壳聚糖类造纸助剂的作用机理及行业应用进展

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，纸及纸制品的需求发生了明显的改变，

特种纸、加工纸、高档纸供不应求，国家花费大量的外汇进口这类产品。为了改变这种状况，
行之有效的方案之一是研制、开发相应的造纸化学品。当前广泛使用的造纸湿部助剂主要
有合成高分子和天然高分子，前者虽然具有许多优势，如成本低、性能独特等，但基本上
均为石油下游产品，而现存的石油资源短则数十年、长则一百年左右将会枯竭；而且这类
合成高聚物绝大多数都不能生物降解，有的甚至有毒性，对生物、生态有不利的影响。显
然，科学的发展观直接影响新型造纸助剂的开发领域。天然高聚物以其可再生、无毒、生物
相容、环境友好、来源丰富，性能优良等特性，日趋受到人们的青睐，正逐步取代合成聚

 

合物。

　　工业上常使用的天然高聚物主要有淀粉及其改性物、纤维素及其改性物、瓜尔胶及其
改性物、蛋白质及改性物，但普遍存在着用量大、效果欠佳等不足，如淀粉作内部添加剂
在纸张上留着性能差、易产生沉积等。而分子结构与纤维素极其相似、易改性的壳聚糖则早
已被造纸化学品研究人员中的有识之士所关注。

　　近年来，国内外对甲壳素及其衍生物在造纸业中的开发利用的研究非常活跃；其中，
日本的研究最广泛，包括纸张施胶、增强、助留助滤、整饰和造纸废水处理，以及以壳聚糖
为主要组分抄造特种纸等，申请了大量的专利，并有许多成熟的工业产品问世。我国近期
也有一些机构从事该项研究工作，主要集中在增强、助留助滤、特种纸上，发展势头良好。

　　为使读者了解这一方面的新近研究和发展方向，本文在总结前人工作的同时，结合
笔者近期研究的结果，就壳聚糖及其衍生物在造纸工业上的各类应用及作用机理作一综
述。

　　1 壳聚糖及其衍生物在造纸工业中的应用

　　壳聚糖及其衍生物能与纤维素强烈作用，是一种性能优良的造纸助剂，迄今发表的
大量有关的研究报道及专利文献，几乎涉及到造纸工业的各个工序。

　　1.1 表面施胶剂或辅助施胶剂

　　草类纤维抄造出的纸张品质一般较差，壳聚糖强度高，成膜性好，与纤维素间的作
用大，因而壳聚糖作草浆纤维纸张的表面施胶剂更有实际意义，可大幅度改善纸张性能 。
0.1~1g/m2 壳聚糖涂布于成纸表面上，能提高纸张的表面强度、柔软性及印刷性能。加
入 N 一烷基壳聚糖纤维于硫酸盐浆中，抄造出的纸张有高的撕裂度、耐折度。与松香胶相
比较，壳聚糖作表面施胶剂时，有更高的干湿强度、耐破度、撕裂度，印刷性能、耐水性能
及电绝缘性能。新闻纸、印刷纸、地图纸用、(氰乙基壳聚糖)=1%表面处理，在不影响光泽
度的前提下，能提高裂断长、耐破度、耐折度等，而且适合于多种浆料所抄纸张，可作为
半化学浆、亚硫酸盐浆、硫酸盐浆、棉纤维、亚麻纤维纸张的表面施胶剂。