等离子体改性纳米纤维素薄膜吸水率降至1%以下

美国北卡罗来纳州立大学、捷克马萨里克大学与加拿大魁北克大学里穆斯基分校联合研究团队，利用介质阻挡放电（DBD）等离子体技术对木质来源的纳米纤维素（CNF）薄膜表面进行改性。该工艺通过在薄膜表面沉积极薄的有机硅片段，成功将液体吸水率降至1%以下，并可根据应用需求调节水蒸气透过率。

纳米纤维素由植物生物质提取，具备轻质、可生物降解及优异的氧气与油脂阻隔性能，是替代传统塑料包装的理想基材。但其天然亲水性导致在潮湿环境中易吸收水分，进而削弱机械强度与气体阻隔能力，长期制约其在食品包装领域的应用。

研究团队通过调整处理气体、作用时间与施加方式，实现了表面性质的精准调控。部分配置形成超疏水表面，有效排斥液态水；另一些配置则允许更高程度的水蒸气透过，适用于医用透气敷料等特定场景。该成果于2026年9月8日在线发表于《Applied Surface Science》期刊。

目前该技术仍处于实验室实验阶段，尚未进入商业化生产。尽管等离子体表面处理工艺在工业上已有应用基础，但将其转化为连续化生产线仍需验证处理速度、能耗、单位面积成本以及涂层在折叠、印刷、热封和运输过程中的稳定性。此外，不同配置对水蒸气阻隔性的影响存在权衡，需针对具体食品特性进行匹配。

随着欧盟《包装与包装废弃物法规》（PPWR）自2026年8月起逐步实施，市场对可回收与可持续包装材料的合规要求日益提高。研究人员指出，尽管原料可再生且涂层技术具备产业化潜力，但仍需开展完整的生命周期评估，综合考量能源消耗、环境影响及实际应用场景的安全性，才能确定其能否在未来十年内与现有复合塑料包装竞争。