华南理工大学学报(自然科学版)

作者：刘超, 张昊宇, 王蒙, 贺雨谦, 何聪颖, 侯轶, 肖惠宁

单位：1.南京林业大学 轻工与食品学院/林产化学与材料国际创新高地，江苏 南京 2100372.华南理工大学 先进造纸与纸基材料全国重点实验室，广东 广州 5106403.Department of Chemical Engineering，University of New Brunswick，Fredericton，NB，E3B 5A3，Canada

关键词：木质素,酯化改性,超疏水性能,包装纸

基金：国家自然科学基金项目(22208161)

纸张纤维表面存在的大量亲水性羟基，影响了其在阻隔包装领域的应用。当前用于提高纸张阻隔性能的石油基材料多难以降解，而碱木质素凭借天然可降解与疏水、阻燃等特性，在阻隔包装材料的制备方面具有独特优势。为深入探究碱木质素对包装纸疏水性能的影响，该文以碱木质素（A-Lig）为原料，使用棕榈酰氯和硬脂酰氯对A-Lig进行酯化改性，合成了木质素棕榈酸酯（Lig-P）和木质素硬脂酸酯（Lig-S）。然后基于A-Lig、Lig-P和Lig-S 3种木质素配置涂布液，在原纸上使用十字交叉法喷涂，制得系列木质素基涂布纸。采用红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、核磁共振（NMR）、扫描电镜（SEM）、热重（TGA）等分析对A-Lig、Lig-P、Lig-S的化学结构、微观形貌及热性能进行了表征。通过静态水接触角、滚动角、吸水率、纸张表面水稳定性、自清洁性、力学性能等测试对原纸及涂布纸的微观结构、疏水性能和机械强度进行了表征。结果表明：酯化改性后的木质素上羟基被有效取代，脂肪族链被成功接枝，C—O键相对含量减少，热稳定性减弱。原纸（Bas-P）、A-Lig涂布纸（Lig-P1）、Lig-P涂布纸（Lig-P2）、Lig-S涂布纸（Lig-P3）的静态水接触角分别为45.9°、83.5°、150.8°和151.6°；同时，Lig-P2和Lig-P3的滚动角分别为9.3°和3.5°，达到了超疏水效果，且二者的微观表面形成了类花瓣状微纳粗糙结构，其吸水率显著降低，表现出优异的水稳定性和自清洁性能。Lig-P2和Lig-P3相较于Bas-P的拉伸强度略有降低，但断裂伸长率明显提高，纸张柔韧性增强。

来源：2026年第3期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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