木质素基树脂制备无PFAS（全氟烷基物质）油阻纸的创新研究及其在可持续食品包装中的应用价值

本刊推荐：本研究成功利用木质素基无甲醛树脂（glyoxal交联）开发出高性能抗油纸，有效替代具有生物累积性的全氟烷基物质（PFAS）。通过优化涂层厚度（30–120?μm）和热压工艺（140–180?°C），实现了对65?°C热油长达40分钟的阻隔效果（Kit值达12），为食品包装行业提供了安全、可持续且符合工业标准的解决方案。

　　

材料

本次研究使用的软木硫酸盐木质素（Kraft lignin）由WestRock公司（美国佐治亚州东都柏林）慷慨提供。该产品通过CO₂沉淀法制得，呈棕色粉末状且直接使用。氢氧化钠、40%乙二醛（Glyoxal）溶液及其他试剂均购自Sigma-Aldrich公司（美国密苏里州圣路易斯），所有试剂未经进一步纯化直接使用。Milli-Q? EQ超纯水系统制备的去离子水用于所有实验流程。

木质素表征

硫酸盐木质素的傅里叶变换红外光谱（FT-IR）显示出复杂的功能基团结构（图3）。3400?cm^?1处的宽峰表征了木质素中酚羟基和脂肪族羟基的O-H伸缩振动。2800–3000?cm^?1范围内的峰值表明存在脂肪族和芳香族C–H伸缩振动，通常与木质素大分子中的甲氧基（-OCH₃）和甲基（-CH₃）相关。木质素的标志性峰还包括……

结论

本研究证明了木质基无甲醛树脂作为PFAS替代品在赋予纸基材料抗油性方面的巨大潜力。通过优化树脂厚度和热压条件，我们实现了符合工业标准的抗油涂层。本研究还首次提出了利用木质素实现纸张抗油性的概念验证，这对食品服务应用具有重要意义。尽管当前研究聚焦于……

作者贡献声明

Siqun Wang： 文稿审阅–编辑、验证、 Supervision、资源调配、项目管理、资金获取。 Mi Li： 文稿审阅–编辑、方法论、数据管理。 Zhongjin Zhou： 文稿审阅–编辑、方法论、数据管理。 Shahab Saedi： 初稿撰写、方法论、 Formal analysis、数据管理、概念化。

利益冲突声明

作者声明不存在任何可能影响本研究结果的已知竞争性经济利益或个人关系。

致谢

本工作由美国农业部国家食品与农业研究所的"农业与食品研究计划"（项目编号A22–0082）和"Hatch法案能力建设计划"（项目编号TEN00626）资助。