资源与环境是当今社会关注的重大课题。基于化石资源的高分子材料已对经济的发展做出巨大的贡献,但是不可再生资源的储藏量及其引发的环境污染问题令人担忧。开发和使用生物质材料成为解决资源和环境问题的有效途径之一。纤维素是自然界中最重要的可再生资源,然而,由于纤维素具有较强的分子间和分子内作用力,使得纤维素很难被剥分为尺寸较小的胶体粒子,从而限制了它在复合材料、食品、医药、染整等领域的应用。本文通过对纤维素进行溶解再生和机械作用力处理,制备了再生纤维素(RC)胶体悬浮液,系统地研究了RC胶体悬浮液的理化性能。然后将制备的RC胶体用于水性乳胶的防流挂、复合材料以及食品液体油固化等领域,拓展了纤维素胶体材料的应用。首先,使用磷酸处理破坏纤维素的氢键网络,加水再生,再经过机械作用力处理,获得了产率较高(>80%)的RC胶体粒子。通过冷冻透射电镜、X射线衍射、傅立叶变换红外光谱和Zeta电位分析表征,结果表明,RC直径为20-40 nm,长度为几微米,属于纳米纤维素范畴。RC胶体粒子除了具有纤维素本身的特性外,还具有较高的比表面积、更多的反应可及区。RC结晶类型是纤维素II型,结晶度低,表面未经改性。同时RC胶体悬浮液具有良好的耐盐悬浮稳定性。纤维素表面具有较低的Zeta电位。经过高压均质机械力作用,纤维素的储能模量和损耗模量降低,RC之间的缠结降低。然后,系统研究了RC胶体悬浮液的流变行为,包括其振荡剪切、时间依赖性行为及屈服应力;并研究了水溶性聚合物海藻酸钠用作RC悬浮介质在剪切过程中对RC胶体悬浮液的流变性的影响。结果表明,RC胶体悬浮液表现出“类凝胶”流体行为且具有剪切变稀特性。随着RC含量的增加,屈服应力和塑性变形后粘度恢复的程度均增加。添加海藻酸钠后,RC粘弹性悬浮液流体类型从“类凝胶”转变为“类液”。此外,在RC胶体悬浮液中引入海藻酸钠可改善其触变恢复性,并降低屈服应力。在此基础上,研究了由微晶纤维素(MCC)和木浆制备的RC胶体悬浮液用于改善水性聚丙烯酸酯(PA)乳胶的抗流挂性。对PA乳胶-RC的流变行为进行了研究,结果表明:PA乳胶-RC表现出“类凝胶”的流体行为,并具有理想的剪切变稀的流变特性。此外,通过PA乳胶-RC蠕变行为的表征,在恒定应力下,PA乳胶的变形随RC含量的增加而降低。具有2 wt.%RC含量的PA乳胶在去除应力后应变恢复率较高(>90%)。同时,还研究了RC对PA乳胶膜性能的影响。添加RC后的PA乳胶膜的拉伸应变、拉伸应力和热稳定性增加,而光学透明性受RC含量的影响较小。总体而言,RC有望成为一种新型的改善水性丙烯酸乳胶抗流挂性能的纤维素材料。通过RC稳定苯乙烯的水包油Pickering乳液,然后引发苯乙烯自由基聚合,获得了均匀分散的RC/聚苯乙烯(PS)复合材料,实现了新型胶体粒子RC在制备聚苯乙烯/纤维素复合材料中的应用。通过高温流变测试表明,当RC含量高于0.8 wt.%时,RC能自发在复合材料中形成网络结构。此外,在聚苯乙烯中添加RC可以改善复合材料的热稳定性和拉伸机械性能,同时由于RC在复合材料中良好的分散,RC对复合材料的平均可见光透射率的影响小(平均透射率降低约1-5%)。RC由于其可再生和环境友好性有望成为一种用于聚合物复合材料的新型纳米填料。通过RC和可得兰稳定食用油乳液,然后进行热处理,成功制备了由凝胶多糖和RC组成的可食用的乳液凝胶。通过荧光显微镜、流变等对其进行表征,结果表明:在RC含量高于0.5 wt.%,凝胶多糖的含量高于1 wt.%时,可获得稳定的O/W型乳液凝胶。荧光显微镜表明,RC可以吸附在油滴的表面。此外,研究了温度对RC/可得兰乳液凝胶流变行为的影响,结果表明:乳液凝胶的储能模量、损耗模量和粘度在50℃左右时开始增加,在80℃温度下形成不可逆的热凝胶。由于RC和凝胶多糖间的相互缠结和相互作用的增强,RC/可得兰含量的增加有助于增加乳液凝胶中的储能模量(G’)和损失模量(G”),同时降低微应力下的蠕变柔度。通过RC和羧甲基纤维素(CMC)稳定水包油乳液,然后进行冷冻干燥蒸发水相,成功制备了富含纤维素的油凝胶。通过共聚焦激光扫描显微镜分析,证明RC吸附在乳液油滴的界面。通过振荡剪切流变扫描分析,由于RC相互缠结和相互作用的增强,RC含量的增加会增加乳液和油凝胶的储能模量(G’)和损失模量(G”)。油凝胶具有较高的凝胶强度(G’>15000 Pa),并具有良好的触变性,因此在食品领域具有潜在的应用前景。