纤维素在制备成纳米尺度后具有高长径比、高纯度、高结晶度、高杨氏模量、高强度、可降解以及好的生物相容性等优点。由于这些特别的性能及其重要的应用价值，生物质纤维素纳米纤丝成为近年来纤维素研究领域的研究热点。本论文内容大概包括：（1）研究生物质纤维素纳米丝的制备方法；（2）比较不同纤维素原材料对制备生物质纤维素纳米纤丝的影响；（3）比较不同机械分离对制备生物质纤维素纳米纤丝的影响；（4）分析生物质纤维素纳米纤丝的微观特征、其薄膜的力学性能和热稳定性；（5）研究生物质纤维素纳米纤丝/丙烯酸树脂复合材料的力学性能、热稳定性和透光性；（6）比较不同含量生物质纤维素纳米纤丝对纳米复合材料的性能影响。试验后得出以下结论：1.以木粉为主要原料，利用化学预处理去除了木粉中的木质素与大部分半纤维素并用HCl进行了开纤处理，然后借助机械研磨处理制备出高长径比的、网状结构的木质纤维素纳米纤丝。2.利用化学预处理结合机械研磨处理，分别从木材、瓦楞纸浆和棉花三种生物原材料中分离出纤维素纳米纤丝，三种生物质纤维素纳米纤丝均具有高长径比与网状结构的特点。原料中“低”纤维素含量的木质纤维素纳米纤丝和瓦楞纸浆纤维素纳米纤丝的纤丝化程度非常均匀，而高纤维素含量的棉花纤维素纳米纤丝中仍存在部分纤丝聚集体。比较三种原料制备出的纤维素纳米纤丝的力学性能与热稳定性，得出机械研磨处理的棉花纤维素纳米纤丝的拉伸强度和弹性模量较木质纤维素纳米纤丝和瓦楞纸浆纤维素纳米纤丝略高，分别达到87.38MPa和3463.23MPa；而CTE值较木质纤维素纳米纤丝和瓦楞纸浆纤维素纳米纤丝略低，达到14ppm·K-1；棉花纤维素纳米纤丝薄膜的拉伸断面效果不及木质纤维素纳米纤丝和瓦楞纸浆纤维素纳米纤丝。3.不同机械处理所制备纤维素纳米纤丝均具有高长径比的网状结构，其中高强度超声/研磨/高压均质处理后的效果最好。比较四种机械处理得到的纳米纤丝薄膜的力学性能与热稳定性，高强度超声/研磨/高压均质处理的拉伸强度和弹性模量比其他机械处理都高，分别达到159.78MPa和6467.23MPa，CTE却最低，达到12ppm·K-1，其拉伸断面效果也最好。4.将制备的木质纤维素纳米纤丝薄膜浸渍在透明丙烯酸树脂ABPE10中，加压浸渍比未加压浸渍的薄膜透明。木质纤维素纳米纤丝的加入提高了丙烯酸树脂ABPE10的拉伸强度与弹性模量，分别达到了56.52MPa和2613.84MPa，同时降低了树脂的热膨胀系数（23ppm·K-1），但是也降低了纯丙烯酸树脂ABPE10的光的透过率。5.在丙烯酸树脂ABPE10中加入不同含量的木质纤维素纳米纤丝薄膜，得到了不同纳米复合薄膜的透明度肉眼很难区分，但其拉伸强度和弹性模量随着纤维含量的增加而增加，CTE值和光的透过率随之降低。6.基于本论文制备出的这种强度大、热稳定性好的生物质纤维素纳米纤丝透明复合薄膜有望应用在可弯曲性OLED的基底材料中。