综述：纤维素天然纤维增强聚合物复合材料的进展：性能、增材制造与杂化

这篇综述系统探讨了以葡萄藤枝(S)和桉树(EU)为原料的纤维素气凝胶(PLA涂层)在可持续包装领域的创新应用，通过喷雾/滴涂工艺显著提升机械强度(20倍达1.54 N/cm2)和疏水性，同时保持0.0305 W/mK的低导热系数，为高附加值产品(如葡萄酒)提供兼具热绝缘、抗冲击和生物降解特性的循环经济解决方案。

　　

Abstract

高度多孔、轻质的气凝胶通过工业Kraft法从葡萄藤枝(S)和桉树(EU)中提取纤维素制备，旨在实现农业废弃物的高值化利用。采用聚乳酸(PLA)喷雾/滴涂两种涂层工艺后，材料密度维持在23-80 kg/m³，抗压强度提升达20倍(1.54 N/cm²)，导热系数稳定在0.0305 W/mK，展现出作为葡萄酒瓶生物基保护材料的巨大潜力。

Introduction

传统聚苯乙烯(PS)和聚氨酯(PU)泡沫因不可降解性导致严重环境污染。葡萄藤枝(年产量超200万吨)含41.14%纤维素，其气凝胶的三维网络结构具有90%孔隙率，但存在亲水易碎缺陷。研究创新性地结合PLA涂层与3D打印模具技术，首次开发出形状定制化的葡萄酒运输包装系统。

Materials

选用西班牙杜罗河产区丹魄葡萄藤枝，经3cm切段后通过不同Kraft工艺处理(表S1)。成分分析显示其含50%以上葡萄糖，与商业桉树浆以9%/25%比例混合，最终选择25%混合比例以保证原料稳定性。

Vine shoots compositional characterization

葡萄藤枝含60%以上碳水化合物(主要为纤维素)，木质素(20.3%)和脂类(4.1%)含量与文献[33]一致。桉树纤维的引入有效解决了葡萄藤季节性供应问题，混合浆料制成的气凝胶密度稳定在15 kg/m³左右。

Conclusions

研究证实PLA涂层气凝胶在保持0.032 W/mK导热性能同时，机械强度满足运输需求。创新的3D模具成型技术实现了与酒瓶的精准适配，为农业废弃物转化为高值包装材料提供了工业化路径。未来可进一步优化PLA涂层均匀性以提升批次稳定性。