甘蔗渣是制糖工业的主要副产品，属于植物纤维原料中的一种，是丰富的可再生资源。甘蔗渣主要由纤维素、半纤维素和木质素三部分组成，其中纤维素在分子内和分子间氢键作用下，形成微晶纤维丝，半纤维素、木质素则作为微纤丝之间的填充剂和黏结剂，包裹着纤维素。由于甘蔗渣的这种结构特征，不利于反应试剂的渗透及扩散，很大程度上限制了甘蔗渣的应用范围，加大了其利用难度。因此，需要对甘蔗渣进行适当的预处理，除去半纤维素、木质素，降低纤维素的结晶度，从而提高利用效率。　　 本文采用自制的搅拌磨对甘蔗渣进行机械活化预处理，通过扫描电子显微镜、X-射线衍射仪、红外光谱仪、差示扫描量热仪对不同活化时间的甘蔗渣进行结构表征，并研究了机械活化对甘蔗渣主要成分、水解性能及液化性能的影响。实验结果表明：　　 （1）在机械活化过程中甘蔗渣被逐渐细化，整齐紧密的纤维束被分散断裂成小碎片；纤维素的结晶结构遭受破坏，X-射线衍射、红外结晶指数及晶粒尺寸都下降，活化0、0.5、2.0 h的X-射线衍射结晶指数分别为61.6、55.1、43.4％，红外结晶指数分别为0.688、0.607、0.363，002晶面晶粒尺寸分别为2.243、2.171、1.512 nm；同时随着活化时间增加，甘蔗渣纤维分子间和分子内氢键发生断裂、自由羟基含量增多，其中部分自由羟基在机械力的作用下又会重新结合形成分子间氢键，与原甘蔗渣相比，活化后的氢键能量增加，稳定性下降；甘蔗渣的热稳定性能随着活化时间的增加也有所降低。但经过机械活化作用后甘蔗渣中纤维素和木质素的含量不变，并且没有新的基团产生，纤维素晶型未改变，都属于纤维素Ⅰ。　　 （2）由于机械活化破坏甘蔗渣中木质素和半纤维素对纤维素的保护作用，使内层的不定形区裸露，并且打断了纤维素分子的氢键连接，降低了纤维素的结晶度，增加不定形区含量，使纤维素的反应可及度增加，因此对甘蔗渣的稀酸水解反应起到了强化作用。同时水解反应也受其它因素的影响，如硫酸浓度、反应时间等，随着酸浓度上升及反应时间的延长，酸溶出物和还原糖得率都随之增加。　　 （3）在相同的实验条件下，原甘蔗渣液化残渣率为41.6％，活化2.0h后下降到31.8％，表明机械活化显著提高了甘蔗渣液化反应性能。通过红外光谱分析发现，与原甘蔗渣相比，液化残渣中半纤维素及纤维素的特征吸收峰消失，在1162 cm-1处出现了由纤维素、半纤维素与苯酚反应而得到的C-O-C吸收峰；液化产物在1229 cm-1处出现由木质素发生缩合反应产生的酚羟基的C-O吸收峰；液化残渣及液化产物中苯环的特征吸收都有所增强；甘蔗渣经过活化2.0 h后，液化残渣中代表纤维素、苯环取代等特征峰都明显减弱，证实了液化反应的发生及机械活化对液化反应的强化作用。