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纤维素纳米晶是一种来源广泛、制备简单、低成本且环境友好的生物高分子材料,因其独特的纳米结构,使之具有高结晶度、高弹性模量、高强度等特性,加之具有生物材料的轻质、可降解、生物相容性及可再生等特性,适于作为高性能复合材料的填充物。通过对纤维素纳米晶进行表面化学改性,以及与无机功能化纳米材料复合,被赋予了更多的性能,也使其在众多领域中显现出巨大的应用前景。静电纺丝法是一种简单、易操作且高效制备纳米纤维的方法之一,制得的纳米纤维具有纤维直径均一、比表面积大、长径比大和孔隙率高等优点。由于具有生产成本低、污染小、可纺物质种类繁多,得到的纤维直径小且分布范围可控等特点,在过滤、生物医学等很多方面有广阔的应用前景。本文首先以棉花和碱处理后的竹浆这两种天然纤维素为原料,通过硫酸水解制备纤维素纳米晶,并探讨了硫酸浓度和反应时间对纤维素纳米晶得率的影响,实验得出用棉花制备纤维素纳米晶的最佳酸水解反应条件为:硫酸浓度52%,反应温度50℃,反应时间90min;用5%氢氧化钠在50℃的温度下预处理2h后竹浆的最佳酸水解反应条件为:硫酸浓度48%,反应温度50℃,反应时间30min。对纤维素纳米晶的形貌和结构进行透射电镜扫描显示:由棉花和竹浆进行硫酸水解得到的纤维素纳米晶均为棒状结构,长度范围为200-700nm;FTIR和XRD结果表明:纤维素纳米晶含有纤维素基本的化学组成,晶型属于纤维素Ⅰ型,具有完善结晶结构和优异力学性能。通过对纤维素纳米晶进行乙酰化表面化学改性,使得纤维素纳米晶体能够分散在有机溶剂体系DMAc/LiCl当中。对改性前后的纤维素纳米晶体进行红外光谱和透射电镜表征,表明:经过乙酰化改性后纤维素纳米晶分散性能好,可以很好的分散在适当的溶剂中;纤维素纳米晶的针状形态仍为棒状,长度范围为300-500nm,并没有发生明显的变化,保留了原来纤维素纳米晶的形状,为典型的纤维素I晶形。通过静电纺丝制备了纤维素纳米晶/芳纶混合膜,对电纺膜进行了扫描电镜、红外和X衍射等分析,探讨了不同纤维素纳米晶含量、纺丝电压、接收距离和推进速度对混合电纺膜的形貌特征及力学性能的影响。结果表明:当芳纶浓度为7wt%时,在纤维素纳米晶含量0.6%,纺丝电压24kv,接收距离8cm,流速0.015ml/min条件下纺丝可以得到形貌较好的、高强度的混合电纺纤维膜,其直径在3μm-8μm。加入纤维素纳米晶后制得的混合电纺膜的具有更好的强度。