一、什么是纳米纤维素（Nanocellulose）

纳米纤维素是以天然纤维素为原料，通过物理、化学或生物方法制备得到的纳米级材料，典型尺寸在几纳米到几十纳米之间，长度可达微米级。根据结构与制备方式不同，常见类型包括纤维素纳米纤维（CNF）、纤维素纳米晶（CNC）以及细菌纤维素（BC）。

作为一种来源广泛、可再生、可生物降解的天然高分子材料，纳米纤维素在兼具环保属性的同时，展现出优异的力学性能与功能可设计性，被认为是新一代绿色功能材料的重要代表。

二、纳米纤维素的核心性能优势

1. 超高机械强度与韧性

纳米纤维素具有极高的比强度和比模量，其单根纤维的理论强度可接近钢材水平。在复合体系中，可显著提升材料的抗拉强度、抗冲击性与耐疲劳性能。

2. 三维网络结构与悬浮稳定性

纳米纤维素在水体系中可形成稳定的三维网络结构，赋予体系优异的悬浮、增稠与防沉降能力，广泛应用于涂料、日化、农药等领域。

3. 高比表面积与界面活性

其巨大的比表面积使其易于与聚合物、无机填料或功能助剂发生界面作用，有利于构建高性能复合材料与功能涂层。

4. 绿色、安全、可持续

来源于天然纤维素，纳米纤维素无毒、可降解，符合当前低碳、环保与可持续发展的产业趋势。

三、纳米纤维素的主要制备技术

高压均质法：通过强剪切与空化作用解离纤维，适合规模化制备CNF；

TEMPO 氧化法：引入羧基，提高纤维分散性与功能化程度；

酸水解法：制备高结晶度的 CNC；

生物发酵法：制备高纯度细菌纤维素，适用于高端医疗与电子领域。

四、纳米纤维素的典型应用领域

1. 日化与个人护理

在洗发水、沐浴露、洗衣凝珠等产品中，纳米纤维素可作为天然悬浮剂和流变调节剂，提升配方稳定性与使用肤感。

2. 涂料与功能涂层

用于木器涂料、水性工业漆中，可增强涂膜强度、耐划伤性与施工稳定性，改善流挂与开裂问题。

3. 农药与功能悬浮体系

作为绿色悬浮稳定剂，纳米纤维素可显著提升农药制剂的分散性与储存稳定性，减少传统化学助剂用量。

4. 新能源与先进复合材料

在石墨烯分散、电池隔膜、柔性电子与轻量化复合材料中，纳米纤维素可构建增强骨架，提高结构稳定性与安全性能。

五、未来发展趋势

随着绿色制造与高性能材料需求的不断提升，纳米纤维素正从实验室研究走向规模化应用。通过表面改性、复合设计与工艺优化，纳米纤维素将在新能源、电子信息、生物医用材料等高附加值领域释放更大潜力。