聚乙烯醇（PVA）是一种柔性链聚合物,其成本低廉、具有优良的机械性能且能够耐受酸碱,在薄膜、化纤等行业得到广泛应用。木质素（Lignin）是造纸工业的副产品,是一种生物可再生聚合物,其表面的羟基等基团使得PVA与木质素具有良好的相容性,已被用于凝胶纺丝。该纺丝方法可以在纤维拉伸过程中有效地使聚合物链排列,从而获得高度结晶且具有高强度的聚合物纤维。然而,当纤维中木质素含量超过20%时,木质素发生团聚,限制了木质素在纤维中的有效利用。在现有的石墨烯衍生物中,氧化石墨烯（GO）的应用最为广泛,具有二维平面结构,其表面的羟基、羧基等官能团使其与PVA和木质素均具有良好的相容性。GO的加入能够帮助聚合物分子链进一步取向,从而提升纤维的机械性能。本文主要研究了纺丝工艺及GO对聚乙烯醇纤维性能和结构的影响。总体目标是研究凝胶纺GO/木质素/PVA纤维的结构和机械增强机理以及改善纤维机械性能的方法。为了实现这一目标,本研究分为两个阶段。首先第一阶段对凝胶纺丝工艺条件进行了研究,主要研究了空气拉伸工序及喷丝孔直径对GO/木质素/PVA纤维性能和形貌的影响。结果表明,通过空气拉伸,复合纤维的总拉伸倍数增加,直径减小,机械性能也得到了明显改善。0.05%GO/30%木质素/PVA复合纤维的拉伸强度从402±23 MPa增加至472±29 MPa（提升17.4%）,而杨氏模量从4.94±0.19 GPa增加至5.66±0.34 GPa（提升14.6%）。对于0.05%GO/5%木质素/PVA纤维,相比由直径0.84 mm喷丝孔获得的纤维,由直径0.72 mm的喷丝孔得到的纤维具有更高的拉伸强度（提升24.9%）和杨氏模量（提升7.7%）,这表明较小的喷丝孔内径对纤维性能有积极影响。第二阶段采用最优工艺条件,制备不同GO及木质素比例的PVA复合纤维,研究GO及木质素含量对纤维性能及结构的影响。研究表明,GO的添加使木质素/PVA纤维的机械性能有很大提升。当GO含量从0增加到0.2%时,5%木质素纤维的拉伸强度从491±52 MPa增加至631±34 MPa,杨氏模量从5.91±0.41 GPa增加至6.61±0.66 GPa。30%木质素的纤维也显示出相同的趋势,其拉伸强度从455±25 MPa增加至553±43 MPa,杨氏模量从5.39±0.46 GPa增加至7.00±0.42 GPa。纤维的韧性值在9.9-15.6 J/g之间,同时在电镜照片中观察到原纤及韧性断裂截面。对各组纤维的结构分析表明,GO/5%木质素/PVA纤维具有较高的结晶度,在傅立叶红外光谱中观察到凝胶纤维中GO、木质素和PVA之间氢键的证据。随着纤维中木质素从5%提升到30%,经85℃热水浸泡过的纤维呈现更明显的溶胀现象。GO/木质素/PVA纤维与纯PVA纤维不同,它不易溶于热水,且具有较低的溶胀率。