《Journal of Industrial Textiles》：Development of latex film laminated woven jute fabric composite for potential packaging applications
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对可作为塑料替代物的可生物降解包装材料的需求推动了当前研究。黄麻机织织物因其供应便利、价格低廉、可再生及可生物降解而被选用，但其对水分与热的阻隔性能有限。研究人员尝试了表面改性、化学处理、聚合物浸渍、层压涂覆及复合材料制备等工艺以提升织物性能。本研究将可生物降
对可作为塑料替代物的可生物降解包装材料的需求推动了当前研究。黄麻机织织物因其供应便利、价格低廉、可再生及可生物降解而被选用，但其对水分与热的阻隔性能有限。研究人员尝试了表面改性、化学处理、聚合物浸渍、层压涂覆及复合材料制备等工艺以提升织物性能。本研究将可生物降解天然聚合物乳胶溶液浇铸成膜，并通过聚醋酸乙烯酯（PVAc）将膜层压于黄麻机织织物上，制得黄麻-乳胶层压复合材料（JLLC）。制备了不同浓度乳胶溶液浇铸成膜后用PVAc层压到黄麻机织织物。采用标准与定制测试评估JLLC各项性能。显微分析显示低浓度乳胶成膜均匀；傅里叶变换红外光谱（FTIR）确认了JLLC各组分特征官能团存在。拉伸测试表明最低乳胶含量下断裂载荷达712 N，较对照黄麻织物（CJF）提升42%；断裂强度（tenacity）达41.2 cN/tex（较CJF提升24%），初始模量0.546 GPa（约为CJF的1.5倍）。水分管理分析显示单向传递指数（OWTI）降低313个百分点，高浓度下降至-75%；水接触角最大约98°，表明随乳胶含量增加表面疏水性增强。热学表征显示优异辐射热阻隔与改善的热阻，热导率0.0204 W·m-1·K-1，较CJF降低58.8%。
研究背景与立项依据
全球消费增长使食品与消费品包装需求剧增，石油基塑料虽具力学与阻隔性却不可降解，造成生态压力，推动可持续可再生可生物降解材料研究。黄麻纤维因易得、廉价、低碳足迹与可降解受关注，但黄麻机织织物（CJF）高吸湿、低延伸及湿/热阻隔不足限制其在先进包装中的应用。表面改性、化学处理、聚合物浸渍、层压涂覆等策略中，单层乳胶膜层压可在保留黄麻纹理同时赋予功能面，且天然橡胶（NR）乳胶含顺-1,4-聚异戊二烯链、表面能低、成膜性与弹性好、已用于手套与涂层，但溶液浇铸乳胶膜层压黄麻织物用于包装或热阻隔尚缺乏系统研究，现有工作多聚焦体相浸渍致增重与变硬。该文发表于《Journal of Industrial Textiles》，提出以溶液浇铸不同浓度可生物降解乳胶膜经PVAc辅助层压黄麻织物（JLLC），系统考察乳胶浓度对形貌、化学、拉伸、水分管理、润湿与隔热的定量影响，为可持续包装提供科学支撑。
主要关键技术方法
研究人员采用市售300 g/m2黄麻平纹织物（CJF，孟加拉供应商）为基材；NR乳胶溶于甲苯配1–4 g/100 mL四种浓度溶液，玻璃板溶液浇铸成膜；干膜涂PVAc胶后覆黄麻织物加压5 min，80℃热风5 min固化，滑石粉（水合硅酸镁，HMS）消粘得JLLC1–JLLC4（黄麻:乳胶=24:1至24:4）。表征方面：显微镜观形貌；FTIR（400–4000 cm-1）定官能团；厚度规ISO 9073-2测厚；万能试验机ASTM D5035测拉伸；水分管理测试仪AATCC 195测OWTI与OMMC；自搭接触角装置ImageJ算接触角；自搭辐射热箱（60 W灯，32 cm距，1 h）测内外温差；Lee–Charlton圆盘法测有效热导率k。统计用ANOVA/Tukey/Dunnett。
研究结果
微观分析：低浓度（JLLC1–JLLC2）乳胶溶液黏度低、成膜平滑均匀；高浓度（JLLC3–JLLC4）溶液稠、成膜气泡多、不匀，膜厚随浓度增。
FTIR分析：3374 cm-1（O–H）、2954 cm-1（C–H）、1616 cm-1（C=C/O–H弯）、975 cm-1（C–O/C–C）、520 cm-1（Si–O–Mg）等峰证实黄麻、乳胶、PVAc、HMS组分共存与氢键交互。
厚度：CJF均值1.175 mm，JLLC1–JLLC4为1.165–1.201 mm，ANOVA显著但仅JLLC3与JLLC1差异显著（p<0.05），低浓度膜填入孔隙不增厚、高浓度微增，CV% 4–6%。
拉伸性能：JLLC1断裂力712.0 N（+42%）、断裂强度41.2 cN/tex（+24%）、初始模量0.546 GPa（≈1.5×CJF）、断裂能5.65 J（CJF 2.58 J），均显著优于CJF；JLLC2–JLLC3力与强度仍高于CJF但渐降；JLLC4（4 g）降至453.6 N、27.2 cN/tex，低于CJF，但断裂伸长升至32.8%。机制为薄乳胶膜作偶联剂抑微滑移提模量，厚膜引入软相致准延性破坏、纤维拔断。
水分管理：CJF的OWTI 238%、OMMC 0.6202；JLLC4的OWTI -75%（降313百分点），液态单向传递被阻，适包装拒湿。
水接触角：JLLC1约71°（部分亲水），JLLC2最高97.78°/94.45°（最疏水），JLLC3–JLLC4回至81–83°，表明均匀薄层最优，过厚 morphology 反降接触角。
辐射热阻：CJF内外温差7–13.75℃；JLLC2达26.5–35℃最优，JLLC3次之，JLLC1再次，JLLC4因膜内孔道降级至10.5–16.25℃；顺序JLLC2>JLLC3>JLLC1>JLLC4。
热导率：CJF 0.0495 W·m-1·K-1；JLLC1–JLLC4为0.0250、0.0257、0.0249、0.0204 W·m-1·K-1，较CJF降49.5%–58.8%，低于纯乳胶膜与文献黄麻复合材，归因于多孔黄麻/乳胶/界面/闭气协同。
讨论与结论翻译
讨论指出厚度变化不显著但力学性能呈非线性：低中浓度提强提模，高浓度过软相主导降强增延；疏水与湿阻隔随乳胶连续层提升，但接触角非单调而依赖涂匀度；热阻隔与热导改善源于多层界面与孔隙空气，JLLC2辐射隔热峰值因膜无孔且厚适中。结论翻译：研究人员通过PVAc将溶液浇铸乳胶膜层压黄麻机织织物成功制备JLLC；低浓度（1–2%）成膜匀，高浓度（3–4%）生泡不匀；低中浓度（1–3%）断力616.7–712.0 N、断裂强度38.3–41.2 cN/tex、初始模量0.419–0.546 GPa、断裂伸长23.3–28.9%、断裂能5.35–5.88 J（倍于CJF）；水分传递与乳胶含量反相关，疏水与液阻提升；所有JLLC具优辐射热阻（至35℃）与低热导（0.0204–0.0257 W·m-1·K-1）；甲苯为挥发性有机化合物，未来替溶剂，PVAc可换PLA类胶以增可持续；该法低成本、易放大，可作石油基包装的可降解轻量替代，尤适需热护与拒湿场景。
