随着“禁塑令”的实施，“以纸代塑”已成为全球包装产业的主要发展方向之一。纸包装制品作为一种源于自然又回归自然的环保产品，符合可持续发展的理念，但仍存在机械强度低、阻隔性差等缺点。微纤化纤维素（MFC）是主要以植物纤维为原料，经机械解纤得到的具有一维纳米尺度的纤维素材料。它兼具纤维素和一维纳米材料的优点，如表面丰富的羟基、高长径比、大比表面积、高机械强度及可生物降解等。凭借独特的微纤结构和物化特性，近年来MFC在增强材料、功能材料方面受到学术界和工业界的高度关注，尤其作为一种“绿色”添加剂，有望替代造纸工业不可降解的石化类助剂，助力其低碳、可持续发展（如图1所示）。然而，MFC的尺寸结构与表面性质调控、基于MFC纳米效应的湿部化学系统的构建及其纸页高效脱水技术的开发，已成为基于现代高速纸机平台生产高性能包装纸的关键技术瓶颈。

图1.MFC来源示意图及其应用领域

近期，由我校材料科学与工程学院刘宏治教授牵头，联合宁波亚洲浆纸业有限公司和浙江理工大学联合申报的2022年度宁波市重点研发计划暨“揭榜挂帅”项目“微纤化纤维素增强包装纸制备关键技术研发及产业化”正式获批立项。该项目整合了三方分别在MFC制备与改性、纸包装材料产业化、制浆造纸领域的技术优势，面向新版的禁塑令为环保、可持续的纸质包装材料带来的巨大市场需求，以实现包装纸高性能化和功能化为目标，针对当前MFC增强技术在高性能包装纸产业化应用中存在的瓶颈问题，采用源于天然植物资源、性能优异的前沿新材料MFC为纸包装的“绿色”助剂，围绕MFC高效可控放大制备、基于MFC纳米效应的造纸湿部化学系统优化及其纸页高效脱水技术开发三个课题方向开展联合攻关，研发适合产业化应用的纸浆预处理和表面改性技术，突破MFC关键物化和结构参数的精确调控技术，搭建一条MFC中试化示范生产线，构建适应MFC纳米效应的造纸湿部化学系统和适用于MFC增强技术的纸页高效脱水成形技术体系，并建立一条基于MFC增强的高性能包装纸规模化生产线（前期研发的MFC产品实物照片如图2所示）。项目研发周期为三年，总经费为1500万（其中，市财政经费300万）。项目承担单位宁波亚洲浆纸业有限公司是宁波市制造业纳税50强和省创新能力百强企业，2021年销售收入突破106亿，净利润超25亿，食品包装纸单线产能全球第一，产品国内市场占有率超20%。

图2.前期研发MFC产品实物照片及其微观形态照片

图3.生物质高分子材料团队的研究领域和方向

由刘宏治教授领衔的“生物质高分子材料团队”自2020年组建以来，围绕宁波市经济社会发展的重大需求，聚焦纤维素纳米纤维（CNF）和聚乳酸高值化应用技术开发（如图3所示），践行学校“立足宁波”的发展战略，与奉化区水蜜桃研究所、学院钟国伦教授团队、省内外相关企业、宁波李惠利医疗中心团队开展学科交叉、协同创新及产学研合作，以期助力宁波“246”产业的发展和“4566”乡村产业振兴行动的实施，现已成功搭建一条高品质CNF中试生产线，并在水蜜桃保鲜、水性建筑涂料、抗菌水凝胶敷料、抗菌骨水泥领域上初步实现了应用验证（相关实物如图4所示）。

图4.CNF在不同领域应用的实物照片：（a）水蜜桃保鲜；（b）水性建筑涂料；（c）抗菌水凝胶敷料；（d）抗菌骨水泥。

目前，团队已先后获宁波市科技创新2025重大专项、奉化区本级农业与社会发展科技计划项目（农业重大项目）、广西壮族自治区重点研发计划、浙江省自然科学基金、企业委托技术开发、宁波市自然科学基金、“3315计划”创新团队课题的资助，已发表SCI论文9篇（其中， ZJU100论文1篇，IF>10期刊5篇）。