纤维素是一种天然聚多糖,同时也是一种可持续能源和化工原料,具有来源广、产量大、可再生、对环境无污染等优点。对纤维素进行衍生化研究,可进一步制得纤维素纳米晶体,它的高强度、高刚度以及良好的生物相容性,决定了其用作复合材料中增强组分的巨大潜力。基于可持续发展的要求,本课题以茶废渣为原料提取茶源纤维素,通过硫酸水解法制备纤维素纳米晶,探究了纤维素纳米晶的添加对膜材料结构和性质的影响,分析了茶源纤维素在复合材料中的应用潜力。主要研究内容如下:首先,从四种茶渣中提取了茶纤维素,分别为红茶纤维素（BTC）、绿茶纤维素（GTC）、普洱熟茶纤维素（PTC）和普洱生茶纤维素（PRTC）,对四种茶纤维素的结构和性质进行了表征。茶纤维素的得率在4%-11%之间。四种茶纤维素均呈现束状纤维结构,表面粗糙,宽度分布在3μm-16μm。通过FT-IR、XRD、NMR测得茶纤维素为纤维素I型结构,并以Iβ晶型为主。基于XRD测得的四种茶纤维素结晶度在47%-55%之间,排序为PTC＞PRTC＞BTC＞GTC。四种茶纤维素GTC、PRTC、BTC和PTC的起始热降解温度依次为在226℃、223℃、220℃和207℃,均高于200℃,具有良好的热稳定性。吸湿实验结果表明,BTC、GTC、PRTC和PTC的平衡吸湿率分别为8.52%、9.75%、10.24%和12.57%。其次,由于BTC得率最高,将其选取作为后续实验原料,制备红茶纤维素纳米晶（BT-CNCs）。通过单因素试验,确定了制备BT-CNCs的最佳酸解条件为:硫酸浓度64%,料液比1:18（w/v）,水解温度45℃,水解时间50 min。在此条件下制得的BT-CNCs的Zeta电位值为-31 m V,在水中可以形成在一段时间内稳定的胶体。BT-CNCs仍为纤维素I型结构,结晶度由52.58%（BTC）提高到68.57%,其热降解起始温度略微降低,但仍高于200℃,具有良好的热稳定性。BT-CNCs呈棒状结构,其直径分布在5 nm-45 nm,长度分布在100 nm-700 nm,长径比约为13:1。流变性能分析表明,其分散于水中时显示了非牛顿流体特征,具有剪切稀化现象。结果表明,BT-CNCs具有作为复合材料增强剂的潜力。最后,以高直链玉米淀粉（St）为基材,甘油为增塑剂,BT-CNCs为增强剂,制备St/CNCs复合膜。当BT-CNCs添加量为5%（w/w St）时,薄膜的透明度较高,且与St膜相比,复合膜的含水量、水溶性均降低,力学性能增强（抗拉强度提高了67.84%,断裂伸长率提高了11.60%）,阻湿阻氧性能增强（水蒸汽透过系数降低了16.16%,油脂过氧化值降低了6.36%）,同时热稳定性有所提高。进一步地,将BT-CNCs应用于淀粉基抗菌复合膜的制备,探究了BT-CNCs和抗菌剂同时添加对淀粉基薄膜性能的影响。抗菌剂选择了壳聚糖（CS）、ε-聚赖氨酸（ε-PL）、氧化锌纳米粒子（Zn ONP）三种。三种抗菌复合膜（St/CNCs/CS、St/CNCs/ε-PL、St/CNCs/Zn ONP）均具有显著的抑菌效果,且对大肠杆菌的抑制作用更好,其中St/CNCs/Zn ONP膜的抑菌性质最好（抑菌圈直径达14.70 mm）。分析结果表明,抗菌剂、BT-CNCs、St之间相容性良好,且存在一定的相互作用,这导致抗菌复合膜在保持抗菌效果的同时,获得了良好的力学性能、阻隔性能、热稳定性质。研究结果证明,BT-CNCs可作为淀粉基薄膜中的增强材料,具有一定的应用潜力。