生物质纤维因其具有绿色环保、可生物再生和降解等优点,越来越引起国内外各行业的广泛关注与深入的研究。蒲葵叶纤维素作为一种生物质原材料,可利用有效的加工方法将其制备成纤维材料,不仅能产生一定的经济效益,还可缓解不可再生资源消耗所带来的危机。本课题研究了蒲葵叶纤维素在氯化锂/二甲基乙酰胺溶剂体系中的溶解性能,探讨了溶解后所得溶液的湿法纺丝工艺,对所纺纤维进行交联改性,测试了交联前后纤维的结构和性能。(1)研究了蒲葵叶纤维素在氯化锂/二甲基乙酰胺溶剂体系中的溶解性能。通过对不同方法(水和其它溶剂置换法、超声波法、热二甲基乙酰胺法、热二甲基乙酰胺和高锰酸钾法)活化后蒲葵叶纤维素的聚合度、超分子结构、溶解率和溶液粘度的对比分析,选用热二甲基乙酰胺和高锰酸钾法活化蒲葵叶纤维素,进而研究其溶解性能;设计单因素和正交实验,探讨了氯化锂质量浓度、蒲葵叶纤维素含量、加热温度和加热时间等要素对蒲葵叶纤维素的溶解率和溶液粘度的影响。结果表明,活化后的蒲葵叶纤维素按固液比1:25(g:m L)加入氯化锂/二甲基乙酰胺溶剂体系中后,在氯化锂质量浓度为80 g/L、加热时间2.5 h、加热温度120℃时,纤维素溶解效果较佳。(2)重点探讨了湿法纺丝工艺条件对蒲葵叶纤维素纤维的力学性能的影响。通过测试分析得出,喷丝帽孔径0.08 mm、纺丝温度45℃、凝固浴温度30℃、凝固浴为含2.5%二甲基乙酰胺的水溶液、拉伸浴温度40℃、拉伸倍数1.5时,纺得纤维性能较佳,线密度为7.52 dtex、断裂强度为1.724 cN/dtex。(3)戊二醛交联改性蒲葵叶纤维素纤维。探究了交联剂戊二醛浓度、交联时间、交联温度对纤维力学性能的影响,测试分析了交联前后纤维的结构和性能。结果表明,戊二醛浓度5%、交联时间60 min、交联温度50℃时,所得纤维性能较好,线密度为9.57 dtex,断裂强度为2.23 cN/dtex;交联后纤维的吸放湿回潮率(吸:14.57%、放:13.62)均小于交联前(吸:15.44%、放:14.84);X-射线衍射分析表明交联后纤维的晶型未改变,结晶度由交联前的48.69%增大至57.18%;红外光谱分析表明交联后纤维分子间氢键作用力有所减弱,同时发现纤维中尚有胺基存在;扫描电子显微镜显示交联后纤维表面变得粗糙,有较多绒毛产生,沟槽较交联前明显;热重分析结果表明交联后纤维的热分解温度降低,但残重率高于交联前,为保障纤维的结构和性能,纤维所处温度应控制在200℃内。