壳聚糖(Chitosan,CS)是一种生物质多糖,具有许多优异的性能,如保湿性、抗菌性、生物活性、生物相容性和生物可降解性等,因此壳聚糖在生物医用材料领域备受关注,这促使壳聚糖的研究与应用得到了很大的发展。壳聚糖纤维可以用于制备医用敷料、可吸收手术缝合线和组织工程载体材料等。但是,壳聚糖纤维的强度普遍较低,这严重限制了其应用范围和应用价值。因此,对壳聚糖纤维进行改性来提高其机械性能具有十分重要的意义。纤维素纳米晶体(Cellulose nanocrystals,CNC)是一种生物质增强材料,与壳聚糖具有相似的化学结构,具有许多优异的性能,如高强度、高模量、高长径比、可再生以及可生物降解等优良性能,被认为是继碳纤维、碳纳米管后又一种高效的增强填料,具有广阔的应用前景。本论文首先通过流延法制备壳聚糖/CNC复合膜,研究CNC对壳聚糖膜是否有增强效果;然后研究了壳聚糖溶液以及壳聚糖/CNC共混溶液的流变性能;最后,在流变性能研究的基础上,研究了壳聚糖溶液的湿法纺丝工艺,得到最佳纺丝工艺条件后进行壳聚糖/CNC共混溶液湿法纺丝得到复合纤维,对复合纤维进行测试表征。主要研究结果如下:1.纤维素纳米晶体的加入对壳聚糖膜具有显著的增强效果,在cnc添加量为10%时增强效果最好,复合膜拉伸强度由40mpa提高到92mpa,增强效果显著;通过复合膜截面的扫描电镜照片可以看出此时cnc在壳聚糖基体中分散较均匀。通过红外光谱分析表明,两者分子间主要发生氢键作用;通过x射线衍射谱图分析表明,cnc的加入使得壳聚糖在成膜时结晶情况发生了变化。2.研究了壳聚糖溶液和壳聚糖/cnc共混溶液的流变性能,结果表明,壳聚糖溶液随着壳聚糖质量分数的增加而逐渐偏离牛顿流体转变为假塑性流体;壳聚糖溶液的加工温度在40°c左右为宜;壳聚糖/cnc共混溶液表现为假塑性流体,cnc的加入对壳聚糖溶液的流变性能有很大的影响,随着cnc含量的增加,共混溶液的表观粘度增加,非牛顿指数减小,粘流活化能减小,结构粘度指数减小;共混溶液的流变规律基本符合cox-merz规则,但是cnc含量为10%的共混溶液的流变规律与cox-merz规则偏差较大,不利于加工。共混溶液的储能模量和损耗模量有一个交叉点,交叉点随着温度的升高向高频区移动。由cross公式和arrhenius方程计算得出壳聚糖/cnc共混溶液的粘流活化能为24.41~63.29kj/mol。3.通过壳聚糖溶液湿法纺丝工艺研究,确定主要纺丝工艺条件为:纺丝温度为40°c,凝固浴组分为体积比为1的5%的naoh溶液和95%的乙醇溶液,塑化拉伸比为1.41,水洗拉伸比为1,制备得到壳聚糖纤维以及壳聚糖/cnc复合纤维。结果表明:壳聚糖纤维的断裂强度为1.42CN/dtex,CNC的引入对壳聚糖纤维的强度具有明显改善,复合纤维断裂强度达到1.76 CN/dtex。