沙柳是我国常见的沙生灌木,抗逆性强,根系发达,萌发力强,具有良好的防风固沙、保持水土、改善生态等特性。沙柳纤维素含量高,提取其纤维素,合理利用生物质资源,将产生巨大的经济、生态效益。纤维素作为最普遍的有机化合物,被认为是取之不尽的原料,由于其优越的化学性能和生物相容性,已经广泛应用于许多领域。纳微尺寸的纤维素不但具有天然纤维素基本的结构与性能,还有许多独特的性能:长径比大、巨大的比表面积、结晶度高、密度低、较高杨氏模量和拉伸强度等,有巨大的利用价值。本文以沙柳为研究对象,对纤维脱胶工艺进行探讨,优化了脱胶碱处理一煮、二煮和漂白的工艺参数。沙柳一煮的工艺,对碱煮影响因素碱煮时间、温度、碱浓度和浴比,采用单因素控制变量法得出最优碱煮参数为:20 g/l NaOH、110℃、2.5 h、浴比为1:15。在二次蒸煮时添加蒽醌,使其更有效的脱除木质素,通过正交实验法得出最优参数为:120℃、3.5 h、0.1%AQ、20 g/l NaOH。二次碱煮之后采用双氧水漂白,主要作用于木质素的侧链结构,脱除木质素等。同样采用正交实验法得到最优参数:30%H2O2、5 g/l NaOH、60 min、90℃、0.5%EDTA、0.5%MgSO4。从SEM图可以看出经过碱煮和漂白后的纤维变得光滑,说明胶质被去除。红外光谱、XRD和热分析的结果表明绝大部分木质素、半纤维素等杂质被去除干净,其结晶度增加至83.1%,脱胶效果明显。再经过酸水解从中提取具有微纳尺度的纤维素,以脱胶后的沙柳纤维为原料,采用硝酸-乙醇法水解制备沙柳微晶纤维素,成功制得了平均长度在46±15μm的短棒状微晶纤维素,白度为83.2。然后经过64 wt%硫酸在45℃条件下处理微晶纤维素1 h,离心洗涤和超声波处理后得到平均长约300 nm的纤维素纳米晶须。由XRD表征结果可知,酸解处理没有破坏纤维素的结晶结构,仍然呈现典型的纤维素I晶型,同时酸解过程中无定形区被进一步水解,微晶纤维素的结晶度提高至86.9%,纳米晶须的结晶度为89.1%,结晶性更为完整。热重分析表明沙柳微晶纤维素具有较好的热稳定性,而经过硫酸处理后,热解的起始温度较低,热解温度分布大,是由于其尺寸减小比表面积增大,活性增强,同时反应产生磺酸基,降低纤维素的热解温度,使纤维素纳米晶须的热稳定性降低。