纤维素改性材料的发展与应用
棉纤维素基材料的改性及性能研究报告
棉纤维素基材料的改性及性能研究报告棉纤维素是一种重要的天然纤维素基材料，具有良好的生物可降解性、可再生性和可持续性，因此在许多领域都有广泛的应用。
然而，棉纤维素的应用受到其特性的限制，例如低机械强度、吸湿性差和热稳定性差等。
为了克服这些限制，研究人员进行了大量的改性研究，并取得了一系列重要的进展。
1. 改性方法棉纤维素的改性方法主要包括物理改性和化学改性两种。
物理改性方法包括机械处理、热处理和辐射处理等，通过改变纤维素的结构和形态来改善其性能。
化学改性方法包括酯化、醚化、氨化和磺化等，通过引入功能基团或改变纤维素的化学结构来改善其性能。
2. 改性效果改性后的棉纤维素材料在机械性能、吸湿性、热稳定性和生物降解性等方面都得到了显著提高。
例如，经过物理改性处理后的棉纤维素材料具有更高的机械强度和模量，可以满足一些特殊应用的需求。
化学改性可以使棉纤维素材料具有更好的吸湿性和热稳定性，适用于纺织、造纸和包装等领域。
此外，改性后的棉纤维素材料仍然保持了良好的生物降解性，对环境友好。
3. 性能研究对改性棉纤维素材料的性能研究主要包括力学性能测试、吸湿性测试、热稳定性测试和生物降解性测试等。
力学性能测试可以通过拉伸试验、弯曲试验和冲击试验等方法来评估材料的机械性能。
吸湿性测试可以通过浸水试验和湿热试验等方法来评估材料的吸湿性能。
热稳定性测试可以通过热重分析和差示扫描量热法等方法来评估材料的热稳定性。
生物降解性测试可以通过培养基培养和土壤埋藏等方法来评估材料的降解性能。
4. 应用前景改性棉纤维素材料具有广阔的应用前景。
在纺织领域，改性棉纤维素可以用于制备高强度、高吸湿性和高透气性的纺织品。
在造纸领域，改性棉纤维素可以用于制备高强度、高光泽度和高印刷性能的纸张。
在包装领域，改性棉纤维素可以用于制备可降解的包装材料，减少对环境的污染。
此外，改性棉纤维素还可以应用于生物医学领域、食品包装领域和电子领域等。
总之，棉纤维素基材料的改性及性能研究是一个重要的研究方向。
纤维素基材料的改性与性能优化
纤维素基材料的改性与性能优化纤维素是地球上最丰富的天然有机聚合物之一，广泛存在于植物细胞壁中。
由于其具有可再生、可生物降解、生物相容性好等优点，纤维素基材料在众多领域展现出了巨大的应用潜力。
然而，纤维素本身的一些特性限制了其直接应用，因此对纤维素基材料进行改性以优化其性能成为了研究的热点。
纤维素的结构特点决定了其化学性质相对稳定，在常见溶剂中的溶解性较差，这给其加工和应用带来了一定的困难。
同时，纤维素的机械性能、热稳定性等也有待提高，以满足不同领域的特殊需求。
对纤维素基材料的改性方法多种多样，化学改性是其中较为常见的一种。
通过酯化、醚化等反应，可以在纤维素分子链上引入不同的官能团，从而改变其物理和化学性质。
例如，纤维素的酯化反应可以使其具有更好的疏水性，拓宽其在防水领域的应用；醚化反应则可以增加纤维素在有机溶剂中的溶解性，便于进一步的加工处理。
物理改性也是优化纤维素基材料性能的有效手段。
比如，通过对纤维素进行微细化处理，制备成纳米纤维素，可以显著提高材料的比表面积和机械强度。
纳米纤维素具有高长径比和优异的力学性能，可用于增强复合材料的强度和韧性。
此外，将纤维素与其他材料进行共混也是一种物理改性方法。
通过选择合适的共混组分和比例，可以综合各组分的优点，获得性能更优的复合材料。
在纤维素基材料的改性过程中，接枝共聚也是一种重要的方法。
通过将具有特定功能的聚合物链段接枝到纤维素分子上，可以赋予纤维素新的性能。
例如，接枝具有抗静电性能的聚合物可以使纤维素基材料在电子领域得到应用；接枝具有抗菌性能的聚合物则可以使其在医疗卫生领域发挥作用。
除了单一的改性方法，多种改性方法的组合往往能够取得更好的效果。
例如，先对纤维素进行化学改性以改善其溶解性，然后再进行物理共混，制备出的复合材料性能可能会优于单独使用一种改性方法得到的材料。
改性后的纤维素基材料在性能上得到了显著优化。
在机械性能方面，经过增强处理后的纤维素基复合材料的强度和韧性大幅提高，能够满足结构材料的要求。
膳食纤维的改性及应用
膳食纤维的改性及应用膳食纤维是指植物组织中不易被人体消化吸收的多糖物质，包括纤维素、半纤维素和果胶等。
膳食纤维对人体健康具有重要的作用，如促进肠道蠕动、调节血糖和血脂、预防肥胖和结肠癌等。
但传统的膳食纤维在食品加工过程中存在一些问题，比如易结块、难溶解、口感粗糙等，这限制了其在食品中的应用。
膳食纤维的改性成为了一个研究热点，通过改性可以改善膳食纤维的性质，从而扩大其在食品中的应用范围。
1. 膳食纤维的改性方法膳食纤维的改性方法主要包括物理方法、化学方法和生物技术方法。
物理方法是指通过物理手段改变膳食纤维的结构，如高压处理、超声波处理、纳米化等。
这些方法可以改善膳食纤维的溶解性和稳定性，提高其在食品加工中的利用率。
生物技术方法则是利用微生物、酶和发酵等技术对膳食纤维进行改性。
这些方法可以有效改善膳食纤维的性质，降低成本，提高产品质量。
2. 膳食纤维的改性应用膳食纤维经过改性处理后，其在食品加工中的应用得到了大大的扩展。
以下介绍了一些常见的膳食纤维改性应用：（1）增稠剂改性后的膳食纤维具有较好的增稠性能，可以用作食品的增稠剂，如果酱、酸奶、饮料等。
其良好的增稠性能可以提高食品的口感和质地，增加食品的口味。
（5）功能性食品改性后的膳食纤维可以用于生产功能性食品，如膳食纤维饼干、膳食纤维饮料、膳食纤维奶昔等。
这些功能性食品不仅可以满足人们的日常生活需要，还可以起到益生菌、减肥、降脂等功能。
3. 膳食纤维的改性发展趋势随着人们对健康的重视和对食品功能性的需求日益增加，膳食纤维的改性应用前景广阔。
未来膳食纤维的改性将朝着以下方向发展：（1）多样化未来膳食纤维的改性将更加多样化，不仅限于单一的改性方法，而是采用多种改性方法的综合应用。
这样可以更好地改善膳食纤维的性质，提高其在食品中的应用价值。
（3）功能化未来膳食纤维的改性将更加功能化，通过改性处理可以使膳食纤维具有更多的功能，如降血脂、降血糖、增强免疫力等，从而生产更多种类的功能性食品。
新型纤维素材料研究及应用
新型纤维素材料研究及应用近年来，随着人们对环保材料的需求日益增加，纤维素材料受到了越来越广泛的关注。
纤维素材料广泛存在于植物细胞壁中，是一种天然的高分子材料。
在对纤维素材料的研究中，新型纤维素材料的研究及应用成为了研究的重点之一。
一、新型纤维素材料的研究新型纤维素材料的研究主要围绕着其改性方面展开。
纤维素作为一种高分子材料，其化学性质十分稳定，因此在实际应用中需要对其进行改性。
在改性方面，主要采用了化学改性和生物改性两种方法。
化学改性：通过对纤维素进行化学反应，引入不同的官能团，改善其性能。
其中，乙酰化、磺化和丙酮化等是常用的化学改性方法。
例如，将羟基取代为乙酰基，可以提高吸水性能和安定性，从而提高其应用性质。
生物改性：通过利用细菌、真菌、酵母等微生物对纤维素进行酶解，形成新的物质，并进一步对其进行改性。
生物改性具有绿色环保的特点，并且增加了材料的多样性和特殊性能。
例如，利用生物酶降解纤维素，可以得到纤维素纳米晶体纤维，该材料具有高比表面积、高晶度和高强度等优点。
二、新型纤维素材料的应用随着新型纤维素材料的研究，其在各个领域的应用也逐步拓展。
目前，其主要应用于以下三个领域：1.环保领域：新型纤维素材料可以覆盖传统化学材料的应用范围，如食品保鲜、药品包装、化妆品等。
与传统材料相比，新型纤维素材料具有更好的生物降解性和可再生性，不会对生态环境产生负面影响。
2.建筑领域：纤维素纳米晶体纤维可以作为水泥添加剂，能够提高水泥的强度、粘度和延展性，同时还能降低水泥的碳排放量，实现绿色环保建筑。
3.医疗领域：纤维素材料的生物相容性好，可以制备成各种医疗用品，如修复组织、细胞培养、药物控释等。
纤维素纳米晶体纤维可以形成三维的纤维素支架，作为人造血管，具有良好的生物相容性和血液相容性。
总之，新型纤维素材料研究及应用在环境保护、建筑和医疗等领域拥有广泛的应用前景。
未来，随着人们对绿色环保材料的需求日益增加，新型纤维素材料将得到进一步的研究和应用。
膳食纤维的改性及应用
膳食纤维的改性及应用膳食纤维是指难以被人体消化吸收的一类多糖类物质，主要存在于植物细胞壁中，是一种天然的、不可被消化的碳水化合物。
膳食纤维对于维持肠道健康、预防肠癌、减轻体重、调节血糖和血脂等方面具有重要的作用。
传统的膳食纤维在应用过程中存在一些问题，例如口感差、难以溶解、不易吸收等。
为了克服这些问题，科学家们进行了大量的研究，通过改性手段对膳食纤维进行改良，使其在食品工业和医药行业中得到更广泛的应用。
一、膳食纤维的改性方法（一）物理改性：物理改性是指通过物理手段改变膳食纤维的形态和结构，包括微波处理、超声波处理、高压处理等。
这些方法可以使膳食纤维的颗粒大小更均匀，表面更加光滑，从而改善其稳定性和可溶性。
（二）化学改性：化学改性是指通过化学手段改变膳食纤维的分子结构，包括酸碱处理、氧化处理、酶解处理等。
这些方法可以使膳食纤维的结构更加稳定，提高其吸水性和凝胶性，改善其使用性能。
（三）生物改性：生物改性是指利用微生物或酶类对膳食纤维进行改良，使其具有更好的生物活性和生物安全性。
利用纤维素酶对纤维素进行水解，得到具有较高生物利用率的纤维素衍生物。
二、改性膳食纤维的应用（一）食品工业：改性膳食纤维在食品工业中具有广泛的应用前景，可以用于调理面包、饼干、冷饮、火腿肠、调味品等食品，以增加膳食纤维含量，改善产品的口感和营养价值。
（二）医药行业：改性膳食纤维可以作为药物的载体，用于制备口服片、缓释片、胶囊剂等制剂，以提高药物的生物利用率和稳定性，减少药物的刺激性和毒性。
（三）化妆品行业：改性膳食纤维可以用于制备面膜、洁面乳、护肤品等化妆品，具有良好的吸附性和保湿性，可以帮助肌肤清洁和保湿。
三、改性膳食纤维的发展趋势（一）功能性改性：未来的重点将是提高改性膳食纤维的功能性，包括增加其抗氧化、抗菌、降血糖、降血脂等功能，以满足人们对健康食品的需求。
（二）天然性改性：未来的发展趋势是朝着更加天然、安全、健康的方向发展，尽量避免使用有害化学物质，保持膳食纤维的天然性和生物活性。
纤维素改性处理的研究进展_王天佑
。其中以表面吸附， 液氨改性应用最
刚开始对天然纤维素的物理改性是微粉化和薄 膜化， 后来为了应用于吸附材料， 球化改性及各种球 化改性的方法也慢慢被提出。郝红英等 利用植物 的秸秆，通过高压蒸汽闪爆技术、 稀碱蒸煮等方法制 出有一定 α 纤维素含量的秸秆基纤维素， 对产物进 2+ 行碱化、 醚化和胺基亲核取代， 得到了可以吸附 Cu 和 Cd 等重金属离子的乙二胺螯合植物秸秆纤维 素， 通过研究得出， 可以用蒸汽闪爆来钝化天然植物 秸秆纤维素。Lidija 等 在纤维表面通过吸附 CMC 来引进羧基， 从而制备出了一种新的吸附材料， 试验 结果表明， 相对分子质量高的 CMC 首先被吸附， 并 ， 50% 且棉纤维总电荷量会大幅度地提高 可以提高 左右， 从而使产品的吸附性能大大提高 。 液氨整理后纤维的天然转曲基本消除， 截面变 圆， 内腔变小， 表面平滑且光泽感强， 结晶结构略疏 散。液氨加工 克 服 了 其 他 抗 皱 整 理 加 工 的 诸 多 缺 点， 使纤维的性能得到全面提升， 并具有明显的“形 ， 状记忆性” 是多年来纤维改性的一大突破 。Dor［18 ］ nyi 等 研究表明黄麻纤维经过液氨处理以后结晶 度有所下降。纤维素的晶型由纤维素 Ⅰ 转变为纤维 素Ⅲ。通过液氨处理黄麻纤维的表观结构有了很大 的改善， 纤维表面光滑圆润、 粗细均匀， 并且改善了 提高了织物表面平整度等。 纱线粗细的均匀性，
［11 ］ ［9 ］
首先， 在天然纤维素原料中， 表面经常被半纤维 素和木质素包裹着。 因此必须要先使纤维素能够纯 净地提取出来， 把这三种组分分离开来 。 其次， 虽 然在天然纤维素的分子链 上 存 在 着 大 量 的 活 性 羟 在一定条件下可以发生氧化、 酯化、 醚化、 接枝共 基， 聚等反应， 但是由于自身的羟基之间会形成大量的 且具有较为复杂的结晶性原纤结构， 其中结晶 氢键， 区封闭了大部分的活性羟基， 也就导致了纤维素改 性反应中呈现不均一性， 产物性能的不确定性。 为 一般在改性反应前进行各 了避免这种情况的发生， 种预处理， 可以降低纤维素的聚合度、 结晶度， 让纤 从而提高纤维素的反应 维素的 可 及 度 有 所 增 加， 。 活性 1． 1 物理方法 现在试验中常见的物理预处理方法主要包括闪 爆处理、 干法、 机械粉碎、 超声波及微波处理、 蒸汽爆 炸、 氨爆炸、 溶剂交换等。 物理预处理的主要目的是 让纤维素外观结构形态变化， 例如聚集纤维的解体、 膨胀等。就目前而言， 较新且用得较多的物理方法 ［4 ］ 有闪爆处理、 超声波处理等。 张袁松等 采用闪爆碱煮联合对天然竹纤维进行脱胶处理， 在闪爆压力 NaOH 质量浓度为 保压时间为 15 min， 为 0． 8 MPa， 4 g / L， 碱煮 90 min 的条件下， 得到纤维素的占有率为 77． 16% ， 其中纤维中的半纤维素含量和木质素含量 分别下降了 41． 61% 和 31． 94% ， 而纤维素的含量却 ［5 ］ 从 40． 51% 提高到 63． 59% 。殷祥刚等 对大麻纤维 进行闪爆处理， 得出闪爆处理后的麻纤维不仅其密 其中的纤维素含量从 度和 聚 合 度 会 有 所 下 降， 52. 94% 增加 到 84． 37% 。 闪 爆 处 理 具 有 处 理 时 间 短、 无毒、 无污染、 能耗低、 效率高等优点， 受到了纺 织、 轻工、 化工等行业的关注。 唐爱民等
2024年纤维素市场发展现状
2024年纤维素市场发展现状1. 引言纤维素是一种重要的天然有机化合物，主要存在于植物细胞壁中。
它具有丰富的资源性和可再生性，被广泛应用于纺织、造纸、食品、药品等多个领域。
本文将对纤维素市场的发展现状进行分析和总结。
2. 纤维素的分类及应用领域纤维素可以根据来源和性质进行分类。
根据来源可分为天然纤维素和人工合成纤维素，根据性质可分为纤维素纤维和纤维素膜。
天然纤维素主要来源于植物，如棉花、亚麻、大麻等。
它们具有柔软、透气、吸湿性好等特点，在纺织和服装行业中得到广泛应用。
人工合成纤维素是通过化学方法将天然纤维素经过改性处理而得到的，如人造丝、合成纤维等。
它们具有高强度、耐磨性好等特点，在工业和科技领域发挥着重要作用。
纤维素膜是一种薄膜状纤维素材料，具有透明、柔软、防水、防油等特性，广泛用于食品包装、医药领域等。
3. 纤维素市场规模和增长趋势纤维素市场在全球范围内呈现出不断增长的趋势。
据统计，2019年全球纤维素市场规模达到了X亿美元，并且预计未来几年将保持稳定增长。
纺织行业是纤维素市场的主要需求方，其对纤维素纤维的需求量占据市场的大部分份额。
随着人们对环保、健康、可持续发展的重视，天然纤维素的应用趋势不断增长，尤其是有机纤维素的需求量迅速增加。
同时，纤维素膜在食品包装和药品包装等领域的应用也逐渐扩大。
人们对食品安全和药品保质期的要求提高，对功能性纤维素膜的需求也随之增加。
4. 纤维素市场的主要参与者纤维素市场的主要参与者包括纤维素生产商、加工商和销售商。
全球范围内，部分知名企业在纤维素市场占据了较大的市场份额，如XX集团、XX公司等。
此外，一些研究机构和大学也在纤维素的研究和开发中发挥着重要作用。
它们通过改良纤维素的生产方法和性质，推动了纤维素市场的发展和创新。
5. 纤维素市场面临的挑战和机遇纤维素市场面临着一些挑战，如原材料供应不稳定、环保法规的加强、竞争对手增加等。
这些挑战对纤维素市场的发展产生了一定的影响。
纤维素材料的再生与应用研究
纤维素材料的再生与应用研究纤维素是地球上最丰富的有机化合物之一，广泛存在于植物细胞壁中。
随着环保意识的增强和资源可持续利用的需求，纤维素材料的再生与应用研究日益受到关注。
纤维素材料的再生具有重要意义。
首先，它有助于减少对自然资源的依赖。
传统的材料生产往往依赖于有限的不可再生资源，而纤维素材料可以从大量的废弃植物材料中获取，如农业废弃物、木材加工剩余物等，实现资源的循环利用。
其次，再生纤维素材料的生产过程通常相对环保，能够降低能源消耗和减少污染物排放。
再者，纤维素材料具有良好的性能，经过适当的处理和改性，可以满足多种应用需求。
纤维素材料的再生方法多种多样。
化学法是常见的一种，包括酸水解法和碱处理法。
酸水解法通常使用强酸将纤维素大分子链断裂，得到较小的分子片段。
然而，这种方法可能会导致环境污染和设备腐蚀。
碱处理法则通过碱溶液来去除杂质和部分木质素，使纤维素得以分离。
物理法也是再生纤维素材料的重要手段之一。
机械粉碎和超声处理是其中较为常见的方法。
机械粉碎通过强大的机械力将纤维素材料破碎成细小颗粒，但可能会破坏纤维素的结构。
超声处理则利用超声波的空化作用来分解纤维素，相对较为温和。
生物法是一种新兴且具有潜力的再生方法。
微生物发酵和酶解法可以有针对性地分解纤维素中的某些成分，从而实现纤维素的分离和再生。
但生物法通常需要较长的反应时间和特定的反应条件。
再生后的纤维素材料在众多领域有着广泛的应用。
在纺织领域，再生纤维素纤维如粘胶纤维、莫代尔纤维和莱赛尔纤维等，因其柔软的手感、良好的透气性和吸湿性，受到消费者的喜爱。
这些纤维可以用于制作服装、床上用品等。
在包装材料方面，再生纤维素制成的薄膜具有良好的阻隔性能和可降解性，能够有效保护产品的同时减少对环境的影响。
在医疗领域，再生纤维素材料可用于制造伤口敷料。
由于其良好的生物相容性和吸水性，能够促进伤口愈合。
在建筑领域，再生纤维素材料可以作为隔热隔音材料，提高建筑物的能源效率和舒适度。
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纤维素改性材料的发展与应用前言：本文主要介绍纤维素改性材料的应用。
天然纤维素来源丰富、价格低廉、是可再生且环境友好的高分子材料，其改性纤维素技术及其应用越来越受到重视。
纤维素改性技术的应用前景广阔，其在环境保护、资源充分利用、生物化工等众多领域都发挥着重要的价值，适应人类充分利用自然资源，与自然环境和谐相处的发展趋势。
因此，对纤维素改性材料的研究与应用也是现代科学家研究的重点。
关键字：纤维素；改性材料；应用；发展主要内容：纤维素是地球上最丰富、可以恢复的天然资源具有价廉、可降解、对环境不产生污染等特点。
因此世界各国都十分重视对纤维素的研究与开发。
纤维素分子的结构式为（C6H10O5）n 是由很多D-吡喃葡萄糖彼此以B—1—4苷键连接而成的线型分子，每个葡萄糖单元中有3个极性羟基。
纤维素这种有大量羟基存在，并于分子链间和分子内部广泛形成氢键的结构，极大地影响了其反应活性。
为了使之达到人们所预期的吸附功能，必须对纤维素结构进行改性。
通过改性后的纤维素适用范围更大，功能更强。
而在对纤维素进行改性之前，由于纤维素本身的特点，通常需要对纤维素进行活化或溶胀处理。
纤维素的改性方法：纤维素是由许多β-D-葡萄糖分子脱水缩合而成不分枝，β-葡萄糖分子借β-1，4 -糖苷连接纤维素的这一结构特点使得纤维素在经过适当的预处理后，可以通过一系列的化学改性反应制取不同用途的功能高分子材料。
按其反应方法不同大致可分为氧化反应，酯化、醚化反应，亲核取代反应，接枝共聚改性和交联5种。
1、氧化反应。
纤维素完全氧化的最终产物是二氧化碳和水，但是部分氧化作用可以把新的官能团——醛基、酮基、羧基或烯醇基等引入纤维素大分子，生成不同性质的水溶性或不溶性的氧化物称之为氧化纤维素。
其中，以纤维素的选择性氧化反应，如高碘酸盐攻击C2或C3生成高还原性的二醛基的选择性氧化反应受到人们的高度重视。
因为二醛纤维素DAC是制备不含葡萄糖环骨架的纤维素衍生物的好原料，利用高分子化学反应，二醛纤维素分子中的醛基可以方便地转变为其他官能团，这样便可得到具有新功能和新用途的纤维素衍生物。
将二醛纤维素进一步氧化，可得到羧酸纤维素。
羧酸纤维素在氢氧化钠中处理、可转变为-COONa型，呈弱碱性，可用于酸性气体的吸附。
此外，作为生物医用高分子材料具有优良的水溶性和抗凝血性，可用于血液透析、血浆分离及人工肾等方面，羧酸纤维素还是一种优良的贵重金属提取分离螯合剂。
2、酯化、醚化反应。
纤维素的酯、醚化反应是最为重要的纤维素衍生化反应，纤维素分子链上的羟基可与酸、酸酐、酰卤等发生反应生成酯，与烷基化试剂反应生成纤维素醚，于本世纪五、六十年代相继实现工业化。
纤维素酯中，以纤维素硝酸酯、纤维素醋酸酯和纤维素黄原酸酯最为普遍和重要。
目前已广泛应用于涂料、日用化工、制药、纺织、塑料、烟草、粘合剂、膜科学等工业部门和研究领域中。
在纤维素醚产品中，以羧甲基纤维素（CMC）、羟乙基纤维素（HEC）、羟丙基纤维素（HPC）、羟丙基甲基纤维素（HPMC）等为代表,其产品也已商品化。
在纤维素酯、醚的应用研究中,纤维素酯的银盐可作抗菌剂,纤维素酯与聚苯胺复合,可制备透明、高导电性材料。
何永炳等人利用棉纤维碱化后与环氧氯丙烷反应进行醚化 再与乙二胺反应制得了含氮纤维素衍生物。
通常根据各取代基的种类、电离性以及溶解度的差异，将纤维素醚分类：取代基种类，分单一醚类，有烷基醚（如甲基纤维素、乙基纤维素）、羟烷基醚（如羟乙基纤维素、羟丙基纤维素）、其他（如羧甲基纤维素、羧乙基纤维素）；混合醚类，如乙基羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟乙基羧甲基纤维素、羟丙基羧甲基纤维素。
电离性分离子型、非离子型和混和型。
溶解度分水溶性和非水溶性纤维素醚。
3、接枝共聚反应。
改性纤维素虽然比天然纤维素有了较为明显的优点，但其相对分子质量增加不多,从而使其强度、粘度等性质受到了一定的限制。
因此,改性纤维素的接枝共聚能克服以上缺点,使其应用更加广泛。
改性后的纤维素可用于生物降解塑料、复合材料、吸水树脂、离子交换树脂、絮凝剂以及螯合纤维等方面。
纤维素的接枝共聚使纤维素改性 其范围很广,包括增强、湿强与干强、防火耐燃、抗热、电绝缘性、导电性、耐微生物、耐酸、耐磨、染料吸收等。
纤维素接枝共聚主要方法有自由基聚合、离子型共聚及缩聚与开环聚合等。
纤维素的离子型接枝共聚可分为阳离子引发接枝与阴离子引发接枝。
阳离子引发接枝是采用BF3或TiCl4等金属卤化物和微量的催化剂（如痕量的水或盐酸），通过形成纤维素正碳离子而进行接枝共聚。
阴离子引发接枝则是根据michael反应原理，由纤维素与氨基钠、甲醇碱金属盐等作用形成醇盐，再与乙烯基单体反应，所用单体有丙烯腈、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯腈等。
接枝共聚时的溶剂为液氨、四氢呋喃或二甲亚砜。
离子型共聚法的缺点是需在无水介质中进行，另外在碱金属氢氧化物存在下纤维素可能发生降解，故此在接枝共聚合成中所占比例较少。
4、亲核取代反应。
在糖类化学中羟基的亲核取代反应（主要为SN2取代），起着相当重要的作用，采用这种反应，可以合成新的纤维素衍生物。
其中包括C取代的脱氧纤维素衍生物，如脱氧纤维素卤代物和脱氧氨基纤维素。
首先，将纤维素转化为相应的甲苯磺酸酯或甲基磺酸酯。
然后，用卤素或卤化物、氨、一级胺和二级胺或三级胺等亲核试剂，将易离去基团 CH3C6H5SO3取代，即可得到脱氧纤维素卤代物和脱氧氨基纤维素。
脱氧纤维素卤代物是制备纤维素功能衍生物的原料。
例如，通过亲核取代与硫醇或氨胺反应，可制得含硫或含氮的纤维素材料。
含氮纤维素中的氮若以胺基形式存在，则材料往往显弱碱性。
在一定的工艺条件下可与酸性废气发生反应，达到吸附去除的效果。
通过亲核取代反应在纤维素纤维中引入胺基的研究较早。
上世纪七、八十年代已经通过氯甲基化反应制备氯化脱氧纤维，再将其与胺试剂进行胺化反应，最终合成了含胺基的纤维素纤维，并将其用于水中金属离子的吸附研究。
5、交联反应。
纤维素结构中含有大量醇羟基，植物纤维物理结构上的多毛细管性大的比表面积，使天然纤维素自身就具有较强的吸水性。
因而作为吸水材料得到一定的应用。
通过交联反应，使纤维素具有更适宜的亲水结构，可进一步提高纤维素及其衍生物如CMC、HEC、MC等的吸水性，因此可制备高吸水性高吸附材料。
纤维素改性材料的应用：（一）、改性纤维素在重金属离子废水的处理中的应用：改性纤维素在水处理领域的应用改性纤维素多用于吸附废水中的重金属离子，达到去除、富集、回收的目的。
改性纤维素吸附剂吸附、分离和提取废水中的重金属离子与一般的重金属处理方法相比，具有吸附量大、吸附速度快、成本低、操作简单、不产生二次污染等优点。
巫拱生等利用甲基丙烯酸甲脂与交联玉米淀粉的接枝或接枝共聚物研究了其对Cu2 +、Fe2 +、Zn2 +等金属离子的吸附效果结果良好。
连红芳等利用预处理后的棉纤维接枝环氧氯丙烷合成纤维素醚，最后用纤维素醚接枝乙二胺合成乙二胺螯合棉纤维用于对Cu及Cd的静态吸附，结果表明乙二胺螯合棉纤维对金属离子有较好的吸附效果。
谭龙华等利用研制的TBP（磷酸三丁酯）纤维棉螯，研究了其对Cr和Au的吸附，吸附速度快、吸附能力强、吸附完全，选择性高，应用于岩矿样品类复杂物料中金的分离富集及测定效果令人满意。
王格慧等以棉花为原料，制得氨基棉纤维，将所合成的环氧基长链季铵盐接枝到棉纤维上，制备同时具有杀菌、吸附金属离子双功能基的棉纤维，，其杀菌、吸附能力强，并可多次重复利用。
Anirudhan T S等利用N，N'-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂和过氧化苯甲酰作为诱导剂将纤维素和甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝共聚合成了一种新型阴离子交换纤维，被应用于批处理过程中As的研究。
Ye Tian 等利用醋酸纤维素与聚甲基丙烯酸进行接枝改性，进行重金属离子的吸附研究，结果表明，此纤维对Cu2 +、Hg2 +和Cd2 +具有很好的吸附效果，尤其对Hg2 +具有很高的吸附选择性。
例如：将稻壳纤维素经交联后与硫酸反应制得的纤维素硫酸单酯强酸性阳离子交换剂(CS),对Cu2+、Ag+、Pb2+的吸附量分别为84、180、394 mg/g,且CS对金属离子的饱和吸附量受金属离子浓度的影响不大。
还有研究表明,红麻纤维对金属离子的吸附能力不同,其中对Cu2+(276 mg/g)、Cd3+(322.2 mg/g)的吸附性能较好,对Zn2+(221.6 mg/g)的吸附性能一般对Ni2+(72.5 mg/g)的吸附性能较差。
通过研究表明多胺型阴离子纤维素对Cr(VI)有较强的吸附能力吸附过程符合Langmuir和Freundlich方程，以化学吸附为主,并能多次反复吸附Cr(VI). 将小麦秸秆醚化制得的小麦秸秆羧甲基纤维素与丙烯酸接枝共聚 制得的羧甲基纤维素基高分子吸附剂可用于含Pb2+的废水处理，Pb2+去除率可达99.8%以上[25]。
将木材纤维素和琥珀酸酐在常温无催化剂时，用研磨机经无溶剂机械化学反应后，纤维素发生了酯化，其吸附容量达422 mg/g 当Pb2+初始质量分数为500 mg/g时，其去除率达84.4%，与未改性的纤维素相比，改性后吸附能力大幅提高。
（二）、改性纤维素在空气净化领域的应用：在空气净化领域，长期以来，空气净化装置及各种形式的呼吸性防毒面具多采用活性碳颗粒或纤维作为吸附过滤材料。
虽然活性碳具有适用范围广的特点，但由于其吸附过程为物理行为，因此不适用于在高温、高湿度条件下使用。
同时，其对一些极性气体分子，如SO2、NH3及H2S等的吸附往往是在浸渍了各种化学催化剂后完成的，因此再生性很差，通常属于一次性不可再生材料。
与此相比，天然纤维改性离子交换剂是以可逆化学反应方式完成对各种极性分子的分离富集过程。
而且，它可以制备成适当的织物形状，使其可以在一个体积很小的操作单元中提供相当大的过滤面积，使其具有极好的渗透稳定性，对空气流动阻力低的特点。
因此，可将其以填充交换柱或（非）织造布的形式应用于空气净化装置或防毒面具和口罩中。
吴政等利用强碱性离子交换纤维来净化H2S-CO2混合气体取得了较好效果。
周林等利用弱酸性阳离子交换纤维来净化HCl和NH3等酸碱气体，吸附效率达到121%，完全穿透时纤维的平均交换容量为9. 11mmol/g。
张志斌等利用乙二胺制的的棉纤维作为吸附剂能有效吸附烟气中SO2，其饱和硫容可达120mg/g。
离子交换纤维还能吸附HF、HCl、SO2、NH3、H2S、NO2等多种有害气体和粉尘，也可用于开发车间工人个体防护的劳保用品和空气净化装置等。
（三）、纤维素改性材料在染料废水的处理中的应用：再生纤维素强阴离子交换剂CASE对直接耐晒翠蓝GL的吸附容量与交换容量随其含氮量增大而增大，某印染厂废水中固形物含量达0.023 g/mL，用CSAE可处理废水至无色，处理前后COD分别为4137×104mg/L和1 177×103mg/L，COD降低96%。