近年来，国内主要通过添加造纸化学品和化学合成纤维来生产强度高、耐水性好的高强度特种纸，而聚乙烯醇（PVA）纤维作为一种亲水性的绿色功能纤维，已经凭借其自身良好的性能在工业生产中被广泛应用。以聚乙烯醇（PVA）纤维代替部分植物纤维进行造纸，可解决特种纸纤维短缺的问题，但PVA纤维主要靠其自身强度、氢键作用等来提高纸张强度，强度上升空间有限，且易产生粘缸或絮聚等问题。本项目以接枝共聚反应对纤维进行改性，提高纤维的水溶温度，解决粘缸问题；通过引入环氧基、羟基等反应性基团使纤维间形成互穿网络结构，综合提高纸张强度。本课题系统研究了PVA悬浮接枝共聚机理，深入分析了其与植物纤维间的界面特征对PVA纤维复合纸性能的控制机理。先采用环氧氯丙烷通过溶胀悬浮多元接枝共聚法对水溶性聚乙烯醇（PVA）纤维进行表面改性，讨论了未改性和改性PVA纤维含量、环氧氯丙烷添加量、干燥温度、干燥时间及PVA纤维水溶温度对纸张干、湿拉力以及湿强度的影响。研究结果表明PVA纤维经环氧氯丙烷改性后，纸张的各项强度均有大幅提高，同时明显改善了其粘缸粘布行为和分散性。当干燥温度为100~110℃，干燥时间为10分钟，纤维水溶温度为80℃时，纸张具有较佳的强度。红外光谱图证实了环氧基团在原纤维表面的接枝改性反应。扫描电镜图表明PVA纤维经环氧改性后，表面由光滑结构转变为鳞状沟壑结构。原子力显微镜图AFM进一步说明了PVA纤维表面的亲水性基团部分被疏水性环氧基所取代，可增强纤维间的结合力。研究了硅烷偶联剂对PVA水溶性纤维的表面改性，讨论了未改性和改性PVA纤维含量、KH-560添加量对纸张干、湿拉力以及湿强度的影响。研究结果表明，添加改性后的PVA纤维可使纸张的各项强度获得大幅提高，同时可明显改善其粘缸粘布行为和分散性。当KH-560添加量为16.6%，改性纤维含量为20%的纸张具有较佳的强度。对比了KH-550与KH-560改性纤维对纸张湿强度的提高效果。扫描电镜能谱显示改性后有Si元素出现，表明含硅支链成功接枝到了纤维表面。而扫描电镜照片则表明，改性后的纤维表面出现了带状分布的浅色颗粒物。原子力显微镜图AFM进一步说明了PVA纤维表面的亲水性基团部分被疏水性支链所取代，可增强纤维间的结合力。通过对比环氧氯丙烷和硅烷偶联剂分别改性后的PVA纤维的应用测试结果，可发现，环氧氯丙烷改性PVA纤维对纸张的增强作用更明显。故本课题将其纤维溶液与玉米淀粉复配制备施胶溶液，以期利用改性PVA纤维对纤维素纤维的粘合性，增强表面施胶乳液对纸页的强度优化。本实验通过使用不同复合配比的表面施胶乳液对纸页进行表面施胶，烘干后测量纸张的环压强度，研究了环氧氯丙烷添加量、改性聚乙烯醇(PVA)纤维溶液用量对纸张环压强度的影响。实验结果表明：环氧氯丙烷含量为60%，改性纤维溶液添加量为1%时，纸张纵横向环压强度均有20%以上的提高效。通过红外光谱以及核磁对纤维的分析可知：环氧基成功接枝到纤维表面。原子力显微镜对施胶乳液的观察表明，经过改性后的淀粉施胶乳液亲水性变强，表面更加平滑。扫描电镜对改性纤维和施胶前后纸张表面形态的分析则表明：添加改性纤维溶液复配后的施胶乳液能明显改善纸张纤维的表面结构，修复纤维表面的裂缝和孔隙，提高纤维的支撑性并增大纤维间的粘合度，从而提高纸页的抗流体性能和环压强度。