1. 研究目的与意义
目的及意义：随着石油化工原料的价格猛涨，以及对环境污染和健康问题的重视，纤维素作为一种广泛存在、价廉物丰的可再生资源，得到越来越广泛的开发和应用。由于纤维素特殊的结构，分子间和分子内存在着大量的氢键，聚集态结构复杂，结晶度高，难溶难熔，使得纤维素可及度差，反应性能低，使纤维素的使用受限制。本课题通过一种新型的简单易行的方法制备出改性纳米级纤维素产物，再将产物应用于纸张的表面涂布探究其作为保水剂和分散剂的可行性，拓宽纤维素的使用范围，也使纸张表面涂布更加环保。若用纳米纤维素替代涂料分散剂和保水剂，可使得涂层更安全无毒，为其作为食品包装材料打下基础。
2. 国内外研究现状分析
羧甲基改性是一种成熟的纤维处理技术，改性后产物羧甲基纤维素常被用于涂料保水剂与流变助剂。张婉清等人通过在铜版纸面涂涂料中增加羧甲基纤维素用量来改善涂料流变性和保水性，对涂料的稳态剪切流变行为进行了研究。结果表明，随着剪切速率的增加，涂料表现出剪切稀化，呈现假塑性流体特性另外，在同一剪切速率下，增加羧甲基纤维素加入量，涂料的表观粘度变大。
除此之外，e.salahinejad等人利用羧甲基纤维素作分散剂，通过溶胶凝胶法合成zrtio4薄膜。结果表明，加入羧甲基纤维素提高了溶胶的悬浮稳定性和薄膜质量，使得薄膜覆盖性良好，无裂纹，分布均匀。由此也拓宽了其应用的范围。
纳米纤维素具有三维网状结构、表面电荷高、比表面积大等特点，应用范围广泛。lavoine等人研究了采用2种涂布技术（棒涂和施胶压榨涂布）将cnf涂在原纸表面探究其效果。欧阳昌礼进一步探究mfc，尤其是竹浆mfc在纸张增强以及涂布方面的应用效果，研究mfc涂布对纸张强度的影响，并将其与阳离子淀粉（cs）的涂布效果进行比较。结果表明，在低涂布量时，用mfc涂布的纸张较阳离子淀粉涂布的纸张有较好的表面强度；
3. 研究的基本内容与计划
内容：（1）改性纳米纤维素的制备与表征。利用课题组探究出的最优条件对蔗渣纤维进行化学机械处理，制备不同取代度的羧甲基纳米纤维素，并通过tem等对其进行表征。
（2）通过涂料浓度、ph、纳米纤维素取代度及用量等多种变量，探究改性纳米纤维素对颜料及对低浓涂料本身分散性能和对涂料保水性能的影响。
（3）与涂料常用分散剂和保水剂比较，探究其作为涂料分散剂与保水剂的可能性。
4. 研究创新点
（1）以纳米纤维素为模板，制备改性纳米纤维素；
（2）以改性纳米纤维素在其他研究领域作为保水剂和分散剂的实践来探究在涂料中的类似作；
（3）纸张涂布引入了新的材料，使纸张表面涂布更经济环保。
