半纤维素是一种储量非常丰富的植物源天然高分子。木聚糖是阔叶木及禾本科植物中半纤维素的主要种类,其具有替代石油基高分子的潜力。然而目前木聚糖工业利用率相对较低,存在于造纸废液或者农业废弃物中的大量木聚糖被作为低值能源直接焚烧。木聚糖水分散性较好,易于在水中分散形成稳定的胶体溶液,干燥后分子互相交织具有形成薄膜的能力,在精细化学品特别是功能涂料及包覆剂中具有极高的应用潜能。以水为溶剂的涂料及包覆剂的本质上是在被涂覆或包覆的基质上形成一层致密完整的水铸膜。该水铸膜的性能是影响涂料及包覆剂品质的关键因素。此外,目前木聚糖水铸膜存在成膜规律不清晰力学性能较差等问题,其根本原因在于人们对于木聚糖理化结构与其成膜性能、水铸膜力学性能相互之间的构效关系认识不足,限制了木聚糖在相关领域的应用。基于上述情况,本论文选取具有代表性的农业废弃物—蔗渣为原料,利用不同的抽提、分离及改性方法,提取或制备了化学结构、化学组分、分子量、残余木素含量不同的木聚糖组分,围绕这些因素对木聚糖结晶能力、成膜性能和水铸膜力学性能的影响进行了系统性分析。这些机理的阐明将给木聚糖的选择性分离提供理论指导,并有利于木聚糖材料的高值化发展。（1）分别利用连续碱抽提、一步碱抽提、乙醇分级沉淀、I2-KI沉淀、硫酸铵沉淀等不同的抽提和分离方法制备了支链程度范围为0.109-0.261的蔗渣木聚糖组分。并分析了木聚糖支链程度对其结晶能力和成膜性能的影响。木聚糖样品的支链程度与其结晶度高度相关。木聚糖的侧链基团或葡聚糖等杂质的存在能有效阻止木聚糖分子的过度聚集或结晶,并有利于木聚糖水铸膜成膜性能的提升。支链程度高的木聚糖分子成膜性好。（2）利用氯乙酸钠对木聚糖进行改性,制备了羧基化取代度为0.273-0.924的羧甲基半纤维素（CMH）样品。并分析羧甲基取代度对CMH的结晶性能、成膜性能及力学性能的影响:羧甲基化改性可有效改善直链程度高的木聚糖的成膜性能。随着羧甲基取代度增加,CMH的结晶能力变弱,水铸膜成膜性增强。适度的羧甲基化改性利于提升CMH水铸膜的力学性能,而过度的羧甲基化改性将导致CMH水铸膜力学性能变差。（3）通过木聚糖酶酶解法制备了Mw为765000-1119000的木聚糖样品。并分析了分子量对于木聚糖结晶性能影响。木聚糖酶可以切断木聚糖分子链,破坏木聚糖的结晶结构.木聚糖结晶结构经过酶解后仍得以部分保留,该结晶结构的存在不利于其成膜。但除减小分子链长度外,木聚糖酶并不能破坏木聚糖分子链的结构。酶解木聚糖在重新溶解于碱液且沉淀后,其结晶结构能够再度形成。因此,单纯降低木聚糖分子量对其结晶能力没有影响。（4）利用碱液或碱性过氧化氢溶液抽一步提法以及碱抽提-脱木素两步法,从蔗渣中分离出制备了木素含量范围为1.6%-9.5%,Mn范围为8200-26800,木糖/阿拉伯糖比值范围在5.0-9.1的木聚糖样品。并结合统计学模型分析木素含量、分子量、木糖/阿拉伯糖比值三因素对木聚糖水铸膜力学性能的影响。木聚糖中木糖/阿拉伯糖比值越大,代表着木聚糖直链程度越高,其水铸膜力学性能也越好。当分子量较低时,木素含量的增加有利于水铸膜力学性能的提升;相反,分子量较高时,木素的存在将会降低水铸膜力学性能。总而言之,直链程度高,分子量大,木素含量小的木聚糖的力学性能好。