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随着人们环保意识的不断提高,可再生资源产业悄然兴起,纳米纤维素凭借高比表面积、高拉伸强度、可再生和生物相容性等独特优势吸引了研究人员的广泛关注。目前,国内外主要采用化学法来制备纳米纤维素,但此方法存在污染大、废液难处理等缺陷。本研究以马尾松原纤维为原料,采用机械研磨法和酶解-机械法分别成功制备微/纳米纤维素纤丝（Micro/Nanofibrillated cellulose,M/NFC）,并将机械研磨法制备的微/纳米纤维素纤丝（M-M/NFC）用于增强纸张的机械性能,酶解-机械法所得的微/纳米纤维素纤丝（EM2-M/NFC）用于增强聚乙烯醇（PVA）纤维的力学性能。主要研究结果如下:（1）以马尾松原纤维为原料,通过机械研磨法和酶解-机械法分别得到不同尺寸的M/NFC。结果表明,采用机械研磨法制备的M-M/NFC（M-M/NFC1和M-M/NFC2）均呈现为纤丝状,平均长度分别为698μm、460μm;其保水值比马尾松原纤维高的多,分别为226.8%和245.8%,且卷曲指数、Kink指数和纤维粗度均较低,这一结论为M-M/NFC应用于纸张增强中提供了有利依据。酶解-机械法所得的EM2-M/NFC为长棒状,平均直径约为15.4μm;与机械研磨法相比,酶解-机械法制备的EM2-M/NFC具有更好的分散性和吸水性,Zeta电位和保水值分别为74.27 m V和352.4%;EM2-M/NFC的热稳定性和结晶结构表现良好,分别为338.6°C和72.5%,因此EM2-M/NFC能够以增强相的形式应用于PVA纤维纺丝。另外,M/NFC均保留马尾松原纤维的基本化学结构。（2）采用M-M/NFC作为增强层对纸张进行增强,通过简单的层压和喷涂工艺,得到机械性能好、阻隔性能高的纤维素纸基/M-M/NFC/疏水性纳米二氧化硅多层纸。结果表明:多层纸的表面及横截面形貌更平坦、更致密,各层之间没有明显的分界,并具有良好的憎水性能;当M-M/NFC2的固含量为70 g/m2时,多层纸（SM-M/NFC2-70）的干/湿抗张强度获得最高为6.3 k N/m和2722 N/m,分别提高了56%和2277%,此时多层纸（SM-M/NFC2-70）的水蒸气透过率和氧气透过率也最低,分别为378.24 g?m-2?day-1和9.687 cm3?m-2?day-1?atm-1,具有优异的力学性能与良好的阻隔性能。Z向拉伸强度表明纤维素纸基与M-M/NFC层之间的层间结合力较强。该结果为M-M/NFC在纸张增强的应用提供理论依据。（3）以EM2-M/NFC为填料,通过简单的共混方法在PVA溶液中掺入EM2-M/NFC,基于湿法纺丝工艺,得到力学强度高、热稳定性好的PVA复合纤维。结果表明,添加EM2-M/NFC的混合纺丝原液具有剪切变稀的特性,为典型的假塑性流体,具备良好的可纺性。当剪切速率为100 s-、温度为50°C时,粘度趋于平稳,此时为湿法纺丝中喷丝速率和凝固液温度。添加量为7 wt.%的PVA复合纤维（DR=5）的外观形貌更平滑,内部结构更致密且截面纤丝会减少。当EM2-M/NFC固含量为7 wt.%时,EM2-M/NFC7（DR=3）不仅在弹性模量和拉伸强度达到9044 MPa和573 MPa,分别为EM2-M/NFC0（DR=2.5）的12.8倍和1.84倍,而且它的断裂伸长率仍有46.0%,表现出良好的机械性能。EM2-M/NFC的加入可以使PVA复合纤维的结晶度和热稳定性增高,FTIR显示PVA与EM2-M/NFC之间是氢键结合。这一结果为EM2-M/NFC在纺织领域的工程化应用提供理论依据。