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本课题在西南科技大学博士基金课题《纤维素热塑改性及应用研究》(批准号：08zx0113)的资助下，以开发环境友好的纤维素基新材料为目的，运用接枝共聚方法，分别采用丙烯酸甲酯(MA)和乙酸乙烯酯(VAC)为反应单体，对羧甲基纤维素进行热塑改性，并利用静电纺丝技术将热塑性羧甲基纤维素(TCMC)与聚乳酸共混纺丝制备纳米纤维复合膜。应用现代分析测试手段，研究了热塑性羧甲基纤维素(TCMC)及其纺丝膜的热学性质、力学性质、流变性质、光谱学性质等。初步探头了共混纺丝膜在重金属离子吸附分离中的应用。研究结果如下：
(1)以羧甲基纤维素(CMC)为原料，过硫酸铵为引发剂，丙烯酸甲酯为接枝单体，制备出粉末状热塑性羧甲基纤维素(TCMC)。最佳反应条件为：1.5 g羧甲基纤维素，200mg过硫酸铵，35ml丙烯酸甲酯，温度75℃，时间4h。现代测试技术分析表明：CMC成功接枝上MA单体，降低了TCMC的结晶度，TCMC呈现非晶态结构；与CMC的热稳定性相比较，改性后获得的TCMC热稳定性明显增强，其分解温度为290℃；TCMC热分解前分别出现了一个明显的玻璃化转变，其玻璃化转变温度为19.20℃由于接枝上的MA柔性基团运动从而使得TCMCs呈现低玻璃化转变温度，且都含有单一的玻璃化转变温度，TCMC具有热塑性；TCMC熔体的线性黏弹区形变范围为0.01％～3.52％，TCMC的储能模量(G’)和损耗模量(G”)随着分子量的增加而增加，其中TCMC熔体的复合黏度对温度变化敏感，可通过温度的改变来调节TCMC的加工流动性，有利于材料的加工应用。
(2)以羧甲基纤维素(CMC)为原料，过硫酸铵为引发剂，乙酸乙烯酯为接枝单体，制备了粉末状热塑性羧甲基纤维素(CMC-g-VAc)，其最佳反应条件为：2.0g羧甲基纤维素，200mg过硫酸铵，30ml乙酸乙烯酯，温度65℃，时间3h。研究结果表明：CMC成功接枝上VAc单体；CMC的接枝共聚反应，引进了VAc基团，明显降低CMC-g-VAc的结晶度，CMC-g-VAc为非晶态结构；随着VAc单体的成功接入，CMC-g-VAc的分解温度为316.4℃，其热稳定性较CMC明显增强；CMC-g-VAc的玻璃化转变温度为42.3℃，这是由于接枝上的VAc单体链运动的结果。旋转流变仪分析显示CMC-g-VAc熔体的线性黏弹区形变范围为0.32％～16％，CMC-g-VAc熔体的复合黏度对温度变化敏感，可通过温度的改变来调节CMC-g-VAc的加工流动性，CMC-g-VAc是典型的黏弹性材料。
(3)采用静电纺丝技术将热塑性羧甲基纤维素与聚乳酸共混纺丝，考察了剪切速率对PLA/TCMC共混纺丝液剪切黏度的影响，以及聚乳酸(PLA)与。TCMC的质量比对纺丝液的电导率、粘度，进而对溶液纺丝能力的影响。结果表明：纺丝液的剪切黏度随着剪切速率的增加而下降，并逐步趋于某极限值；纺丝液的电导率与粘度随着TCMC的含量增加而逐渐增大，电导率从0.12μs/cm增加到0.52μs/cm，粘度从758.6 mPa·s增加到3616.4 mPa·s。PLA与TCMC的质量比例为60:40时，静电纺丝得到纤维直径比较均匀，纤维形貌较好、具有较好的热稳定性的PLA/TCMC共混纺丝膜。随着PLA/TCMC质量比的变化，纺丝膜出现不同的分解温度与玻璃化转变温度。通过拉伸测试得到质量比为60:40的共混膜断裂强度最大可达4.944Mpa，具有一定的力学性能。
(4)将PLA/TCMC静电共混纺丝膜初步应用于溶液中重金属铜离子的吸附分离，考察了溶液初始浓度、流速、使用次数等对PLA/TCMC静电共混纺丝膜对重金属铜离子的去除能力。结果表明：静电共混纺丝膜能一定程度地去除溶液中的铜离子，其去除率最高可达13.77％；去除率受初始浓度的影响，当初始浓度为40mg/L_时去除率最高；随着处理时间的增大，使用次数的增加，膜对溶液的去除率逐渐降低，膜的使用效果逐渐减弱。静电共混纺丝膜的应用有待于近一步研究。