　作增强剂

理想的增强剂是线性聚合物

他们的官能团能充

分接近纤维表面

分子量大

具有成膜能力

对纤维才

有足够的粘合强度和在纤维间架桥的能力

分子链上

有许多正电荷中心和氢键中心

便于和纤维上的负电

荷结合生成离子键

和纤维上非离子表面生成氢键。

壳聚糖完全符合上述理论要求。影响壳聚糖增强效果

的因素有

脱乙酰度、

颗粒大小、

用量、

p H

值。脱乙酰

度高、

颗粒小

壳聚糖增强效果好。试验表明

在酸性

条件下

壳聚糖的增强效果优于碱性条件下的增强效

果

;

纸张物理强度性能随用量的增加而提高

当用量超

过

0. 5 % (

对绝干浆

) ,

增强效果提高趋势放慢。大多

数干增强剂使用的

p H

值范围

～

7 ,

而壳聚糖的使用

的

p H

值范围

5. 5

～

8. 5

。壳聚糖在各种

p H

值条件下

与纤维之间的成键数目大致相同

因此

,p H

值对壳聚

糖的留着影响较小。由于壳聚糖具有成膜能力

能够

和纤维发生特殊作用

提高纸张的撕裂度

这一点是其

他增干强剂不能相比的。另一方面

壳聚糖与其他增

强剂混合使用有很好的增强效果。在浆中添加壳聚糖

和环氧聚酰胺树脂

( PAE) ,

可同时提高纸的干、

湿强

度。壳聚糖

磷酸酯淀粉混合使用对草浆抄纸有好的

增强效果。随着壳聚糖

磷酸酯淀粉加入量的不断增

加

纸的

向强度和抗张指数增加

且呈线性关系。

据

Slagel

和

Dimaroo

报告

壳聚糖接枝共聚物作为

增强剂效果优于壳聚糖

用来抄制低定量的纸张时尤

为适宜。接枝共聚物由丙烯酸类单体如

2 -

丙烯酰胺

- 2 -

甲基

丙基磺酸

丙烯酰胺、

丙烯酸等在硝酸铈

作用下

于室温和壳聚糖反应生成

反应通过单电子转

移步骤进行

反应中只有接技共聚物生成

没有其他聚

合物产生。接枝共聚物的合适添加量及介质适用

p H

值范围取决于纸浆的类型、

共存的其它造纸助剂的性

质以及对产品的要求

通常接枝共聚物的合适添加量

为纤维绝千重量的

0. 2 %

～

1. 0 % ,

合适

p H

值范围为

3. 5

～

9. 0.

将水溶性阳离子淀粉与壳聚糖接枝共聚

形成以阳离子淀粉为主要骨架的新型大分子。壳聚糖

接枝阳离子淀粉在酸性介质中具有更多的正电荷

与

纤维素有更多的结合点

从而改善了阳离子淀粉的增

强效果。在湿部添加时

最佳

p H

值为

5. 0 ,

用量

1. 0 %

(

对绝干浆

)

。

　作絮凝剂

壳聚糖含有氨基、

羟基

因此具有絮凝吸附等功

能

当它在酸性介质中溶解以后

随着氨基的质子化、

表现出阳离子聚电解质的性质

不仅对重金属有整合

吸附作用

还可有效地吸附水中带负电荷微细颗粒。

用壳聚糖絮凝剂沉淀的污泥易于脱水

这是合成高分

子絮凝剂所不能及的

并且具有自身壳降解性。壳聚

糖不仅具有和纤维素及填料的电中和能力

而且能够

在各种微粒之间起到架桥作用助留助滤作用

同时还

有抑菌杀菌作用。缺点是本身易降解

稳定性较差

相

对分子量不够大。而由于壳聚糖中游离氨基可接受质

子或盐

故在酸性水溶液中可溶解

造成流失

使其应

用受到限制

因此人们提出了对壳聚糖进行有效地改

性

利用壳聚糖中的胺基与醛基反应生成的西佛碱的

性质

选择分子结构中含有氨基的醛

制成的两性壳聚

糖可显著提高脱色及

COD

去除效果。将壳聚糖和

CPAM

和

PAE ,

加甲醛轻度交联

得到超高相对分子质

量的凝聚剂

其在造纸污水处理中具有极佳的凝聚效

果

同时产品本身具有良好的储存稳定性。该絮凝剂

还能有效用于污水中木质素及其它金属离子的脱除。

参　考　文　献

[ 1 ]

　林伟忠

甲壳素及其衍生物在造纸工业中的应用

现代化工

[2 ]

　安郁琴

壳聚糖 —磷酸酯淀粉对纸的增强、

助留作用及机理

纸和

造纸

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　蒋挺大

壳聚糖

化学工业出版社

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邹君

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[6 ]

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壳聚糖交联阳离子高分子絮凝剂的表征及应用

高分子

材料科学与工程

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Pranee Lertsutthiwong , Suwalee Chandrkrachang , Mousa M. Nazhad and

Willem F. Stevens. Chitosan as a dry strength agent for paper. Appita Jour

nal ,55 (3) :2002

作者简介

杨强先生

天津科技大学

2001

级硕士研究生

研究方向

造纸化学品

Application of Chitosan and Derivative in Paper - Making Industry

Yang Qiang 　Liu Zhong

( Tianjin University of Science and Technology ,

300222

)

Abstract :This paper introduces all kinds of applications of chitosan and derivative in wet end section . Chitosan and derivative

can be used as surface pre - treatment of paper , retention aid ,strengthening aid , and flocculants in waste treatment of paper

- making.

Key words :chitin ; chitosan ; derivative ; retention aid ; strength aid ; sizing ;flocculant

—

壳聚糖及其衍生物在造纸工业中的应用