近年来,能源问题成为制约社会发展的关键因素之一,这引起人们对可再生资源的日益关注和重视。而纤维素由于具有可再生性、储量丰富等优点而愈来愈受到重视,但是纤维素分子内和分子间存在氢键作用使其应用受到限制。传统的纤维素改性方法还存在很多缺点,因为目前采用离子液体作为溶剂,均相法改性纤维素以及发现新的改性方法成为研究热点。双螺杆法是通过在挤出熔融过程中对聚合物改性的一种方法,具有效率高,温度易于控制等优势,被广泛应用于生物可降解材料方面,如热塑性淀粉的加工等。但是由于纤维素本身的难熔融和难流动性质,目前双螺杆法在纤维素应用方面的研究较少。将双螺杆法应用于纤维素的改性将是在纤维素领域中的一个重要的开端。本论文以马来酸酐作为反应试剂,离子液体作为增塑剂,改善纤维素的热加工性能,实现纤维素在挤出过程中的化学改性,从而改变纤维素传统改性的溶剂消耗量大,污染严重等缺点,具有重大的意义。本论文研究目标:(1)均相法改性纤维素的制备及其性能的表征并与双螺杆法对比;(2)双螺杆法应用研究,以离子液体作为增塑剂,马来酸酐作为反应试剂,实现在挤出过程中反应;(3)初步探索改性纤维素的增塑熔融纺丝。首先对棉纤维素在离子液体中的溶解进行研究,得到4%wt棉纤维素在离子液体的溶解时间为90 min,通过离子液体作为溶剂的方式均相合成取代度为0.68～1.46的马来酸酐改性纤维素。其次以离子液体作为增塑剂,用双螺杆挤出法成功制备马来酸酐改性纤维素,讨论增塑剂比例、马来酸酐含量以及双螺旋杆工艺等因素对取代度的影响,成功制备了取代度0.13～0.86的改性纤维素。通过红外光谱、热重分析、X-衍射和13CNMR核磁共振对两种方法得到的改性样品进行表征。红外分析和核磁共振谱图分析表面马来酸酐对纤维素发生了化学改性。本课题尝试用改性纤维素进行增塑熔融纺丝的实验。纤维素通过化学反应引入的马来酸酐基团以及离子液体对纤维素分子链间的增塑作用,在两者共同作用下,使纤维素的热塑性发生改变。研究了改性纤维素增塑熔体的流变性能及热性能,对增塑熔融纺丝的实验进行探索,结果得到优化纺丝温度为175 ℃。通过扫描电镜观察,发现纤维素纤维表面有很多孔洞和缺陷,这是由于增塑剂离子液体的萃取出而引起的。研究了纤维素纤维的拉伸性能,未拉伸前纤维素纤维强度为0.57cN/dtex。对作为增塑剂的离子液体进行了回收,通过1HNMR表征,回收后的离子液体未发生化学反应,可以重复利用。