随着造纸工业的发展，造纸化学品的用量和造纸白水封闭循环程度的日益提高，使得白水体系中阴离子垃圾和化学助剂在种类和数量上都显著增加，导致有害物质的聚集，对造纸生产的产量和质量造成很大影响。运用物理或化学方法对纸浆纤维进行改性，使其具有某些特殊的性质可以满足造纸性能要求，代替化学品的应用。与传统助剂相比改性纤维具有改善白水环境，减少污水排放，可以生物降解等优点，在造纸生产应用中越来越受到重视。原子转移自由基聚合（ATRP）法在1995年被首次提出，由于其具有单体来源广泛、可耐一定氧和杂质、分子结构可控、接枝改性时不会破坏纤维素的骨架结构等优点，在木浆纤维、苎麻纤维、棉纤维等接枝改性中得到广泛应用。本实验运用ATRP法将异戊二烯和丙烯酰胺接枝聚合到纸浆纤维表面使改性纤维分别带有碳碳不饱和键和酰胺基，并研究了改性纤维对纸页机械性能和湿部性能的影响。运用ATRP法对纸浆纤维进行接枝改性时首先将引发单体聚合的基团卤原子引入纸浆纤维表面，把纸浆纤维制备成大分子引发剂，使接枝改性的目标物本身就是引发剂，因此制备大分子引发剂效果的好坏直接影响到纸浆纤维的接枝改性。本文通过傅里叶红外及EDS能谱分析确定了制备大分子引发剂的最佳工艺条件，采用阔叶木浆，经磨浆至40°SR打浆度，酯化反应温度为40℃，反应时间24小时。随后进行了异戊二烯的接枝聚合，聚合反应温度为40℃，反应时间为24小时，催化剂与单体的摩尔比为1:50，接枝率仅有5.36%，这是因为异戊二烯单体活性较低的原因。通过傅里叶红外和热重分析发现聚异戊二烯已经接枝成功。将改性纤维添加到纸浆，运用交联湿强原理即碳碳双键通过自由基聚合在纤维间交联而增加了纤维间的结合力，并阻止纤维的吸水润胀，从而保持纸张湿强度。由于聚异戊二烯接枝率不高，双键含量较少，没有得到很高的增湿强效果。通过扫描电镜对纸页形态进行观察发现纸页表面有网状的交联物质。本文探讨了不同添加量的改性纤维对造纸湿部性能的影响。结果表明：随着改性纤维用量的增加，不同浆料的Zeta电位（负值）逐渐减小，滤水性能逐步提升，对浆料的留着率影响不大。浆料的Zeta电位（负值）会随着打浆度的增加而减小，滤水性能会变差，当添加2%的改性纤维时会对浆料的滤水性能有一定的提升作用。将阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）用于改善添加了改性纤维的阔叶木浆的湿部性能，得到了很好的助留助滤效果。本文还将丙烯酰胺接枝聚合到纤维表面，反应的最佳条件是：聚合反应温度90℃，反应24小时，催化剂与单体的摩尔比为1:100，接枝率为23.9%。通过傅里叶红外和热重分析发现聚丙烯酰胺已经成功接枝到纤维表面。由于改性纤维中含有酰胺基，能与纤维中的羟基形成氢键，提高纤维的结合强度。将其添加到纸浆中抄造成纸，发现添加量为6%时对纸页的增干强效果最好，干抗张指数提高了42.9%，耐破指数提高了21.7%，撕裂指数提高了16.9%。运用扫描电镜分析发现纤维间有较多交联，从而提高了纸页的干强度。