植物纤维是自然界中储量丰富、来源广泛的可再生生物质资源。如果使其可像热塑性塑料一样易于加工成型,从而部分替代石油基聚合物,将有效解决当前日益严重的资源和环境问题。然而植物纤维三大组分中存在的大量羟基形成分子内和分子间氢键,特别是纤维素的高结晶度,使得其熔融温度高于热分解温度,而不能实现热塑化加工。因此,需对其进行改性,降低其玻璃化转变温度,拓宽其加工温度范围,改善其受热流动变形能力。传统的改性手段会使用大量酸、碱及有机溶剂,不仅会造成环境的污染,而且会降低植物纤维本身优良的性能。因此,寻求环保、高效的植物纤维热塑化改性方法至关重要。本文采用连续式闪爆预处理与氧化还原反应相结合的方法对桉木纤维进行热塑化改性,探讨了连续闪爆预处理对氧化还原反应以及材料热塑化加工性能和力学性能的影响。连续闪爆预处理可以破坏纤维束的致密结构,胞间层木质素的部分移除以及增大的纤维比表面积能较大幅度地提高桉木纤维中碳水化合物的可及性。在相同的氧化反应条件下,闪爆四次桉木纤维的氧化效率比与其等比表面积的100目桉木粉提高了15%。闪爆四次桉木纤维在被氧化还原后会生成更多的二醇纤维素和二醇半纤维素,使得材料的玻璃化转变温度更低,从而改善材料的热塑化加工性能。闪爆四次桉木分纤比较完全,其较大的长宽比使得纤维之间的结合点更多,从而形成更复杂的界面结合网络。同时,分纤可使桉木纤维的氧化反应更加均匀,材料因此更加均质,力学性能更优。以达到最大拉伸强度为标准,氧化还原改性闪爆四次桉木纤维的玻璃化转变温度可达175.9℃,相对于100目的桉木和闪爆一次的桉木纤维分别降低了10.8℃和9.9℃。其模压制品拉伸强度可达25.9 MPa,相对于100目的桉木和闪爆一次的桉木纤维分别提升了67%和22%。相对于植物纤维原料,其得率高达80.2%。通过部分去除半纤维素、部分去除木质素以及同时部分去除半纤维素和木质素的氧化还原改性闪爆桉木纤维与去组分前的样品进行对比,重点分析了各组分对材料加工性能和力学性能的影响。部分去木质素处理表明可使得改性后生成的二醇纤维素和二醇半纤维素运动能力更强,材料的加工性能更好。同时,可以改善纤维之间的结合,其模压制品更为密实,缺陷更少,力学性能提升。以达到最大拉伸强度为标准,部分去木质素的氧化还原改性闪爆四次桉木纤维的玻璃化转变温度为140.4℃,比部分去木质素前降低了35.5℃,其模压制品拉伸强度达到30.9 MPa,比部分去木质素前提升了19%。然而相对于植物纤维原料,其得率仅有56.4%。改性生成的二醇半纤维素分子链运动能力更强,因此部分去半纤维处理不利于材料的加工。以达到最大拉伸强度为标准,部分去半纤维素的氧化还原改性闪爆四次桉木纤维的玻璃化转变温度为180.8℃,比部分去半纤维素前分别提高了4.9℃,其模压制品拉伸强度为26.8 MPa,与部分去半纤维素前相差较小。然而,相对于植物纤维原料,其得率仅有63.2%。对于部分去半纤维素和木质素样品的模压制品,以达到最大拉伸强度为标准,其玻璃化转变温度为151.3℃,比部分去半纤维素和木质素前降低了24.6℃,其模压制品拉伸强度为31.5 MPa,比部分去半纤维素和木质素前提升了22%。然而,相对于植物纤维原料,其得率仅有30.5%。综上所述,采用连续式闪爆预处理与氧化还原反应相结合的方法制备的材料具有良好的热塑化加工性能和力学性能,且反应介质为水、条件温和,可应用于包装材料及室内建材等领域。闪爆预处理可提高碳水化合物的可及度,并可形成复杂的界面结合网络,使得材料的热塑化加工性能和力学性能更优。木质素和半纤维素对材料的加工性能和力学性能存在一定的影响,然而影响较小。如去除则会大大降低植物纤维的利用率,不仅会造成资源的浪费,而且会污染环境、提高成本。