唐愛民等人用超聲波對速生材木漿纖維為原料的纖維素纖維進行預處理以提高纖維素纖維的可及度和化學反應性能。首次從不同的結構層次較為系統(tǒng)地研究了超聲波處理對纖維素纖維的形態(tài)結構、超分子結構、分子量及其分布的影響，并研究了超聲波處理后纖維素纖維可及度的變化及其與超聲處理條件的關系，考察了超聲波處理對纖維素纖維與高碘酸鹽發(fā)生選擇性氧化反應的反應性能的影響，對超聲波作用下纖維素纖維結構與性質的變化機理進行了初步探討，主要研究內容和結論如下： 1 用多功能顯微鏡、掃描電鏡(SEM)對超聲波作用下纖維素纖維的形態(tài)結構和超微結構變化進行了表征，并用纖維長度測定儀測定纖維長度和粗度變化。研究結果表明，超聲波處理后纖維素纖維的形態(tài)結構、超微結構發(fā)生了如下變化：細胞壁出現(xiàn)位移和變形、初生壁P層和S1層脫除、吸水潤脹和S2層纖維的細纖維化。研究結果顯示，超聲波處理對纖維長度影響不大。 2 超聲波作用下纖維形態(tài)結構和超微結構的變化程度與原料纖維本身的形態(tài)結構特征、纖維形態(tài)尺寸大小及超聲處理條件如超聲處理時間、功率有關。三種速生材木漿纖維素纖維原料中，桉木漂白硫酸鹽漿EBKP纖維和馬尾松漂白硫酸鹽漿MBKP纖維在超聲波的作用下，纖維形態(tài)結構和超微結構變化明顯，而桉木預水解硫酸鹽溶解級漿GCEP在超聲波的作用下，形態(tài)結構和超微結構的變化不如前兩種顯著，不容易產(chǎn)生分絲帚化現(xiàn)象，但可觀察到細胞壁層的脫除現(xiàn)象。隨著處理時間和超聲波功率的增大，纖維形態(tài)結構和超微結構變化程度增大。研究了超聲波處理時漿濃度對超聲效應的影響，研究確認超聲波較處理適宜的漿濃度范圍是1～3％。 3 用X-射線衍射分析結合傅利葉變換紅外光譜，表征了超聲波處理對纖維素結晶參數(shù)的影響，對超聲波作用下纖維素超分子結構變化的機理進行了一些探討。結果表明超聲波處理后纖維素的晶區(qū)尺寸變化不大，但結晶度變化則與纖維形態(tài)結構尺寸、處理時間和超聲波功率有關。不同原料來源的纖維素纖維，由于形態(tài)尺寸和超分子結構的差異，經(jīng)超聲波處理后超分子結構表現(xiàn)出不同的變化規(guī)律；超聲波處理過程中，結晶和消晶兩種作用同時存在：超聲波功率對纖維素的結晶度有較大的影響，對晶體尺寸有一定程度的影響，但結晶度Xc與超聲功率沒有線性關系。