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本研究测定了木棉纤维的化学成分,利用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射对木棉纤维的形态结构和聚集态结构进行了表征；采用NaOH溶液、脂肪酶、超声波对木棉纤维进行了预处理,对预处理后木棉纤维的可及度、形态结构进行了表征；以木棉纤维及预处理后的木棉纤维为基材,用原位复合方法制备了木棉纤维/磁性纳米复合纤维,研究了预处理及复合工艺对复合效果的影响。用x射线衍射仪、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)对复合纤维的结构进行了表征。研究结果表明：
1.木棉纤维的硝酸-乙醇纤维素、聚戊糖及酸不溶木素含量分别为43.73％、37.43％、11.36％。木棉纤维的结晶度为31.29％。SEM显示,木棉纤维结构疏松,是薄壁中空的纤维,可作为模板应用于原位复合法制备木棉纤维/磁性纳米复合纤维。
2.研究了NaOH溶液、脂肪酶、超声波预处理对木棉纤维结构和性质的影响。碱预处理采用两种方式：打浆-NaOH溶液预处理和NaOH溶液预处理一打浆。研究结果表明：打浆-NaOH溶液预处理、超声波预处理后木棉纤维的保水值下降,脂肪酶预处理后木棉纤维的保水值略有提高,NaOH溶液预处理-打浆对木棉纤维的作用效果较好,预处理后木棉纤维的保水值较高。
3.研究了预处理方式对木棉纤维腔内复合效果的影响,结果表明：打浆处理、酶处理对木棉纤维腔内复合效果的改善作用不明显；碱处理是相对有效的预处理方法,特别是经过碱预处理-打浆40min的木棉纤维,复合效果较好,复合纤维的灰分和铁含量分别为12.48％、75.76mg/g纤维。
4.对木棉纤维的表面复合特性进行了研究,结果表明:NaOH溶液预处理的木棉纤维复合效果最好,其复合纤维的铁含量为64.35mg/g纤维；其次为超声波预处理和打浆处理的木棉纤维,其复合纤维的铁含量分别为：61.00mg/g纤维和59.30mg/g纤维。与腔内复合相比,木棉纤维表面复合样品铁含量高,效果较好。
5.AFM显示制备的木棉/磁性纳米复合纤维表面有大量的铁氧体分布,颗粒形状以棒状为主,并含有少量球状、针状颗粒。SEM图显示铁氧体颗粒在木棉纤维的细胞腔内也有分布。X-射线衍射分析结果表明,制备的木棉/磁性纳米复合纤维出现了γ-Fe2O3的特征衍射峰。