传统的石油基塑料薄膜因不可生物降解且回收率低（仅约 10%），已对生态环境和人类健康构成严重威胁。因此，人们越来越关注开发绿色生物基塑料薄膜。纤维素因其具有良好的生物可降解性和特殊的线性柔性结构，成为制备生物塑料薄膜的理想材料。然而，由于纤维素基生物塑料耐水性差、缺乏热封性，其实际应用受限。

近日，青岛能源所系统集成工程中心木质纤维绿碳材料项目部，在前期对木质纤维素熔盐水合物预处理及相关功能材料开发的基础上，通过绿色、温和的熔盐水合物预处理及酯化反应，开发了兼具高取代度和高聚合度的纤维素甲酸酯，通过流延法获得的纤维素甲酸酯生物塑料薄膜（CFF）展现出良好的耐水性和热封性。与传统的纤维素基玻璃纸原纸和石油基聚乙烯（PE）薄膜相比，这种CFF生物塑料具有更高的拉伸强度（128 MPa）和韧性（1485 J/m³），其湿强度（72.9 MPa）优于大多数已报道的纤维素基生物塑料膜。由于预处理和酯化取代导致的去结晶化，这种CFF生物塑料还表现出独特的热封性，其热封强度（1953 N/m或61 MPa）显著高于所有已报道的纤维素生物塑料。此外，CFF生物塑料膜出色的包装性能，包括对水蒸气、空气和油的高阻隔性、高透明度、良好的印刷适性和抗菌性能，满足高质量纤维素基包装薄膜的应用需求。

更重要的是，与玻璃纸原纸和PE膜相比，这种CFF生物塑料在自然填埋或堆肥条件下具有良好的生物降解性和可循环回用性，对环境影响较低。其制备过程绿色，具有规模化生产的潜力，未来有望替代石油基绿色薄膜，广泛应用于高品质绿色包装和功能性先进应用领域，如作为柔性基膜用于太阳能电池和电子器件等。

图1 纤维素甲酸酯膜的制备与性能对比

该研究成果以“A Green Carbon-Based Cellulose Formate Film Bioplastic with High Wet Strength, Excellent Heat Sealability, and Recyclability Fabricated Under Ambient Conditions”为题，近期在线发表于Small。文章第一作者为天津科技大学联合培养硕士研究生曹宇翔和青岛能源所吴美燕副研究员，通讯作者为李滨研究员和天津科技大学刘莹莹副教授。相关研究得到了国家自然科学基金、青岛市科技惠民示范专项等项目的支持。（文/图 吴美燕、曹宇翔）

文章链接：https://doi.org/10.1002/smll.202501587

Yuxiang Cao^#, Meiyan Wu^#, Yufa Gao, Yidong Zhang, Zhengjian Zhang, Qianxu Yang, Haishun Du, Yingying Liu*, Bin Li*. A Green Carbon-Based Cellulose Formate Film Bioplastic with High Wet Strength, Excellent Heat Sealability, and Recyclability Fabricated Under Ambient Conditions, Small, 2025, e01587