纤维素改性技术研究现状(DOC)
纤维素热塑改性研究进展
注 射 、 塑加 工 纤 维 素基 可 降解 材 料具 有 很 好 的应 用 前 景 。综 述 了近 年 来 纤 维 素 热 塑 改 性 的 主 要 方 法 及 进 展 ， 要 模 主 包 括纤 维 素 化 学改 性 和 通 过 接枝 改 性 使 其 内部 塑 化 ， 析 了改 性 纤 维 素 内增 塑制 备 可 降 解 材 料各 方法 的优 缺点 。 分 关键 词 纤维 素 热塑性 接枝 应 用
ｃ ｌｕｏ ｅ ｉ ｒｐａａ ｉｎ ｂ ｏ ｅ ｒ ｄ ｂ ｅ ｍａ ｅ ａｓ Ｔｈ ｙ ｔ ｅ ｉ ｆｔ ｒ ｏ ｌ ｓｉ ｅｌ ｌ ｓ ｓｓｇ ｉ ｃ ｎ ｒＵ ｎ ｓ ｌｉ ｇ ｅｌ ｌｓ ｎ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉｄ ｇａ ａ ｌ ｔｒ ｌ ． ｅ ｓ ｎ ｈ ｓｓｏ ｍ ｐ ａ ｔｃ ｃ ｌ ｏ ｅ ｉ ｉｎ ｆ ａ ｔｆ Ｓｉ ｏｖｎ ｏ ｉ ｈｅ ｕ ｉ ｏ
ｔｅｅ ｅ ｙ ｒ ｏ ｒｅａｄｅ ｖ ｏ ｍ ｎａ ｉ ｕ ｓｔ ｏｇ ａ ｉｏａ ｔ ｈ ｉｕｓｓｃ ｓ ｘ ｕｉ ，ｎｅｔ ｎｍ ｌｉ ｒ— ｈ ｎｒ ， ｓｕｃ ｎ ｎｉ ｎ ｅ ｔ ｓｅ ， ｒｕ ｈｔ ｄ ｉ ｌｅ ｎｑ ｅ ｈａ ｔ ｓ ｎ ｉ ｃｉ ｏｄ ｇｐｏ ｇ ｅ ｒ ｌｓ ｈ ｒ ｔｎ ｃ ｕ ｅｒ ｏ ｊ ｏ ｎ
纤维素化学研究进展
纤维素化学研究进展一、本文概述纤维素，作为地球上最丰富的天然有机化合物，其化学研究进展对于推动生物质资源的高效利用、促进可持续发展具有重要意义。
本文旨在全面概述纤维素化学研究的最新进展，包括纤维素的化学结构、性质、改性方法以及其在不同领域的应用。
通过深入了解纤维素化学的研究现状和发展趋势，可以为纤维素的高效转化利用提供理论支撑和技术指导，为生物质资源的可持续利用开辟新的途径。
本文将首先介绍纤维素的化学结构和基本性质，包括其分子结构、结晶度、可及性等方面。
随后，重点综述纤维素改性的方法和技术，包括化学改性、物理改性和生物改性等，以及改性后纤维素性能的变化和应用领域。
本文还将关注纤维素在不同领域的应用，如纤维素基材料、纤维素能源、纤维素生物降解等，以期全面展示纤维素化学研究的广泛应用前景。
通过本文的阐述，读者可以深入了解纤维素化学研究的最新进展和发展动态，为相关领域的研究和开发提供有益的参考和启示。
本文也期望能够激发更多研究者对纤维素化学研究的兴趣和热情，共同推动纤维素化学领域的发展和创新。
二、纤维素的来源与提取纤维素作为自然界中最丰富的有机聚合物之一，广泛存在于植物细胞壁中，为植物提供了必要的结构支撑。
由于其独特的化学和物理性质，纤维素在多个领域都有着广泛的应用，包括纺织、造纸、生物材料以及最近的生物能源等。
因此，对纤维素的来源和提取方法的研究具有重要意义。
纤维素的主要来源是植物纤维，如木材、棉花、亚麻、竹子等。
其中，木材是最常见的纤维素来源，由于其生长周期短、可再生以及资源丰富等特点，被广泛应用于工业生产中。
一些农业废弃物，如稻草、玉米秸秆等，也是纤维素的潜在来源，其利用不仅能实现资源的有效循环利用，还能为农业生产带来经济效益。
纤维素的提取通常包括化学法、生物法和物理法等多种方法。
化学法提取纤维素主要利用酸、碱或有机溶剂等化学试剂处理植物原料，使其中的纤维素与木质素、半纤维素等其他成分分离。
生物法提取则依赖于酶或微生物的作用，通过选择性降解木质素和半纤维素，实现纤维素的分离。
再生纤维素纤维制造及改性
再生纤维素纤维制造及改性再生纤维素纤维是指利用植物纤维素纤维废弃物、木材或棉花等原料制造而成的一种纺织原料。
再生纤维素纤维具有良好的吸湿性、透气性和柔软性，且对人体无害，因此被广泛应用于纺织、纸张和医疗等领域。
然而，再生纤维素纤维的力学性能还有待提高，同时其容易吸湿导致容易起皱，在湿润环境下尤为明显。
因此，对再生纤维素纤维进行改性是研究的热点之一再生纤维素纤维制造的方法主要包括溶剂纺、湿法纺和干法纺三种。
溶剂纺是将原料纤维在混合溶剂中溶解后再通过旋转杆将纤维拉取成纤维。
湿法纺是将原料纤维浸泡在浓度适宜的溶液中，使得纤维变得可塑后通过吹丝机将纤维拉直成纤维。
干法纺则是将原料纤维在干法纺机中通过丝棍纺制成纤维。
这三种制造方法各有优缺点，具体应根据不同的纤维特性和用途需求来选择。
对再生纤维素纤维进行改性的方法有很多种。
其中最常见的是通过化学改性和物理改性实现。
化学改性包括改变纤维素的化学结构和表面性能，常见的方法有酸碱处理、酶处理以及化学修饰等。
例如，通过酸碱处理可以改变纤维素的表面电荷性质，从而提高纤维的抗静电性能；通过酶处理可以使纤维表面的纤维素纤维更加平滑，从而提高纤维的柔软性和光泽度；而化学修饰则是通过在纤维素纤维表面引入新的官能团，以改变纤维的吸湿性、抗菌性等性能。
物理改性主要通过改变再生纤维素纤维的结构和形态来实现。
这种改性方法一般不依赖于化学处理，因此更加环保。
常见的物理改性方法有拉伸改性、涂覆改性以及微纺改性等。
拉伸改性是在湿态下对纤维进行拉伸处理，通过改变纤维的取向和结晶程度来提高纤维的强度和弹性；涂覆改性是将纤维表面涂覆一层薄膜或树脂，以提高纤维的耐磨性和防水性；而微纺改性则是将纤维通过微纺设备进行再加工，以改变纤维的微观形态和纤维结构。
总之，再生纤维素纤维的制造和改性是一个复杂而研究价值很高的领域。
通过不同的制造方法和改性技术，可以提高再生纤维素纤维的力学性能、吸湿透气性和光泽度等性能，使其在纺织、纸张和医疗等领域中得到更广泛的应用。
中国纤维素纤维发展现状
中国纤维素纤维发展现状1.引言纤维素纤维是一种由天然纤维素材料制成的纤维，广泛应用于纺织、造纸、医药等领域。
随着对环境友好型产品需求的增加，纤维素纤维作为一种可再生、可降解的纤维，具有广阔的市场前景。
2.发展历程中国纤维素纤维的发展始于20世纪50年代，最初主要生产纤维素纤维原料。
随着科技的进步和技术的不断改进，我国纤维素纤维的生产能力和质量得到了显著提高。
目前，中国已成为全球纤维素纤维生产和出口的重要国家。
3.生产技术中国纤维素纤维的生产技术主要分为湿法法和干法法两种。
湿法法生产的纤维素纤维具有纤维细度均匀、强度高的特点，适用于高档纺织品的生产。
干法法生产的纤维素纤维生产成本低，适用于一般纺织品生产。
目前，中国纤维素纤维的生产技术已达到国际先进水平。
4.应用领域中国纤维素纤维的应用领域非常广泛。
在纺织行业，纤维素纤维可以制成高档面料，如绸缎、棉、麻、丝等纤维素纤维制成的面料具有舒适、透气、抗菌等特点。
在造纸行业，纤维素纤维可以制成高品质纸张，如书籍、杂志、包装纸等。
在医药领域，纤维素纤维可以用于制造药丸、胶囊等药物包装材料。
5.市场前景随着人们对环境友好型产品需求的增加，纤维素纤维作为一种可再生、可降解的纤维，具有广阔的市场前景。
特别是在纺织和医药领域，对纤维素纤维的需求一直在增长。
预计未来几年，中国纤维素纤维市场将保持稳定增长。
6.挑战与展望尽管中国纤维素纤维取得了重要的发展，但仍面临一些挑战。
首先，纤维素纤维的生产成本相对较高，限制了其在大规模应用中的竞争力。
其次，纤维素纤维的品质和性能有待进一步提高，以满足不同领域的需求。
未来，中国需要进一步加大研发力度，提高纤维素纤维的质量和效率。
7.结论中国纤维素纤维在过去几十年取得了令人瞩目的发展成就，已成为全球纤维素纤维生产和出口的重要国家。
随着环保意识的增强，纤维素纤维市场前景广阔。
尽管面临一些挑战，但中国纤维素纤维的发展潜力巨大，有望在未来取得更大的突破。
纤维素的改性方法
纤维素的改性方法纤维素是一种天然高分子多糖，在植物细胞壁中起到结构支撑和稳定性的作用。
由于其无毒、无害、可再生的特性，纤维素广泛应用于食品、医药、纺织、造纸等领域。
然而，纤维素在某些应用领域的性能还需要改进，因此，纤维素的改性方法成为研究的热点之一。
下面将介绍几种常见的纤维素改性方法。
1. 化学改性化学改性是通过化学方法对纤维素进行结构改变，以改善其性能。
常用的化学改性方法包括酯化、醚化、取代反应等。
（1）酯化改性酯化改性是将纤维素中的羟基与酸酐类或酸酐性化合物反应，形成酯键。
这种方法可以改变纤维素的溶解性、热稳定性和降解性等性能。
（2）醚化改性醚化改性是将纤维素中的羟基与醚化试剂反应，形成醚键。
醚化改性可以提高纤维素的耐水性和抗酶解性能。
（3）取代反应取代反应是将纤维素中的羟基或其他官能团取代成其他官能团，以改变其化学性质和功能性。
常用的官能团包括羧酸、胺基、磺酸等。
2. 物理改性物理改性是利用物理手段对纤维素进行结构改变，以改变其性能。
常用的物理改性方法包括机械方法和辐射方法。
（1）机械改性机械改性是通过力的作用改变纤维素的结构和性质。
常用的机械改性方法包括高剪切、超声波处理、研磨等。
这些方法可以改变纤维素的晶型、分子大小以及物理性质。
（2）辐射改性辐射改性是利用电磁辐射或离子辐射对纤维素进行改变。
常用的辐射改性方法包括紫外光辐射、γ射线辐射等。
辐射改性可以改变纤维素的结构和性质，如分子量、溶解度等。
3. 生物改性生物改性是利用微生物或酶对纤维素进行改变。
生物改性可以提高纤维素的生物降解性、生物活性和抗菌性能。
常用的生物改性方法包括微生物发酵、酶解和转基因等。
（1）微生物发酵微生物发酵是利用微生物进行发酵过程中产生的酶对纤维素进行改变。
微生物发酵可以降解纤维素，提高其降解性能和可溶性。
（2）酶解酶解是利用酶对纤维素进行降解和改变结构。
常用的酶包括纤维素酶、葡萄糖酸酶等。
酶解可以提高纤维素的可溶性和生物降解性。
再生纤维素纤维制造及改性
再生纤维素纤维制造及改性
摘要：
再生纤维素纤维制造及改性是纺织工业中重要的研究领域。
再生纤维素纤维具有良好的生物可降解性、可再生性和环境友好性等优点，因此在可持续发展的时代背景下备受关注。
本文主要探讨再生纤维素纤维的制造过程及各种改性方法，以期提供参考和启示。
一、再生纤维素纤维制造过程
（一）纤维素的提取
1.机械法提取纤维素
2.化学法提取纤维素
3.酶解法提取纤维素
（二）纤维素纤维的纺丝过程
1.干法纺丝
2.湿法纺丝
3.溶液纺丝
（三）纤维素纤维的成型与后处理
1.成型
2.后处理
二、再生纤维素纤维的改性方法
（一）化学改性
1.固态改性
2.液相改性
3.气相改性
（二）物理改性
1.加热改性
2.等离子体改性
3.光化学改性
（三）生物改性
1.酶法改性
2.微生物法改性
3.植物提取物改性
三、再生纤维素纤维的应用领域
1.纺织品
2.医疗健康用品
3.包装材料
4.生物医药领域
四、再生纤维素纤维未来的发展趋势与挑战
1.多功能化改性
2.转化技术与产业化
3.环境可持续性和循环经济的需求
结论：
再生纤维素纤维制造及改性是一个具有广阔发展前景的研究领域。
该领域的发展将促进纺织工业的可持续发展，提高纤维素纤维在不同领域的应用价值。
在未来，应进一步研究并开发新的制造方法和改性技术，以满足市场需求并促进环境保护。
纤维素化学改性研究进展与展望
３ 纤维素 醚类
纤维 素醚是 由纤 维 素与 Ｎ ＯＨ反应后 ， ａ 与各种功 能单
维 素 分子 中高 密 度 的氢 键 的 影 响 ， 使 之在 热 塑 性 加 工 方面 受 到 了很 体 如 单氯 甲烷 、 氧 乙烷 、 氧 丙烷 等进 行醚 化反 应 ， 环 环 经水 大 的 限制 。 综 述 了近 年 来 通 过 对 纤 维 素进 行 化 学 改 性 合 成 可 以 进行 洗副 产物盐 及 纤维素 钠而 得到 。 纤维 素醚 一般根 据其 离子
纤 维 素化 学 改性 研 究进 展 与展 望
万 纪 强 （ 郑州大学材料科学与工程学院）
摘 要 ： 维 素 是 自然界 最 丰 富 的 自然 资 源 ， 未来 对 于 解 决 人 类 纤 在 面 临 的 能 源 、 源 和 环 境污 染 等 问题 方面 有 非 常 重 要 的 用 处 ， 是 纤 维素 醚 ： 要 是 纤维 素烷 基 醚 ， 主 包 括 甲基 纤 维素 醚 、 甲基 羟 乙基 纤维 素醚 等。 阴离 子纤 维素 ０ 引言 醚 ： 要是 羧 甲基 纤维 素 钠、 甲基羟 乙基 纤维 素钠 。阳离 主 羧 石油 基 高聚 物 由于 其 良好 的使 用 性和 加工 性 ， 在工 业 子 纤 维素醚 ： 阳离子 纤 维素 醚主 要 有 ３ 一氯 一 一羟丙 基 三 ２ 生产和 日常 生活 中 占据 有 重 要地位 ， 但是 由于 其难 降解 性 甲基 氯化铵 纤 维素 醚。 两性 离子 纤 维素 醚 ： 两性 离子 纤维 对环境 造 成 的危 害 以及石 油 资源 的 日益枯 竭 ， 人们 愈加 重 素醚 的分子 链上 既有 阴离 子基 团又有 阳离 子基 团。 视 开 发可 再生 的替代 材料 。 维素 是 自然界 最丰 富 的可再 纤 ４ 纤维 素接 枝 改性 生 资源 ， 广泛 存 在于 绿色植 物 以及 海 洋 生物 中 ， 有可 再 具 接枝 改性 方法 可 以 引入 不 同 的支链 聚合 物 ， 纤 维素 在 生性 ， 物 可 降解性 和 天 然 的 生物 相 容性 ， 且具 有低 密 材 料 固有 的优 点 的基础 上 ， 到 同时具 有纤 维素 主链 和 支 生 并 得 度 、 强 度和 刚 度 好 的特 性 ， 已使 它成 为 最 重 要 的天 然 链 聚 合物 双重 性 能 的功 能材 料 ， 而大 大扩 展 了纤维 素 的 高 这 从 高分子 材 料。 应 用范 围。但 由于纤 维素 分子 中存在 大量 的氢键 导致 纤维 １纤 维素 的化 学结构 素 材 料 的高结 晶度 ， 需 要接枝 反 应底物 通 常无 法进 入纤 使 纤 维 素 是 由 Ｄ一 吡 喃 型 葡 萄 糖 单 元 （ ＡＧＵ）通 过 维 素 内部 ， 应 只发 生 在材 料 表 面部 分 ， 反 这大 大 增加 了反 纤维 素 的接枝 改性 也很 难 以实现 工业化 。因此 ， 更 １ １ ４糖 苷键 以 Ｃ１椅式 构 象连 接 而成 的线 型高 分子 。 ３— 、 纤 应 难度 ， 多 的是 使 用熔 化 性 好 的纤 维 素衍 生物 进行 接 枝 改 性。 例 维 素 的一 个 结构 单元 中在 第 ２ 第 ３ 第 ６位 碳原 子 上 有 ３ 、 、 在 Ｃ Ａ） 个 活 泼 的羟 基 基 团 ， 中 Ｃ 、 ３位 上 的 羟 基 是 仲 羟 基 ， ６ 如 ， 二醋酸 纤 维 素 （ Ｄ 引入 生物 高 分 子基 团不仅 可 以 其 ２Ｃ Ｃ 降低 加 工温 度 ，而且 还 可 以使 ＣＤ 的接 枝 共聚物 具 有一 Ａ 位 上是 伯羟 基 。 由于 大量羟 基 的存 在 ， 使纤 维 素 分子之 间 具 与 纤维 素 分子 内部 形成 了密度 很高 的氢 键 ， 致纤 维素 在 定 的生 物学 性质 。聚 乳酸 是 一种 无毒 ， 有优 良的加 工性 导 能， 生物 降解 性 能 、 学 性 能和生 物相 容性 的高 分子材 料。 力 受 到高 温作 用 时在 融化 之 前就 分解 了 ， 因此无 法直 接用 注 ｅ ａ ｔ 的合 成 一 系列 不 同接 枝率 的醋酸 纤 维 素 一聚 射 、 出等传 统 的热塑 性加 工 方法生 产 纤维 素 制品 。 为了 Ｔ ｒｍｏｏ 挤 乳酸 接 枝共 聚物 ，发 现该共 聚 物 的玻 璃 化 转变温 度 Ｔ ｇ和 可 以使 用热 塑性 加 工 的方 法生 产纤 维素 制 品 ， 必须 对其 进 聚 乳酸 的摩 尔取 代 度 （ ） 关 系 ， ０＜ＭＳ ＭＳ 有 当 ≤８ 时玻 璃 行 化学 改性 ， 用 与羟基 有 关 的一 系列 化学 反应 ， 酯化 ， 利 如 化 温度 大幅 上升 ， ＭＳ≥１ 当 ４时聚 乳酸 侧 链开 始结 晶。 因 醚 化 ， 枝 共 聚 等反 应 合成 纤 维 素衍 生 物 ， 有 可 能实 现 接 则 为聚乳酸 是 可 降解材 料 ， 乳酸 短链 引入 纤维 素 分子将 得 聚 热 塑性加 工。 到 可 以完 全降 解 的高 分子 材 料 ， 乙基 纤维 素 （Ｃ 当第一 个 Ｅ） ２ 纤维 素酯 类 工 业 化 非离 子 纤维 素 醚 ， 质 地 坚韧 ， 很 宽 的 温度 范 围 其 在 纤 维素酯 类 包括 有机酸 酯 与无机 酸酯 。 维素 无机酸 纤 也 可 以把 机 械 强度 和 灵 活性 。 乙基 纤 维 素 为 疏水 型聚 合 酯 中 比较 重 要 的是硝化 纤维 素。 化 纤维 素是 由纤 维素 在 硝 物 ，引入亲 水性 高 分子 短链 后将 得 到两个 亲 密型 共聚 物。 ２ — ０Ｃ 过硝 酸 和 浓 硫酸 混合 算硝 化 而 成 的酯 类 ， 合 ５ ４ ｏ经 混 Ｓｅ ｈ ｎ等 用 原 子 转移 自由基 聚 合（ Ｔ Ｐ） 采 Ａ Ｒ 方法 ， 引发 了 酸 中 ， 酸 参 与酯 化 反 应 ， 硫酸 则 起着 使 纤维 素 溶 胀 和 硝 浓 苯 乙烯 （ ｔ核 甲基 丙 烯酸 甲酯 （ Ｓ） ＭＭＡ） 枝 乙基 纤 维 素 的 接 吸水 的双 重作 用 。 同取代 度 的硝 化 纤维 素应 用于 不 同的 不 反 应 ， 分 别 合 成 了 高 接 枝 率 的 共 聚 物 Ｅ — — Ｓ， Ｃ ｇ Ｐｔ 地方 ， 高硝 化 纤维 素 可 用作 火 药 ， 硝 化 的纤 维 素 可 用作 Ｅ — — ＭＭＡ， 现 刷状 接 枝物 能被 云母 吸 附 ， 且 分子 低 Ｃ ｇ Ｐ 发 并 塑料 、 片基 薄膜 等。 纤维 素 有机酸 酯 中比较 重要 的是 醋 酸 呈棒 状 ， Ｅ 和 ＡＦ 结 果显 示 了接枝 物 能在丙 酮 中形 成 Ｔ Ｍ Ｍ 纤 维 素。醋酸 纤维 素是 以硫酸 为催 化 剂经冰 醋酸 或者 醋 酐 核 一壳结构 的 球状胶 束。 乙酰 化而 成 的酯 类 ， 论上 可 以得 到取 代度 为 ３的醋酸 纤 理 ５ 结语 维 素 ， 是 由于 纤 维 素 的高 结 晶度 的影 响 ， 物 的 取代 度 但 产 纤维 素 是 自然界 最 丰富 的 自然资 源 ， 未来 石 油 资源 在 往 往 在 ２２ ２８之间 ， 以用作 塑 料 、 维 、 膜 等。 现在 越来 越 匮 乏的情 况下 ，纤维 素 必将成 为重 要 的工业 原 料。 ．— ． 可 纤 薄
植物纤维改性技术
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。
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二零一二
值得到了广泛认可。改性纤维素在环境保护领域中应用广泛。主要集中在重金属吸附、富集、回收方面。在大气净化领域也有研究。
第一章
纤 维 素 的 预 处 理
纤维素属于结晶区和非结晶区共存的结构，由于此结构以及分子内和分子间氢键的影响。使得纤维素很难溶于普通的溶剂，这就决定了纤维素多数的化学反应都是在多相介质中进行的，很难进行均匀的化学改性。为了克服多相反应的非均匀性和提高纤维素的反应性能，在进行反应之前，纤维素材料通常都经历溶胀或活化处理。通常的方法是在纤维素反应前进行各种化学、物理及生物方法的预处理。
纤维素的改性方法
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
01
物理预处理常规的物理活化方法包括干法或湿法磨、蒸汽爆炸、氨爆炸、溶剂交换或者浸润等。在物理预处理过程中，纤维素的形态结构会发生变化，使可及的表面和小孔增加。
纤 维 素 的 预 处 理
生物技术预处理生物技术作为预处理手段，通常是将酶应用于制浆工艺的打浆过程。目前，酶法预处理工业化的难题之一是纤维素酶价格昂贵，酶的费用约占整个过程费用的60% 到80%左右，因此其应用性不如化学、物理等预处理方法。
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纤维素改性技术研究现状摘要介绍了纤维素的改性反应，主要对近年来纤维素及其衍生物的接枝共聚技术的研究现状作综述。
概述了纤维素结构及纤维素反应的特征，描述了一些以纤维素为基体的接枝共聚技术，包括传统的接枝共聚技术，对近来发展的可控枝技术、优化结构的功能集团的引用技术作重点阐述。
关键词纤维素改性接枝研究现状The Research Aactuality of C ellulose’s Modifying Techologies Abstract Introduct cellulose's modifying reactions and the recent advances in graft polymerisation tech-niques involving cellulose and its derivatives are primary. It summarises some of the features of cellulose structure and cellulose reactivity. Also described are the various techniques for grafting synthetic polymers from the cellulo-sic substrate. In addition to the traditional grafting techniques, we highlight the recent developments in polymer synthesis that allow increased control over the grafting process and permit the production of functional celluloses that possess improved physical properties and chemical properties。
Keywords chemical modification of cellulose; graft; research actualityContents1 Introduction2 The Molecule Structure of Cellulose3 The Modifying Reaction of Cellulose3.1Chemical Modifying4 Cellulose Graft4.1 Free Radicel Graft Copolymerisation4.2Ionic Graft Polymerisation4.3Ring Opening Polymerisation4.4The End Radicel Coupling4.5Living and Controling Free Radicel Polymerisation5 Conclusions and Outlook收稿：××××年××月。
收修改稿：××××年××月* 国家自然科学基金资助项目(No. xxxxxxxx)* * Corresponding author e-mail: aaa@（一）前言纤维素是地球上最丰富的、可再生的天然资源，存在于大量的丰富的绿色植物中，是自然界取之不尽用之不竭的资源。
具有价廉、可降解、对环境不产生污染等特点，同合成材料一样具有非常广泛的用途，并且在解决人类所面临的能源、资源和环境问题方面有重要意义。
自从1838[1]年纤维素的特征被研究以后，世界各国都十分重视对纤维素的研究与开发。
由于纤维素的结构特性决定了纤维素不能在水和一般有机溶剂中溶解，也缺乏热可塑性，这对其成形加工极为不利，而且作为一种天然高分子化合物，纤维素在性能上也存在某些缺点，如不耐化学腐蚀、强度有限等等，如同果树通过嫁接可以改良果实的品质一样，高分子化合物也可以通过改性，从而获得具有特殊性能的纤维素新产物[2]。
改性后纤维素通过接枝来制备环境响应型材料，大大扩大了纤维素的应用范围，提高了应用效率和环境适应性。
（二）纤维素的分子结构纤维素是一种由大量葡萄糖残基彼此按照一定的联接原则，即通过第一个、第四个碳原子用β键联接起来的不溶于水的直链状大分子化合物。
其分子通式为(C6H10O5)n，n为聚合度。
其化学结构式如下所示:在纤维素的化学结构式的构造单元中，含有三个游离醇羟基，这三个游离醇羟基中，一个是伯羟基，两个是仲羟基，分别处在2、3、6三个碳原子上[3, 4]其中C-6位上的羟基为伯醇羟基，而C-2、C-3上的羟基是仲醇羟基。
（三）纤维素的衍生化改性反应大部分天然多糖，如纤维素、木质素、甲壳素、壳聚糖等，由于含有大量羟基及其它极性基团，易形成分子内和分子间氢键，难以溶解和熔融，从而限制了天然多糖在材料领域的应用。
对天然多糖进行化学、物理改性得到易于加工的多糖衍生物是解决这些问题的重要手段[5]。
天然纤维素有3种改性方法：①化学改性，包括衍生物(酯化、醚化、接枝等)、氧化水解、氧化、表面改性等；②生物改性，包括利用酶的(局部)水解、氧化、表面吸附等；③物理改性，包括细纤维化、打浆、粉碎、润胀、溶解一成形，分散一纸页化，复合化，表面吸附等[6]。
3、1 化学改性从纤维素的化学结构知道，纤维素是由D－(十)－葡萄糖以A－1，4－甙键连接而成的多糖类直链型高分子化合物[4]。
在纤维素的化学结构式的构造单元中，含有三个游离醇羟基，纤维素的上述结构特点，使其化学性质在下面两个方面反映出来：（1）与大分子截短有关的反应：在一定条件下甙键断裂，致使纤维素大分子截短，主要指水解反应。
（2）与羟基有关的反应：很多试剂都能与葡萄糖基环中的羟基发生反应，生成不同的纤维素衍生物。
但由于伯羟基与仲羟基的化学反应性能不同，因此它们在与不同试剂作用时，其化学反应历程及产物也不同。
这些反应包括酯化反应、醚化反应和接枝共聚反应。
虽然天然纤维素的分子链上存在大量高反应的羟基，为其化学改性创造了良好条件，但由于羟基间形成大量的分子内和分子间的氢键，并在固态下聚集成不同水平的结晶性原纤结构，使大部分高反应性羟基被封闭在晶区内，而导致纤维素在酯化[7, 8]、醚化及接枝共聚等反应中的不均一性，并直接影响到反应产物的性能。
通常的方法是在纤维素反应前进行各种化学、物理及生物方法的预处理[9]。
目的在于增加纤维素的可及度，从而提高纤维素在各种化学反应中的反应速度、反应程度和反应均一性。
主要有以下几种处理方法：（1）化学预处理方法[10, 11]至今，氢氧化钠溶液的润胀处理是发现最早应用最广、最有效的对纤维素进行预处理的手段之一。
研究发现，碱润胀后纤维素可及度提高。
纤维素在碱溶液中的润胀有一最优的浓度，例如棉纤维素在氢氧化钠中的润胀以18%为最佳。
对温度的影响，公认的观点是：纤维素的碱化为放热反应，随温度提高，纤维素润胀程度下降，碱纤维的反应活性降低。
因此，碱润胀处理一般在较低温度下进行（如20℃进行为宜) ，但这种关系仅仅是在最高温度为70℃时有效。
研究表明，高温浸渍也可使纤维素获得高的反应活性，在90℃-105℃之间进行浸渍制备的碱纤维素反应活性甚至比20℃时更高，而中间温度60℃-79℃是最不适宜的温度。
纤维素及织物采用低温液氨处理以提高纤维素化学反应性及织物染色性，低温处理的优点是：作用迅速、压力低，但维持低温也造成操作困难、能耗大。
也可用其它化学试剂对其进行适当的预处理。
例如用氯化锌处理纤维素，可提高纤维素酶水解的速率和产率及纤维素的接枝率。
甲胺、乙胺等胺类试剂对棉纤维素有消晶作用，也可提高纤维素酯化反应的反应活性等。
（2）物理预处理方法（也称物理改性）各种机械加工处理：可大大改变纤维素纤维的物理和化学性质，提高纤维素对各种化学反应和酶水解的可及度和反应性。
高能电子辐射处理：具有减少生产费用、缩短工艺流程、对环境友好等优点。
在黏胶纤维和醋酸纤维生产中显示出越来越重要的作用。
电离辐射的作用：一方面是使纤维素解聚、相对分子质量的分布特性改变；另一方面使纤维素的结构松散，并影响到纤维素的晶体结构，从而使纤维素的活性增加、提高可及度。
蒸气爆破技术[12]：蒸汽爆破技术是近年来发展较快、比较有效、低成本、无污染的新技术，应用于木质纤维素的预处理可提高化学和酶试剂的可及度。
（3）生物技术（也称生物改性）作为预处理手段，开始是将酶应用于制浆工艺的打浆过程。
目前，酶法预处理工业化的难题之一是纤维素酶价格昂贵。
（四）纤维素的接枝共聚天然纤维素经过一些化学改性处理后，它的溶解性、热可塑性及耐环境能力增强了，但仍不能满足现实需要，因此对纤维素及其衍生物进行进一步的改性即接枝改性就显得十分必要了，如通过在纤维素衍生物上接枝功能基团制备具吸附性能的材料[13]，在纤维素上接枝丙烯酸酯制备了性能良好的阻然剂[14]。
目前常用的天然多糖的改性方法包括：衍生化改性、接枝共聚及物理共混等方法。
其中接枝改性是一条常用而又有效的途径，它既能赋予多糖某些新的性能又保留了多糖原有的部分反应基团及生物降解性、生物相容性等。
目前常用的多糖接枝改性的方法主要包括自由基聚合、离子型聚合、开环聚合及端基偶联方法[5]等。
通过接枝聚合，可以使纤维素的性质得到改善，比如：可以制得结构稳定、耐摩擦、耐用、耐应力、防油、防水、可伸缩、可进行离子交换、具有温敏性和热敏性的纤维素[15-17]。
接枝共聚物通常是由一连串单体与聚合物主链组成，不同的单体会以一个或多个枝链与聚合物骨架相连。
在给聚合物引入功能集团的多种方法中，接枝聚合法由于机理多样、功能强大、用途广泛[18]而倍受青睐，是一个非常有吸引力的方法。
研究[19]发现，可以通过改变一些参数（如聚合物的种类、聚合度、主链与支链的多分散度、接枝密度及单体的一致性），制备很有价值的聚合物材料。
接枝聚合可以将两个或多个聚合物的优良的性质集中到一个体系当中。
单体与纤维素或纤维素衍生物形成的接枝共聚反应有很多种，根据不同的聚合方法大概可以将它们分为：(i) 自由基聚合；(ii) 离子型和开环型聚合；(iii) 活端基偶联近年来随着活性／可控聚合方法的发展，如原子转移自由基聚合(atom transferradical polymerization,ATRP)、可逆加成一断裂链转移聚合(reversible addition-fragmentation chain transfer,RAFT)等，由于其可控性强，聚合条件温和，不会破坏多糖结构等优点，使在分子水平上调控多糖衍生物的结构成为可能[8]，为多糖的接枝改性提供新的途径[20]。