グルタルアルデヒド架橋PVAフィルムの機械的、抗酸化、および水蒸気バリア特性に対するセルロースナノ結晶とリグニンナノ粒子の効果

この研究では、セルロースナノクリスタル（CNC）を含むPVAナノコンポジットフィルムと、容易な溶媒キャスト法を介して調製されたさまざまな量のリグニンナノ粒子（LNP）を、グルタルアルデヒド（GD）を追加することにより架橋しました。主な目的は、アクティブな食品包装用のPVAナノコンポジットフィルムの熱、機械、抗酸化、および水バリア挙動に対する架橋剤およびバイオベースのナノフィラーの負荷の影響を調査することでした。熱重量分析では、GDの存在下でLNP、CNC、およびPVAの間の強い相互作用により、熱安定性が改善されましたが、広角X線回折の結果は、ナノフィラーとPVA間の架橋相互作用の強化により、結晶化度にマイナスの効果があることが確認されました。マトリックス。一方、PVA-2CNC-1LNPの引張強度は、延性LNPによって誘導される犠牲の水素結合強化メカニズムによって説明できる延性を犠牲にすることなく、きちんとしたPVAの26から35.4 MPAに増加しました。UV照射シールド効果は、PVAフィルムを含むLNPで検出され、PVAナノコンポジットフィルムから成分を移動させ、LNPの存在下で生産されたフィルムでラジカル除去活性（RSA）を誘導しました。さらに、GDによって架橋されたPVA-CNC-LNPフィルムは、蒸気に顕著な障壁能力を示しました。

In this work, PVA nanocomposite films containing cellulose nanocrystals (CNC) and different amounts of lignin nanoparticles (LNP), prepared via a facile solvent cast method, were crosslinked by adding glutaraldehyde (GD). The primary objective was to investigate the effects of crosslinker and bio-based nanofillers loading on thermal, mechanical, antioxidant and water barrier behaviour of PVA nanocomposite films for active food packaging. Thermogravimetric analysis showed improved thermal stability, due to the strong interactions between LNP, CNC and PVA in the presence of GD, while Wide-angle X-ray diffraction results confirmed a negative effect on crystallinity, due to enhanced crosslinking interactions between the nanofillers and PVA matrix. Meanwhile, the tensile strength of PVA-2CNC-1LNP increased from 26 for neat PVA to 35.4 MPa, without sacrificing the ductility, which could be explained by a sacrificial hydrogen bond reinforcing mechanism induced by spherical-like LNP. UV irradiation shielding effect was detected for LNP containing PVA films, also migrating ingredients from PVA nanocomposite films induced radical scavenging activity (RSA) in the produced films in presence of LNP. Furthermore, PVA-CNC-LNP films crosslinked by GD showed marked barrier ability to water vapour.