近年来随着植物资源日益短缺和对环境保护的重视,再生植物纤维的回收利用已经引起了世界各国的极大重视。在我国再生植物纤维也已成为造纸原料的重要组成部分,已占我国造纸总原料的1/3以上,且有逐年增长的趋势。但再生植物纤维与原生纤维相比,其物理强度等指标有一定程度的降低。从科学的观点来说,使植物纤维的品质永久不衰变是不可能的。因此,探索植物纤维的再生过程中衰变的规律,研究植物纤维衰变的扼制机制,使植物纤维资源能较长久地回用,是一项具有前瞻性的科学研究工作。 本文系统地研究了压榨、干燥、回用过程和非纤维素伴随物对再生植物纤维性能的影响,并探讨了纤维性能的变化规律。为寻求植物纤维品质衰变的扼制方法提供了理论依据。 研究了不同压榨条件下,纤维性能的变化规律。用X射线衍射和FTIR法研究了纤维的结晶度。研究结果显示：随着压榨次数和压榨压力的增加,两种浆料的纤维结晶度也随着增加、纤维素002晶面的尺寸基本不变、纤维保水值有下降的趋势、纸页抗张指数和耐破指数先增加而后减小、撕裂指数随着压榨次数的增加不断增加,而随着压榨压力的增加变化不明显。纤维保水值的减小反映出纤维结晶度增加了。红外谱图显示随着压榨次数增加以及压榨压力在0.3MPa后,分子内氢键的特征峰不断向低频位移,分子内氢键增强,同时分子间氢键也有增强的趋势。 研究了不同干燥条件下,纤维性能的变化规律。研究结果显示：随着干燥温度的升高和干燥时间的增加,未漂白麦草浆和漂白针叶木浆纤维的结晶度和002晶面尺寸都有增加的趋势、保水值都呈下降的趋势、纸页抗张指数和耐破指数有先上升后下降的趋势、撕裂指数不断上升。干燥后,纤维中有内酯形成,且随着干燥温度的升高和干燥时间的增加,内酯含量增加。红外图谱显示,当干燥温度从60℃升高到120℃,3372cm-1处的分子内羟基OH特征吸收峰强度和2901cm-1处的分子间羟基OH的伸缩振动强度增强。 实验结果也表明在多次回用后,纤维平均长度略有增加、纸浆打浆度没有明显变化、聚戊糖含量减少、纤维结晶度和纤维素002晶面尺寸增加、纤维强度变化不明显。未漂白麦草浆和漂白针叶木浆经第一次抄纸后,聚合度分别下降17.9％和7.2％。在随后的回用中,聚合度也有下降的趋势。因此推测纤维的循环使用引起纤维发生了断链损伤。但经过四次回用后,DP又呈现出不断上升的趋势。究其原因可能是浆料在回用过程中,细小纤维流失引起的。纤维的保水值随着纤维的循环使用不断减少。对所有的浆料而言,第一次干燥后的纤维,其WRV下降的最严重。红外谱图显示,纤维在回用一次后,其分子内羟基OH和分子间羟基OH强度有增强的趋势,在随后的回用中,其强度未发生明显的变化。另外,在回用中纤维未出现新的官能团。 研究了非纤维素伴随物对再生植物纤维性能的影响。研究结果显示：半纤维素对纤维强度性能有较大的影响。随着半纤维素含量的降低,在回用后,抗张强度和耐破度下降的程度增加,而撕裂度增加的程度也随着增加。而木素对纤维强度性能的影响不明显。随着半纤维素含量的不断减小,纤维的结晶度不断增加,保水值不断下降。