《International Journal of Biological Macromolecules》：Multifunctional lignocellulose nanofibrils-polyvinyl alcohol composite films with dual-crosslinked networks for UV-shielding and high-barrier food packaging applications
编辑推荐：
•结合天然木质素界面化学与硅烷共价网络（C–O–Si/Si–O–Si）的双重交联策略优化了 LCNF 的分散性并构建了致密的阻隔路径•三重阻隔性能：优异的气体阻隔性（WVTR 0.5613 g·m-2·day-1，OTR 0.6111 cm3·m-2·day-1·0.1 MP
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结合天然木质素界面化学与硅烷共价网络（C–O–Si/Si–O–Si）的双重交联策略优化了 LCNF 的分散性并构建了致密的阻隔路径
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三重阻隔性能：优异的气体阻隔性（WVTR 0.5613 g·m-2·day-1，OTR 0.6111 cm3·m-2·day-1·0.1 MPa-1），UVB 屏蔽率 >90%，以及高疏水性（WCA 105.22°）
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验证的食品保鲜：14 天的葡萄储存，重量损失有限（14.2%），衰老延缓（可溶性固形物 22.5%），以及高维生素 C 保留率（69%）
引言
近年来，由石油基塑料引起的环境危机加速了食品包装向可持续和多功能解决方案的转型 [1], [2]。传统石油基包装材料因其优异的机械性能和加工性能而长期占据主导地位 [3], [4], [5], [6]。然而，它们的不可生物降解性、对化石资源的依赖以及相关的环境负担已不再满足可持续发展的需求 [7], [8]。同时，常见的生物可降解聚合物，如聚乳酸（PLA）、聚己二酸丁二醇酯 -共- 对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）和聚乙烯醇（PVA），仍然存在固有的性能局限性 [9], [10], [11]，使得单一组分材料难以同时实现不同包装场景所需的机械、阻隔和功能特性。因此，开发生物基可再生、高性能和多功能复合材料已成为一个关键的研究方向。
木质纤维素纳米纤丝（LCNF）由于其可再生性、生物可降解性以及无需漂白的节能制备工艺，已成为包装领域有前景的可持续替代品 [12], [13], [14]。与传统纤维素纳米纤丝（M-CNF）不同，LCNF 保留了天然木质素，从而赋予了独特的多功能优势。木质素的芳香骨架提供了优异的紫外屏蔽能力 [15], [16], [17]，而其疏水基团增强了耐湿稳定性，并可作为与聚合物基体进行界面相互作用的反应位点 [18], [19], [20]。木质素与纤维素之间天然界面化学的独特保留使得 LCNF 既能作为增强剂又能作为多功能组分 [21]，为设计具有结构 - 功能集成关系的包装材料提供了独特优势。尽管存在这些优势，单独的 LCNF 生产效率低，且由于纤维缠结导致的多孔结构，无法形成适用于直接包装应用的连续、柔性薄膜，因此需要使用成膜基质 [22], [23], [24], [25]。
聚乙烯醇（PVA）是 LCNF 的理想基质，因为它们具有富含羟基的极性结构，能够形成广泛的氢键和均匀的薄膜 [26], [27], [28], [29]。然而，PVA 与 LCNF 的直接共混仍然存在挑战：1. LCNF 倾向于在 PVA 基质中聚集，形成界面缺陷 [30], [31]；2. LCNF 和 PVA 之间的氢键界面结合仍然不足；3. LCNF/PVA 系统的耐水性无法满足高湿度包装应用的要求 [32], [33], [34]。人们探索了各种化学交联策略来解决这些局限性。例如，戊二醛可以增强机械性能，但引发了毒性担忧 [35], [36]。柠檬酸提供更...
