纤维素是植物生物质材料的重要组分,它普遍存在于棉花、木材、亚麻、草类等高等植物细胞壁中,是地球上储量最丰富的天然高分子材料,占植物界碳含量的50%以上。微纤化纤维素(microfibrillated cellulose,简称MFC)是天然纤维素经机械处理,得到的一维尺寸的纳米级别的新型高分子材料。由于其具有高透明度、高强度、大的比表面积等优良性能,使其在医药、造纸、纺织等方面有很好的应用前景,近几年来已成为全球林产品研究和材料科学界的研究热点。本论文对羧乙基化法制备微纤化纤维素的过程进行可行性的探究,结果表明,此过程分两步进行:Na OH/丙烯酰胺体系对纤维素的羧乙基改性以及高压均质机械处理。其中,高压均质机械处理的条件为压力60 MPa;流量40 L/h;处理量500 m L;浓度1%;遍数20 p;时间15 min。羧乙基改性过程根据不同的总反应体系浓度,操作过程有所不同。重点研究低浓(5%)时的羧乙基改性过程,探究丙烯酰胺用量、氢氧化钠用量、反应温度和反应时间对羧乙基含量的影响。单因素实验最优制备条件为丙烯酰胺用量2.12 g·g-1绝干浆,氢氧化钠用量1.70 g·g-1绝干浆,反应温度90℃,反应时间5 h。此时,羧乙基含量为1.89 mmol·g-1。经高压均质机械处理后,对不同羧乙基含量的微纤化纤维素的性能进行表征,包括:长度、直径、长径比、聚合度和透过率。结果表明,羧乙基含量越高,尺寸和聚合度越小,透过率越高。当羧乙基含量为1.89 mmol·g-1时,微纤化纤维素的直径为20 nm左右,长度为1.5μm左右,长径比为80左右;在800 nm处透过率为83.89%;聚合度为265。分别探究中浓(13%)和高浓(24%)下的羧乙基改性过程,并与低浓(5%)时的过程作比较,研究表明:与低浓(5%)相比,在中浓(13%)羧乙基改性过程中,当羧乙基含量变化不大(3.7%)时,反应中丙烯酰胺用量减少50%,Na OH用量减少50%,温度降低22%,反应时间减少40%;与低浓(5%)相比,在高浓(24%)羧乙基改性过程中,当羧乙基含量变化不大(1.1%)时,反应中丙烯酰胺用量减少92%,Na OH用量减少70%,温度降低22%,反应时间减少40%;与中浓(13%)相比,在高浓(24%)羧乙基改性过程中,当羧乙基含量变化不大(2.7%)时,反应中丙烯酰胺用量减少85%,Na OH用量减少40%,温度降低22%,反应时间减少40%。