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随着保护森林资源、发展低碳经济的需要,废纸已成为造纸工业的重要原料之一。但纤维一经回用其性能发生衰变,导致纤维回用品质降低,直接影响了废纸的利用率。因此突破废纸纤维衰变抑制与品质提升关键技术的难题,有利于实现废纸纤维的高效循环利用,对于造纸工业可持续发展具有重要意义。本文针对纤维性能衰变的缺陷,从纤维的微观结构入手,着重研究了不同工艺条件下纤维素超分子结构、氢键等结构的变化,进一步探讨了纤维微观结构与宏观性能的作用机制,最后提出了抑制纤维性能衰变的调控方法。研究结果表明:随着回用次数的增加,纤维长度和细小纤维的含量变化不明显;XRD、FTIR测得的纤维素的结晶度、002面微晶尺寸和微晶横截面积均呈增大趋势,纤维发生共结晶现象,导致了纤维性能的衰变;FT-IR分析表明纤维间氢键逐渐增强,形成了致密的网络结构,促进了纤维性能的衰变;回用过程中纤维超分子结构、氢键强度的变化最终影响了纤维的润胀性能和成纸物理性能,经五次回用后,纤维保水值减少22.0%,抗张指数下降54.71%,撕裂指数下降9.35%,耐破指数下降37.41%。不同的脱墨工艺对纤维性能的影响存在一定的差异。研究结果表明:经碱性脱墨、中性脱墨和酶法脱墨后纤维长度和细小纤维含量均降低,表明脱墨过程对纤维有不同程度的损伤,其中碱性脱墨后损伤最大,中性脱墨次之,酶法脱墨最小,从SEM图像中也能得出相同结论;三种脱墨方式处理后,纤维素结晶度由63.56%分别降低至55.31%、58.98%和61.29%,002面微晶尺寸和微晶横截面积均呈下降趋势,同时,纤维分子间氢键的键能和相对含量都呈下降趋势,表明三种脱墨方式对纤维结晶区有破坏作用;纤维微观结构的变化导致纤维的保水值分别上升了20.3%、13.3%和2.80%,同时,成纸的抗张指数、撕裂指数、耐破指数也有所提高。不同的漂白工艺对纤维性能的影响也存在一定的差异。研究结果表明:经过氧化氢漂白、连二亚硫酸钠漂白、漆酶漂白后纤维长度变化不大,表明三种漂白方式能较好的保持纤维形态,同时,细小纤维含量升高,SEM发现漂白后纤维表面变得光滑,推测可能是纤维表面出现了剥离现象;过氧化氢漂白后纤维素的结晶度降低,002面微晶尺寸从4.7nm下降到4.2nm,而经连二亚硫酸钠漂白和漆酶漂白后结晶度上升,002面微晶尺寸上升至5.0nm、5.3nm,纤维分子间氢键的键能和相对含量的变化趋势与纤维晶态结构相同,说明过氧化氢漂白能破坏纤维晶区稳定性和有序性,而另两种漂白方式的作用与过氧化氢漂白相反;漂白后,过氧化氢漂白浆纤维保水值增大,连二亚硫酸钠漂浆纤维保水值基本不变,漆酶漂白浆纤维保水值增减小。在以上研究基础上,本文进一步探讨了抑制废纸纤维品质衰变的调控方法。研究表明优化脱墨、漂白工艺适用于废旧新闻纸和混合办公废纸的脱墨和漂白。与常规工艺相比,成纸的物理性能大幅度提高。同时,优化脱墨工艺还具有污染负荷小等优点。