利用废弃生物质中的植物纤维与塑料制备复合材料时，通常会对植物纤维进行预处理。在植物纤维各种预处理方法中，由于蒸汽爆破预处理不会对环境造成任何破坏，且生产率高，在各种方法中具有突出的优势。目前国内对植物纤维改性多采用间歇式蒸汽爆破技术，而间歇式蒸汽爆破技术的产量低，且需要附加蒸汽设备，使整机体积庞大，成本较高，从而限制了其广泛应用，因此有必要对连续式闪爆设备及其理论展开研究。单螺杆连续式闪爆设备的物料输送过程与传统单螺杆挤出机的固体输送极为相似，但单螺杆连续式闪爆设备的压缩比比单螺杆挤出机压缩比大很多。因此对于单螺杆连续式闪爆设备而言，物料不再是不可压缩，螺槽也不是展开成传统的平直螺槽，而是考虑物料的密度和速度均为变化的基础上，建立楔形螺槽的物理模型，再借鉴传统单螺杆挤出机的固体输送理论，对单螺杆连续式闪爆设备中固体生物质材料进行运动分析和受力分析，建立数学模型，进一步分析物料在单螺杆连续式闪爆设备中建压和温度升高的过程。口模的设计尺寸对闪爆效果也有较大影响，同样建立了口模的环形物料输送物理模型，并对环形物料进行运动分析和受力分析，建立压力数学模型，进一步分析口模水平段长度对闪爆压力的影响规律。另外通过摩擦力做功的原理建立了物料沿螺槽方向的温度数学模型，分析了喂料量、主轴转速等对闪爆温度的影响规律。在理论分析基础上，自行设计了单螺杆连续式闪爆设备，并在该设备上附加背压和温度测试模块，利用背压和旋转轴上靠近口模处温度近似观察闪爆压力和温度的变化规律。在自行设计的单螺杆连续式闪爆设备上开展了各种实验研究，由于直接测量口模处压力非常困难，实验中利用螺杆背压近似代替闪爆压力，以观察闪爆压力的变化规律。虽然通过螺杆背压可以近似反映闪爆压力的变化，但背压测量装置结构复杂，也并非闪爆设备所必需的附加装置，因此研究了主机电流与螺杆背压之间的关系，发现二者有很好一致性，则可以通过主机电流来反映闪爆压力的变化。实验中还研究了闪爆温度与物料闪爆前后含水率差值之间的关系，发现二者有很好一致性，则可以用含水率差值来反映闪爆温度的变化。通过更换具有不同直径和水平段长度的口模，测试不同尺寸条件下的闪爆压力，找出了口模尺寸对闪爆压力的影响规律。最后通过实验研究了喂料量和主轴转速等工艺参数对闪爆压力和温度的影响。由于单螺杆连续式闪爆设备物料的输送能力差、产量低、混合能力差、自清洁性不好等缺点，有必要进一步开展输送能力强、产量高、混合能力强、自清洁性好的三螺杆连续式闪爆设备的研究。根据三螺杆连续式闪爆设备输送能力强的特点，建立了机筒内物料的正位移输送模型，计算出混合段、输送段、增压段等各段的―C‖形小室的体积，利用体积压缩建立压力数学模型，分析了物料在三螺杆连续式闪爆设备中建压的过程，并进一步求得该闪爆设备的产量理论计算公式。自行设计了三螺杆连续式闪爆设备，并专门设计了进料连续、均匀、喂料量可控的生物质材料计量进料装置和在线快速补水装置。在自行设计的三螺杆连续式闪爆设备上开展一系列实验，首先研究了闪爆温度与物料闪爆前后的含水率差值之间的关系，同样发现闪爆温度与含水率差值有很好的一致性；接着研究了喂料量、物料初始含水率和粒径大小等工艺参数对闪爆压力和温度的影响。在前章闪爆设备产量的理论分析基础上，进行了产量的实验测试，找出了产量与主轴转速间的关系。由于在连续式闪爆设备的压力和温度理论分析中应用到压力与密度关系的经验公式，其中涉及到一个重要参数，即物料参数，因此在最后通过实验求得了物料在常温及160℃时的物料参数，为进一步深入开展三螺杆连续式闪爆设备的理论和实验研究打下基础。通过对自行设计的单螺杆式、三螺杆式连续闪爆设备的研究，首次建立了连续闪爆设备内物料的压力和温度数学模型，揭示了连续闪爆过程机理及其闪爆效果，并预测了该过程中压力与温度的建立规律，与实验结果有较好的一致性。通过实验发现闪爆压力与主机电流、闪爆温度与物料闪爆前后的含水率差值有很好的一致性；口模直径减小和水平段长度增加均会增加闪爆压力，喂料量增加也可以增加闪爆压力，但会降低闪爆温度，主轴转速增加可以闪爆温度升高，但会降低闪爆压力；物料初始含水率越低，以及物料粒径越小，闪爆温度均越高。