葡萄藤纤维素气凝胶复合PLA增强材料：面向葡萄酒产业的循环经济型包装解决方案

本期推荐：本研究创新性地利用葡萄藤枝条(S)和桉树(EU)纤维素，通过工业级Kraft处理结合聚乳酸(PLA)喷涂/滴涂增强技术，开发出密度仅23-80?kg/m3、导热系数0.0305?W/mK的轻质气凝胶。该材料抗压强度提升20倍达1.54?N/cm2，兼具生物可降解性与优异热绝缘性能，为葡萄酒瓶提供可持续包装新选择，完美平衡机械性能与循环经济需求。

　　

Highlight

葡萄藤枝条的创新应用：基于纤维素气凝胶的循环经济解决方案，采用PLA增强技术为葡萄酒行业开发新型包装材料

Conclusions

来自多个葡萄园的藤枝(S)被成功转化为可持续纤维素气凝胶原料，其碳水化合物含量超60%（主要为纤维素）。经工业级Kraft处理后，优选藤枝浆料(S3)与商业桉树浆以9%和25%比例混合，制备的气凝胶密度稳定在~15?kg/m³，热学性能优异（~0.032?W/mK）。最终选择25%混合比例因其更优性能，通过PLA涂层（喷雾法提升疏水性至水接触角138°，滴涂法增强机械强度）使材料兼具抗压性（1.54?N/cm²）和低导热特性（0.0305?W/mK），成功开发出适用于葡萄酒运输的3D成型生物基包装。

CRediT作者贡献声明

Paula García-Abril：主笔初稿，方法论构建，实验执行与数据分析

Amparo López-Rubio：论文修订，项目管理，资金获取与概念设计

Miguel Sánchez-Soto：方法优化与实验验证

Luis García-Fernández：数据分析支持

Isaac Benito-González：研究监督与整体设计

未引用参考文献

[42], [48], [56], [57], [58]

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本研究结果的财务或个人利益冲突

致谢

感谢CDTI资助的VINEBOX项目(IDI-20221020)。Isaac Benito-González获西班牙科学创新部Torres-Quevedo合同(PTQ2021-011739)，CEX2021-001189-S卓越中心认证由MCIU/AEI 10.13039/501100011033资助。Miguel Sánchez-Soto感谢EcoPolyRub项目(PID2023-151338NB-I00)支持。