纤维素(C₆H₁₀O₅)_n是一种天然的可再生的高分子材料，生长和存在于大量的丰富的绿色植物中。纤维素材料本身无毒，可以粉状、片状、膜以及长短丝等不同形式出现，使得纤维素作为基质材料的潜在使用范围非常广泛。近年来，随着石油和煤炭储量的日益下降，以及各国对环境污染的日益关注和重视，利用可再生资源--纤维素正日益受到研究领域和产业界的关注。本论文以磷酸为溶剂制备纤维素的纺丝溶液，对溶解过程及溶解机理等做了大量的研究和探索工作，并对该溶剂体系中纤维素溶液的性能进行了研究。制备纤维素纺丝溶液的首要任务是制备无水的磷酸体系，因为磷酸中水的存在影响了磷酸的溶解能力。因此，通过混合多聚磷酸和磷酸，制得无水的混酸溶剂体系，得到的溶剂可以快速有效地溶解纤维素。本论文就混酸体系的P₂O₅含量、温度、搅拌强度对溶剂平衡时间（即溶剂体系达到无水的时间）的影响作了讨论。结果表明：溶剂中P₂O₅含量增大，平衡时间增长；温度升高，溶剂平衡时间缩短；剪切速率提高，溶剂的平衡时间也缩短。纤维素在磷酸中的溶解，是一个快速有效的过程。在较短的时间内，纤维素由最初的棒状纤维变化为凝胶粒子而后完全溶解，并出现液晶现象。其机理是磷酸与纤维素分子间形成氢键，生成中间产物而实现溶解。并且在此过程中产生了结晶变体，纤维素由原来的Ⅰ型变为纤维素Ⅱ型。磷酸对纤维素的溶解效果，本论文是通过溶剂中P₂O₅含量、纤维素含量及温度等影响因素来讨论的。本实验溶剂体系的P₂O₅含量选择在72％到76％之间。随着P₂O₅含量的增大，纤维素的溶解时间延长；固含量增大，纤维素的溶解时间缩短；溶解温度提高，纤维素的溶解时间缩短。从纺丝溶液的稳定性，均一性和可纺性方面综合考虑，最佳的溶解条件为：P₂O₅含量为74％，固含量为18％，溶解温度为0℃。本文通过自制的毛细管流变仪，对纺丝液的流变性能进行了测试，进而为纤维素的液晶纺丝成型提供实验依据。纤维素磷酸溶液在18％（wt）至20％（wt）的浓度范围内是切力变稀流体；溶液的粘流活化能ΔE_η随着溶液P₂O₅含量的增大而增大，随着溶液浓度的增大而增大，随着剪切力的增大而减小。为保证所制得的纤维素溶液的稳定性，必需在0℃以下低温密封保存，以避免纤维素降解，影响溶液粘度，进而影响纺丝工艺参数。本论文研究的主要创新点：1．采用了新的溶剂体系：磷酸／多聚磷酸的混合溶剂体系，能快速有效地制得纤维素溶液；2．相比于粘胶法制备纤维素溶液，该法缩短了溶解时间，操作简单，对环境污染小，而且溶剂来源广泛，价格低廉，无毒；3．制得了性能优良的纺丝溶液，且呈现明显的液晶现象。