壳聚糖在造纸工业中的应用

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1、壳聚糖在造纸工业中的应用杨德清(山东轻工业学院制浆造纸工程省级重点学科，济南250353)摘要：本文主要综述了甲壳素和壳聚糖的来源、结构、性质及其在造纸业中的应用。在造纸工业中壳聚糖主要用作表面施胶剂，浆内施胶剂，增强剂与助留助滤剂，壳聚糖及其衍生物可作纸张表面处理剂。壳聚糖在我国草浆造纸有很大的应用前景。关键词：甲壳素壳聚糖造纸应用ApplicationofChitosaninPaperIndustryYangDe——qing(KeyLaboratoryofPaperScienceandTech

2、nologyofMinistryofEducation，ShandongInstituteofLightIndustry，Jinan250353，China)Abstract：Thispapersummarizesthemajorsources，structures，charactefisticsandappficationsofchitinandchitosaninthepapermakingindustry．Inthepapermakingindustry，chitosanismainlyus

3、edasthepaperfacesizing，pulpsizin99reinforcingagentandretentionanddrainageaid，chitosanandit’Sramiii—cationscanbeusedforpapersurfacetreatmentagent．Chitosanhasalotofapphcationprospectsforpa-permakingofstrawpulpinourcountry．Keyword：chitin；chitosan；paperma

4、king；application作为自然界的资源，甲壳素是自然界中数量仅次于蛋白质的含氮有机物。甲壳素(chitin)又叫甲壳质、几丁、几丁质、蟹壳素、明角壳蛋白、壳多糖。脱掉乙酰基的甲壳素叫壳聚糖或壳多糖(chi—tosan)，也叫脱乙酰甲壳素。在众多的天然多糖中，甲壳素及其衍生物壳聚糖是唯一的碱性多糖。壳聚糖能溶于低酸度水溶液中，因而具有许多特殊的物理化学性质和生理机能。近几年来，壳聚糖在食品、医药、印染、环保、金属提取等的应用研究异常活跃，常见之于多种学术刊物的报道，被称之为“万能多糖”。壳

5、聚糖在造纸工业中的应用研究也十分令人注目，是一种极有发展前途的造纸用精细化学品⋯，目前主要用于纸张的施胶、纸张的表面改性及纸张的增强助留等。1甲壳素和壳聚糖的结构和性质1．1结构甲壳素、壳聚糖的化学结构与纤维素十分相似，其差别在于每个葡萄糖单元的C一2羟基被置换了，在甲壳素中是乙酰氨基(一NHCOCH)，在壳聚糖中是氨基(一NH)。其结构式如下。一】06一峰l炎豢壳聚慵，：，纤维索甲壳素按晶体结构分为仅、B、1一三种晶体，其中自然界中存在的甲壳素多为Q一型甲壳素，它含量最多，最稳定，广泛存在于自然

6、界中。1．2性质甲壳素是一种无色结晶或无定形物，不溶于水，有机溶剂及稀酸、稀碱中，溶于浓无机酸中，可发生降解[2】。由于甲壳质含有多官能团，易于发生多种化学反应，其中最重要的衍生物是壳聚糖。壳聚糖在密闭干燥容器内贮存三年不变质，遇水会发生分解反应，在高温下能分解，但速度缓慢。壳聚糖具有很好的生物相容性和生物活性，无毒，易于生物降解。’壳聚糖分子中具有氨基与羟基，溶解在稀酸中能形成高粘度的胶体溶液：其水溶液是阳离子电解质，具有很好的絮凝作用。壳聚糖的氨基具有阳离子交换功能，当pH值<6．5时有高电荷

7、密度，能吸附在负电荷表面，与许多金属离子螯合。壳聚糖为高分子量的线型聚胺，其分子上的氨基易发生化学反应，在温和条件经化学修饰后可开拓更多的应用领域，可用于膜材料、絮凝剂及功能材料。2甲壳素和壳聚糖在造纸工业中的应用2．1造纸施胶剂2．1．1表面施胶剂壳聚糖在水溶液中显示正的考电位，具有一定的阳离子性和良好的成膜性，较好的渗透性及较稳定的抗水性，适合用作纸张的表面施胶剂。壳聚糖本身还是一种防腐剂，对纸张还起到良好的防蛀、防腐作用。用磷酸酯淀粉与壳聚糖加入到纸浆中再抄纸，有效地提高了纸张的物理性能和填

8、料的留着率。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～lg／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