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纤维素纳米纤丝（CNF）具有机械和胶体性质、阻隔性、低密度、可再生、可生物降解等特性。上述特性使CNF在造纸、复合材料、包装、涂料、生物医学和汽车等领域具有广阔的应用前景。然而，CNF存在制备过程能耗高、制备的CNF分散性及稳定性较差、只能低浓度制备等缺陷。而且CNF的亲水性易导致其在干燥过程中出现角质化现象，CNF只能以水悬浮液的形式存在，这对于CNF的储存及运输以及广泛应用是不利的。针对CNF存在的上述缺陷，本论文以杨木漂白硫酸盐浆为原料，采用氯化胆碱-尿素低共熔溶剂（DES）预处理结合纳米均质化机械处理的方法制备了纸浆纤维基CNF，探讨了不同干燥方式和不同氢键阻滞剂对CNF分散性能的影响，以制备低能耗高分散性的CNF。研究结果可为高性能CNF的制备及干燥提供一定的理论指导。本论文主要研究内容及研究结果如下：
探究了氯化胆碱-尿素低共熔溶剂体系预处理结合纳米均质化机械处理方法制备纸浆纤维基CNF。结果表明，DES预处理可以促进纸浆纤维的润胀，有利于纳米均质化过程中纤维的纤丝化。在相同均质处理15次下，与未经过DES预处理的纤维原料均质化处理能耗（4.35×107KWh/ton）相比，经过DES预处理的纤维原料均质化处理能耗（2.44×107KWh/ton）降低了43.91%。DES预处理可降低纤维原料的结晶度，均质处理15次后，未经过和经过DES处理制备所得CNF的结晶度分别为54%与44%。DES预处理对纤维原料的聚合度未有明显影响。
探究了真空干燥与冷冻干燥结合氯化钠预处理对CNF再分散性的影响。结果表明，真空干燥（55℃）可以促进氯化钠的氢键阻滞作用，采用氯化钠预处理后，真空干燥得到的CNF结晶度为64.7%，相比冷冻干燥（-84℃）处理的CNF结晶度（66.7%）降低了2%。真空干燥所得CNF的水溶液再分散性能较高，真空干燥处理的CNF水溶液再分散后的稳定性指数在0~0.1之间，相比冷冻干燥处理的CNF稳定性指数范围（0~0.3）要小。采用氯化钠预处理有利于提高CNF再分散悬浮液的稳定性。
探究了氯化钠与氯化钾预处理结合喷雾干燥对CNF再分散性的影响。结果表明氯化钾预处理更适合于喷雾干燥来制备CNF，能够起到较强的氢键阻滞剂的作用。氯化钠预处理后干燥的CNF的非络合指数为0.20，而氯化钾预处理后干燥的CNF的非络合指数为0.15。相较于氯化钠预处理后CNF的再分散性数值21.10，氯化钾预处理后CNF的再分散性数值要小（8.06）。采用氯化钾预处理有利于提高CNF的再分散性。
探究了氯化胆碱-尿素低共熔溶剂体系预处理结合纳米均质化机械处理方法制备纸浆纤维基CNF。结果表明，DES预处理可以促进纸浆纤维的润胀，有利于纳米均质化过程中纤维的纤丝化。在相同均质处理15次下，与未经过DES预处理的纤维原料均质化处理能耗（4.35×107KWh/ton）相比，经过DES预处理的纤维原料均质化处理能耗（2.44×107KWh/ton）降低了43.91%。DES预处理可降低纤维原料的结晶度，均质处理15次后，未经过和经过DES处理制备所得CNF的结晶度分别为54%与44%。DES预处理对纤维原料的聚合度未有明显影响。
探究了真空干燥与冷冻干燥结合氯化钠预处理对CNF再分散性的影响。结果表明，真空干燥（55℃）可以促进氯化钠的氢键阻滞作用，采用氯化钠预处理后，真空干燥得到的CNF结晶度为64.7%，相比冷冻干燥（-84℃）处理的CNF结晶度（66.7%）降低了2%。真空干燥所得CNF的水溶液再分散性能较高，真空干燥处理的CNF水溶液再分散后的稳定性指数在0~0.1之间，相比冷冻干燥处理的CNF稳定性指数范围（0~0.3）要小。采用氯化钠预处理有利于提高CNF再分散悬浮液的稳定性。
探究了氯化钠与氯化钾预处理结合喷雾干燥对CNF再分散性的影响。结果表明氯化钾预处理更适合于喷雾干燥来制备CNF，能够起到较强的氢键阻滞剂的作用。氯化钠预处理后干燥的CNF的非络合指数为0.20，而氯化钾预处理后干燥的CNF的非络合指数为0.15。相较于氯化钠预处理后CNF的再分散性数值21.10，氯化钾预处理后CNF的再分散性数值要小（8.06）。采用氯化钾预处理有利于提高CNF的再分散性。