再生植物纤维已经成为我国重要的造纸原料来源,植物纤维再生利用可以缓解我国植物资源匮乏问题,减轻环境污染,对于保护生态环境、节能减排具有重要作用。原生纤维在回用过程中发生衰变,纤维润胀性能下降,导致其塑性降低、脆性增加,成纸性能下降。本文针对纤维的衰变问题,对纤维的衰变特性、影响因素及其抑制方法进行研究,重点对孔不可逆关闭问题进行探讨。 本文通过TEM、FTIR和低温氮吸附等方法研究多次回用对纤维特性的影响。研究发现：在多次回用过程中,纤维成纸性能下降,但其化学性能和平均长度变化很小；而在5次回用之后纤维保水值下降了43.36％,氢键增强；多次回用对纤维平均孔径和BET比表面积影响较小；在一次回用之后纤维微孔孔容下降3.2×10~(-5)cm3/g,中孔孔容下降1.67×10~(-5)cm3/g;二次和一次回用相比微孔孔容下降9.2×10~(-5)cm3/g,中孔孔容下降2.77×10~(-5)cm3/g,直至三次回用之后基本稳定。从电镜照片观察到了细胞壁大孔、中孔和微孔的形态特征,同时观察回用后的纤维发现,其细胞壁孔隙大小和形状发生了变化。 本文通过低温氮吸附法和TEM研究干燥条件对纤维衰变的影响。结果表明：随着干燥温度和时间的增加,纤维保水值下降30％左右,孔不可逆关闭程度加剧。干燥温度对纤维孔隙的影响主要作用于2～10nm的中孔,温度由60℃升高到120℃时,中孔孔容降低了1.26×10~(-4)cm3/g;干燥时间对2～30nm中孔的影响较大；当干燥时间从5min增加到15min时,纤维中孔孔容下降1.14×10~(-4)cm3/g;在15min之后,纤维的孔径大小和分布曲线变化很小。透射电镜照片表明高温干燥使得纤维胞腔塌陷。 本文通过改变压榨工艺条件,比较不同压力大小和压榨次数下纤维性能的变化。结果表明：湿“角质化”主要机理是孔不可逆关闭；压榨次数或压力对纤维保水值影响较小,而对平均孔径和BET比表面积的影响较大；压力增大使得纤维压溃程度加剧,在压榨压力升高至0.5MPa时,部分孔隙发生完全关闭；纤维在压榨一次以后孔隙发生了较大程度的关闭,之后孔隙变化不大；从透射电镜照片上观察到细胞壁的褶皱现象。 本文通过脱除木素或半纤维素,研究化学组分变化对再生纤维孔不可逆关闭、纤维及其成纸性能衰变的作用。结果表明：随着半纤维素含量的降低,纤维及成纸性能下降；纤维经历抄造之后部分中孔和大孔发生不可逆关闭,但保持一定量半纤维素能够抵制部分孔隙的关闭；但当聚戊糖含量降低到11.74％时,纤维孔隙结构得到改善；木素含量下降使得再生纤维的保水值和羧基含量降低,成纸性能升高；随着木素的脱除,磺酸基急剧下降,纤维孔隙变化并不规则,在木素含量为7.21％和5.13％时,部分孔隙完全关闭；总体而言木素脱除产生了更多孔隙。在以上基础上,本文进一步探讨了纤维衰变抑制方法,研究羧甲基化对纤维衰变的作用效果。结果表明：羧甲基化能够改善纤维的润胀性能和成纸性能,其改善作用如下：低取<中取<高取,使用寿命短。羧甲基化后纤维的酸性基团增加,使得纤维的润胀动力增强,抵制了纤维孔隙及细胞壁的收缩。不同取代度纸浆与原浆相比,中孔孔容最大升高了1.32×10-5cm3/g。