background image

壳聚糖仅提高 12. 1%和 18. 5%。壳聚糖与阳离子淀粉接枝共聚,能有效地提高纸的物
理强度,并促进填料的留着,最佳用量为 w(共聚物)=1.0%;与空白纸相比,断裂长提
高了 77.8%,耐破度提高了 44.7%,其增强效果优于阳离子淀粉和壳聚糖。Laleg 等研
究表明:在 pH = 5 时,w(壳聚糖)=2%可使裂断长提高了 8.4%,抗张能量吸收提高
24.5%,撕裂指数提高 7.7%,戳穿指数提高 23%;当 pH = 10 时,上述参数分别提高
68% ,234%,53%,及 106%。

  1.2.2 湿强剂

  壳聚糖也能增加湿强度。由于浆料经漂白等氧化作用后,纤维素、半纤维素分子上含
有一定的醛基,这些醛基在一般的纸抄造过程中就能与壳聚糖上的氨基作用,生成 Shiff
碱,从而提高了成纸的湿强度。此外,壳聚糖在碱性条件下沉积于浆料表面上时,能大幅
度提高湿强度,如当湿度为 60%, pH=10,壳聚糖用量为 2g/100 g 纤维时,其湿强度
提高 4 倍多。pH =5 时,湿强也能增加 3 倍以上。壳聚糖盐(0.1 g/100 g 纤维)与环氧聚
酰胺树脂(0.2 g/100 g 纤维)的混合溶液加入到漂白化学浆中,抄造出的纸张有高的干、
湿强度。

  1.2.3 初始湿强剂

  Allan 等最早发现,将壳聚糖喷洒在从未干燥过的纸片上时,湿纸幅强度明显提高;
Laleg 等也发现,w(壳聚糖)=1%加入到 40%固含量的磨石磨木浆湿纸幅上,当
pH=5,7.5 及 9 时,湿纸幅的撕裂长分别提高 50%,60%,及 100%。这与许多增强剂
不同,普通的增强剂通常不增加湿纸强度,有的甚至会降低这一参数。因此,壳聚糖既可
提高成纸的物理机械性能,又能改善纸机设备运行效率,特别适合碱性造纸体系。

  1.3 助留助滤剂

  季铵化的壳聚糖和酸性溶液中的壳聚糖都是聚阳离子高分子化合物,可通过电荷中
和作用,几乎完全吸附于浆料中的纤维、细小纤维、溶解性的半纤维素及亲脂抽出物等胶
体状物的表面之上,与溶解性的碳水物,如 -

β 、-

γ 纤维素间生成聚电解质复合物;与无机

填料存在静电中和、桥联、镶嵌及氢键作用,并使之絮凝,因而可提高浆料中的细小纤维、
填料以及各种助剂的留着率。Seika 研究聚氧乙烯在脱墨新闻纸浆中的留着时发现,壳聚
糖比传统的酚醛树脂效果好、使用量少。Allen 等在比较壳聚糖、线型聚氧化乙烯(PEO )、
阳离子聚丙烯酰胺(PAM) , ,支化的聚乙烯胺、胶体 SiO2 及支化聚酚树脂的助留助滤性能
时发现,与酚醛树脂相结合的 PEO 具有最好的助留助滤性能,其次就是壳聚糖。Allen 等
在研究热磨机械浆(TMP )新闻纸生产的留着及封闭水循环体系时发现,与阴离子 PAM 和
非离子 PEO 相比,壳聚糖对封闭水循环体系不利,主要是由于封闭循环造成体系电荷累
积。如改用两性电解质的壳聚糖衍生物,即可解决此问题。Jason 等也发现壳聚糖对 TMP
的助留作用还会受到助留程序的影响。

  壳聚糖也能引起机械浆的絮凝,增大浆的游离度,提高留着率,降低白水的浓度,
改善抄纸的滤水性能。在 pH=7.5 时,使用 w(壳聚糖)=1%能使磨石磨木浆(SGW)加拿
大标准游离度从 80 mL 提高到 227 mL,动态流水仪留着率从 75%提高到 87%。作者近
期发现,壳聚糖季铵盐更易絮凝细小纤维,更易与溶解性和胶体状的碳水化合物复合: