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生物质资源储量丰富、价格低廉且环境友好,将其转化成高附加值产品是实现资源绿色可持续发展的重要途径。来源于植物资源的微纳米纤丝具有高比表面积、高强度、低密度、低膨胀性和生物可降解性等优异的性能,在造纸、食品、药品、化妆品等多个领域展现出巨大的应用潜力。为满足不同领域对微纳米纤丝性能的要求,绿色高效解构纤维制备不同结构特性的微纳米纤丝成为研究的热点。本论文采用酶处理结合机械研磨法制备微纳米纤丝,探究了酶处理对微纳米纤丝特性的影响,研究了基于酶处理的纤维原料解构动力学,解析了酶循环利用机理,为规模化制备微纳米纤丝提供理论支持。论文首先探究了超微粒研磨工艺对所制备的微纳米纤丝形态、尺寸以及流变性能的影响;验证了中性体系中纤维素内切酶预处理解构纤维的可行性。研究表明:随着超微粒磨盘间隙的减小和总研磨次数的增加,微纳米纤丝的粘度增加,平均直径减小。当剪切速率为0.1 1/s时,使用超微粒研磨仪在-50?m的磨盘间隙下研磨10次制备的微纳米纤丝悬浮液（SMC-G5）的粘度为11.37 Pa?s,而在-100?m的磨盘间隙下研磨10次制备的微纳米纤丝悬浮液（SMC-G10）的粘度为91.98 Pa?s。SMC-G5和SMC-G10的直径分布范围分别为20-130 nm和9-75 nm,平均直径分别为61 nm和33 nm。中性体系酶预处理的加入,减少了微纳米纤丝的直径和纤维间的缠绕。将中性体系中酶预处理所得到的纤维（E12T50t1.5）进行超微粒研磨,研磨后得到的微纳米纤丝（E50SMC-G10）的直径分布范围缩小至14-58 nm,平均直径降低至30 nm,提高了微纳米纤丝的均一性。纤维素内切酶处理有助于解构纤维素原料,但是其效率仍然有限。因此探究了木聚糖酶协同纤维素内切酶处理的纤维解构动力学。实验结果表明,木聚糖酶有助于纤维素内切酶切断纤维并提高纤维素链解聚速率。酶预处理240 min后,未添加和添加木聚糖酶的预处理过程得到的纤维聚合度分别为488（WOX-240）和428（WX-240）。在酶预处理时间为5 min时,添加木聚糖酶预处理过程中,纤维素链解聚速率是未添加木聚糖酶预处理过程中纤维素链解聚速率的3.2倍。未处理纤维的分子间氢键O（6）H???O（3′）含量为59.03%,当酶预处理240 min后,未添加和添加木聚糖酶预处理得到的纤维分子间氢键O（6）H???O（3′）含量分别降低至53.00%（WOX-240）和34.28%（WX-240）,表明木聚糖酶有效协同纤维素内切酶打开了纤维分子间氢键。酶预处理后纤维的SEM图片显示木聚糖酶有效协同纤维素内切酶解构纤维。超微粒研磨制备的微纳米纤丝高度缠绕且尺寸不均一,因此采用纤维素内切酶对超微粒研磨制备的微纳米纤丝进行修饰,以减少纤维间的缠绕,并提高其均一性。实验结果显示,酶修饰可以有效降低纤维的长度。使用超微粒研磨仪对纤维研磨1次,得到的样品SMC1P聚合度为520,将其在1 mg/g的低酶用量下修饰24 h制备的微纳米纤丝（P-SMC1P-1-24h）的聚合度为225。此外,酶修饰可以有效降低SMC1P的平均直径:SMC1P的平均直径为55 nm,而酶修饰24 h后其平均直径降低至25 nm。在酶修饰过程中,当酶用量为1 mg/g,酶修饰时间为6 h时,得到的微纳米纤丝（P-SMC1P-1-6h）的聚合度为272,其纤维得率较高,为98.99%。但是将酶用量提高至9 mg/g时,虽然得到的微纳米纤丝（P-SMC1P-9-6h）的聚合度进一步降低至193,但是纤维得率大幅降低至89.95%,这是因为过量的酶将纤维碎片降解为糖,降低了纤维得率。酶修饰制备的微纳米纤丝悬浮液均为非牛顿流体,具有剪切变稀的特性。当微纳米纤丝悬浮液浓度为3 wt%,剪切速率为0.1 1/s时,SMC1P的粘度分别188.64 Pa?s。而酶修饰3 h后制备的微纳米纤丝悬浮液的粘度为51.54 Pa?s,表明酶修饰可以有效降低纤维的粘度。酶预处理在解构纤维原料方面有巨大的潜力,但是因为酶价格昂贵而限制了其发展。为了降低纤维素内切酶的应用成本,论文探究了纤维素内切酶的循环利用。实验结果表明仅循环含有游离酶的酶处理液,纤维聚合度降低率仍可以达到50.88%-76.96%。然而在循环的酶液中补加纤维素内切酶时（SR）,由于补加的纤维素内切酶与循环酶之间存在竞争性吸附,纤维的DP并没有明显的降低,这是因为补加的纤维素内切酶会优先占据纤维素表面的活性位点,水解无定形区域,与循环酶共同将纤维降解为糖。当酶用量为54 mg/g,在不补加纤维素内切酶（WR）的第三次循环中,酶液中总糖的浓度为1.27mg/g,而在SR过程中,酶液中总糖的浓度为2.39 mg/g。在WR过程中,纤维素内切酶活性和蛋白质的回收率分别为18.91%-66.01%和51.21%-65.15%。而在SR的过程中,纤维素内切酶活性和蛋白质的回收率分别为65.14%-75.80%和60.10%-70.57%。SR过程中的纤维素内切酶活性和蛋白质的回收率均分别高于WR过程中相应循环的纤维素内切酶活性和蛋白质的回收率。当酶用量为30 mg/g时,纤维对新酶（FE-30）的饱和吸附量为1.15 mg/g,对第一次酶预处理后收集的酶液（L0-30）的饱和吸附量为0.54 mg/g,表明循环的纤维素内切酶对纤维的亲和力降低。通过拟合准二级吸附动力学模型,得到FE-30和L0-30的初始吸附速率常数分别为0.82 g/（mg?min）和0.26g/（mg?min）,说明纤维原料对循环酶的吸附速率较慢。上述实验结果为工业生产中酶循环提供了理论支持。