1. 研究目的与意义
利用不同浓度的酸碱对纤维进行预处理，结合打浆工艺，分析纤维的形态变化和纸张性能:
1）单因素法探讨不同浓度的酸碱预处理和打浆工艺对纤维形态的变化；
2）酸碱处理后在不同打浆度下测定纤维的聚合度、结晶度及平均纤维直径
2. 国内外研究现状分析
预处理在纤维素的衍生物反应和功能转化中起着非常重要的作用，其原因在于纤维素分子内和分子间存在大量氢键，纤维素结构的复杂性和高结晶度使得它对于试剂的可及度低、难溶解、化学反应均一性差，上述不足会影响制成品的使用性能。因此国内外采用了许多物理、化学以及生物方法对纤维素进行预处理，提高纤维素对于化学试剂的可及度。
纤维的预处理手段主要包括机械法和化学法。常用的化学法有碳酸钠预处理、碱―硫脲预处理、纤维氢氧化钠处理、离子溶液处理等；常用的机械预处理方法有球磨法、PFI法、高压均质处理等。鲁杰、石淑兰等人研究了NaOH预处理植物纤维素的酶解特性，利用红外光谱（IR）对处理前后物料组成变化进行了对比分析，研究结果表明，NaOH预处理对纤维素物料化学组成比例有很大影响；预处理后，物料中纤维素明显得到润胀，纤维素结晶指数降低，纤维素结晶区受到破坏，有利于之后的酶处理和纤维形态分析；AlirezaEsteghlalian等人选用0.6%、0.9%和1.2%稀硫酸在高温下处理玉米秸秆、杨树等纤维素原料，分析其形态变化；王志杰、石建博等人研究PFI磨打浆对细菌纤维素湿膜分散性能的影响及细菌纤维与植物纤维配抄成纸的性能，结果表明,PFI磨的最佳打浆转数为35000r,分散效果良好,经PFI打浆处理后,细菌纤维长度为0.2mm,宽度为20μm,直线平均长度约0.1mm;同时,经处理后的细菌纤维素,在添加量为3%时,其与植物纤维配抄成纸的抗张指数、撕裂指数、耐破指数相较空白样均有大幅提高；罗清等人以马尾松为原料研究了纤维素酶和木聚糖酶预处理对马尾松TMP性能和磨浆能耗的影响，对比分析了生物酶预处理在不同磨浆过程对马尾松TMP性能和纤维质量的影响。SchwanningerM等人使用振动球磨对木材样品进行处理，结果显示，在很短时间内，纤维素的FT-IR光谱的形状有很大改变，这些变化与纤维结晶度和聚合度下降有很大关联。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
（1）确定酸碱预处理的工艺条件，分析不同浓度、温度、处理时间等因素对于针叶木纤维的影响；
（2）分析槽式打浆和pfi磨预处理对纸浆纤维结构及形态的影响；
4. 研究创新点
（1）在纤维预处理单元操作中，通过对不同影响因素的横向比较，总结出最佳预处理条件；
（2）分析比较预处理前后纸浆性能和纤维形态的变化，揭示酸碱预处理和打浆工艺的协同作用；
（3）在该工艺条件下，测定纤维所抄纸张的强度性能，优化预处理和打浆工艺，以期得到最合适的工艺条件。
