粉煤灰/煤矸石纤维是燃煤废弃物粉煤灰和采煤过程中排放的固体废弃物煤矸石经高温熔化、喷丝,冷却等工序所制成得一种无机纤维。该纤维具有良好的无机纤维特性,目前在防火保温材料中得到了广泛的应用;因其与植物纤维有相似之处,可将其应用于造纸工业中,但由于粉煤灰/煤矸石纤维所具有的刚性强、脆性大等缺点,使得生产出来的纸张性能有所降低。本课题基于上述问题,研究了一种增强剂,包覆于粉煤灰/煤矸石纤维表面,增强纤维的韧性和弹性,使其在与植物纤维进行配抄所生产的纸张的相关性能有所提高。本论文主要研究工作有以下几个方面:（1）单因素变量法探索粉煤灰/煤矸石纤维增强剂的合成工艺以淀粉作为主要原料,硫酸亚铁（FeSO₄）为催化剂,双氧水（H₂O₂）、亚硫酸氢钠（Na HSO3）为引发剂,苯乙烯（St）、丙烯酸丁脂（BA）等为单体,通过乳液聚合的方法合成一种粉煤灰/煤矸石纤维增强剂,对粉煤灰/煤矸石纤维表面进行增强改性,改变其刚性强、脆性大、易断裂的缺点。以增强后粉煤灰/煤矸石纤维的研磨过筛率为考察指标,采用单因素变量法,研究了淀粉、FeSO₄、H₂O₂、引发剂配比、单体配比用量对增强剂性能的影响。得出合成粉煤灰/煤矸石纤维增强剂较优工艺为:淀粉为10.0 g,FeSO₄为0.02 g,氧化降解H₂O₂为2.5 g,引发剂H₂O₂/Na HSO3质量比为5:1,单体St/BA质量比为13:7;通过红外光谱（FT-IR）、乳液粒径等分析方法对较优条件下合成的增强剂进行表征。结果表明:St、BA等已接枝共聚到淀粉分子上,粉煤灰/煤矸石纤维增强剂成功合成;增强剂乳液分散性指数（PDI）为0.163,平均粒径（Z-Average）为70.30 r.nm。将增强剂应用于粉煤灰/煤矸石纤维增强工艺中,通过环境扫描电镜、纤维过筛法、纸张物理性能等分析方法对增强后的纤维进行评估。研究结果表明,纤维表面包覆一层增强剂;增强后粉煤灰/煤矸石纤维过筛率低于未增强粉煤灰/煤矸石纤维;在增强粉煤灰/煤矸石纤维添加量为30%的前提下的配抄纸,与纯植物纤维所抄纸张的物理性能相比较,纸张各项性能有所提高。（2）响应曲面法优化粉煤灰/煤矸石纤维增强剂的制备工艺在前期单因素探索的基础上,我们发现引发剂H₂O₂、St、FeSO₄的用量对增强剂性能影响较大,因此采用响应曲面法对粉煤灰/煤矸石纤维增强剂合成工艺进行进一步优化。以增强后纤维的研磨过筛率为考察指标,分析了引发剂H₂O₂、St、FeSO₄的用量对增强剂性能的影响。研究结果表明,合成最佳用量:FeSO₄为0.016 g,引发剂H₂O₂为2.61 g,St为15.09 g;优化后增强粉煤灰/煤矸石纤维过筛率的预测值为25.22%。采用最佳优化工艺条件下合成的增强剂对粉煤灰/煤矸石纤维进行增强改性,增强后粉煤灰/煤矸石纤维过筛率为25.57%,误差较小,与预期值25.22%基本吻合。所以,该响应面法所建立的模型可行,最佳优化工艺可靠。通过FT-IR、乳液粒径等分析方法对最优条件下合成的增强剂进行表征。结果表明:粉煤灰/煤矸石纤维增强剂乳液被成功合成;增强剂乳液PDI及Z-Average均小于单因素法所得的粒径数据,说明响应面优化工艺所得的增强剂优于单因素法。将增强剂应用于粉煤灰/煤矸石纤维增强工艺中,通过环境扫描电镜、纤维过筛法、纸张物理性能等分析方法对增强后的纤维进行评估。研究结果表明:采用响应曲面优化工艺所增强的粉煤灰/煤矸石纤维,经研磨过筛,过筛率小于单因素法所增强的粉煤灰/煤矸石纤维;在增强粉煤灰/煤矸石纤维添加量为30%的前提下进行配抄纸实验,纸张的各项物理性能不仅优于纯植物纤维纸张的相关性能,而且相较于单因素法所配抄的纸张,相关物理性能更有所提高,进一步说明响应曲面的优化工艺较为成功。（3）粉煤灰/煤矸石纤维增强工艺的研究及增强纤维对纸张性能的影响将最优工艺条件下合成的增强剂用于粉煤灰/煤矸石纤维的增强工艺中,以增强后纤维的过筛率以及配抄纸张的物理性能为指标,探索了增强剂用量、增强温度、增强时间对增强效果的影响。结果表明,最佳增强条件:增强剂的浓度为2%,增强温度为65℃,增强时间为1.5 h;并将增强后的纤维与植物纤维进行配抄纸实验,探索了配抄纸时粉煤灰/煤矸石纤维的最大添加量。结果表明:增强后粉煤灰/煤矸石纤维在纸张中的最大添加量为30%时,所配抄的纸张性能与纯植物纤维所抄的纸张性能接近甚至更优。