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随着经济的发展,资源不断消耗,资源危机问题也不断显现出来。面对这既现实又不可逃避的问题,寻找一种环保可循环的资源来替代不可再生的资源成为了一个必然的趋势。植物纤维作为一种天然高分子材料,具有可循环、可再生和无污染的特性,正好可以缓解当今资源供需紧缺的矛盾。因此,生产具有天然材料的可自然降解、可再生特点的植物纤维保温材料迫在眉睫。本文结合理论和试验研究,用不同的方法来分析磨浆过程中盘磨机参数对植物纤维形态造成的影响,从而改变阻燃保温植物纤维材料的物理力学特性。首先,通过单因素试验,研究不同的磨浆工艺参数(包括磨浆浓度、磨浆次数和盘磨间隙),对纤维形态和抄造的纸板力学性能的影响。从试验得出,随着磨浆浓度的增加,纤维的打浆度值先增大后无明显变化;纤维长度逐渐减小,纤维宽度无明显变化,纤维扭结率和卷曲指数增大,纤维的帚化率先增大后略有减小;纸板的耐破度和抗张强度不断增大,而纸板的撕裂度却随之减小。随着磨浆次数的增加,打浆度不断升高,纤维的帚化率和细小纤维的含量逐渐增大,而纤维长度、扭结率和卷曲指数却逐渐减小,纤维宽度无明显变化;纸板的耐破度和抗张强度均随之增大,撕裂度减小。当盘磨间隙在10μm-50μm时,随着盘磨间隙的增大,马尾松纤维打浆度迅速减小,纤维长度、宽度、扭结率和卷曲指数逐渐增大,但纤维的帚化率和细小纤维的百分比却逐渐减小,纸板的耐破度和抗张强度减小,撕裂度增大;但当盘磨间隙大于50μm时,纤维形态及纸板的力学性能均无明显的变化。然后,通过单因素试验结果确定响应面试验方案,探讨该方案条件下得到的浆料的纤维形态,以及其对纸板和阻燃保温植物纤维材料物理力学性能的影响,优化出阻燃保温植物纤维材料用纤维的制备工艺。从响应面试验结果可知,各因素对马尾松植物纤维材料内结合强度影响的先后顺序为:盘磨间隙(X3)>磨浆浓度(X1)>磨浆次数(X2)。对于马尾松植物纤维材料内结合强度来说,模型一次项X1、X3影响高度显著,X2影响不显著;交互项X1X3、X1X2、X2X3影响不显著;二次项X22、X32、X12影响高度显著。最后,将响应面试验制备出来的浆料进行纤维分析,同时将其抄造成纸板,制备成阻燃保温植物纤维材料,并对其进行物理力学性能分析。试验得出,当磨浆浓度为8%,磨浆次数为2次,磨浆间隙为30μm时,纤维帚化效果最佳。制备出的阻燃保温植物纤维材料的弹性模量为2.42MPa,静曲强度可以达到267.3KPa,压缩强度为261.9KPa,内结合强度为91.9KPa,与其它组相比,性能最优。因此,在磨浆浓度为8%,磨浆次数为2次,磨浆间隙为30μm的条件下制备阻燃保温植物纤维材料用植物纤维,能够改善纤维间的内结合性能,增大纤维网络强度,从而改善植物纤维膨化材料的整体力学性能,降低植物纤维材料制备过程中胶黏剂的使用量,减少材料的生产成本,对实际生产具有重要的参考价值。