隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，紙及紙制品的需求發(fā)生了明顯的改變，特種紙、加工紙、高檔紙供不應(yīng)求，國家花費(fèi)大量的外匯進(jìn)口這類產(chǎn)品。為了改變這種狀況，行之有效的方案之一是研制、開發(fā)相應(yīng)的造紙化學(xué)品。當(dāng)前廣泛使用的造紙濕部助劑主要有合成高分子和天然高分子，前者雖然具有許多優(yōu)勢，如成本低、性能獨(dú)特等，但基本上均為石油下游產(chǎn)品，而現(xiàn)存的石油資源短則數(shù)十年、長則一百年左右將會枯竭；而且這類合成高聚物絕大多數(shù)都不能生物降解，有的甚至有毒性，對生物、生態(tài)有不利的影響。顯然，科學(xué)的發(fā)展觀直接影響新型造紙助劑的開發(fā)領(lǐng)域。天然高聚物以其可再生、無毒、生物相容、環(huán)境友好、來源豐富，性能優(yōu)良等特性，日趨受到人們的青睞，正逐步取代合成聚合物。

　　工業(yè)上常使用的天然高聚物主要有淀粉及其改性物、纖維素及其改性物、瓜爾膠及其改性物、蛋白質(zhì)及改性物，但普遍存在著用量大、效果欠佳等不足，如淀粉作內(nèi)部添加劑在紙張上留著性能差、易產(chǎn)生沉積等。而分子結(jié)構(gòu)與纖維素極其相似、易改性的殼聚糖則早已被造紙化學(xué)品研究人員中的有識之士所關(guān)注。

　　近年來，國內(nèi)外對甲殼素及其衍生物在造紙業(yè)中的開發(fā)利用的研究非�；钴S；其中，日本的研究最廣泛，包括紙張施膠、增強(qiáng)、助留助濾、整飾和造紙廢水處理，以及以殼聚糖為主要組分抄造特種紙等，申請了大量的專利，并有許多成熟的工業(yè)產(chǎn)品問世。我國近期也有一些機(jī)構(gòu)從事該項(xiàng)研究工作，主要集中在增強(qiáng)、助留助濾、特種紙上，發(fā)展勢頭良好。

　　為使讀者了解這一方面的新近研究和發(fā)展方向，本文在總結(jié)前人工作的同時(shí)，結(jié)合筆者近期研究的結(jié)果，就殼聚糖及其衍生物在造紙工業(yè)上的各類應(yīng)用及作用機(jī)理作一綜述。

　　1.殼聚糖及其衍生物在造紙工業(yè)中的應(yīng)用

　　殼聚糖及其衍生物能與纖維素強(qiáng)烈作用，是一種性能優(yōu)良的造紙助劑，迄今發(fā)表的大量有關(guān)的研究報(bào)道及專利文獻(xiàn)，幾乎涉及到造紙工業(yè)的各個(gè)工序。

　　1.1表面施膠劑或輔助施膠劑

　　草類纖維抄造出的紙張品質(zhì)一般較差，殼聚糖強(qiáng)度高，成膜性好，與纖維素間的作用大，因而殼聚糖作草漿纖維紙張的表面施膠劑更有實(shí)際意義，可大幅度改善紙張性能。0.1~1g/m2殼聚糖涂布于成紙表面上，能提高紙張的表面強(qiáng)度、柔軟性及印刷性能。加入N一烷基殼聚糖纖維于硫酸鹽漿中，抄造出的紙張有高的撕裂度、耐折度。與松香膠相比較，殼聚糖作表面施膠劑時(shí)，有更高的干濕強(qiáng)度、耐破度、撕裂度，印刷性能、耐水性能及電絕緣性能。新聞紙、印刷紙、地圖紙用、（氰乙基殼聚糖）=1％表面處理，在不影響光澤度的前提下，能提高裂斷長、耐破度、耐折度等，而且適合于多種漿料所抄紙張，可作為半化學(xué)漿、亞硫酸鹽漿、硫酸鹽漿、棉纖維、亞麻纖維紙張的表面施膠劑。

　　殼聚糖與淀粉或聚乙烯醇共混，也可作為表面復(fù)合施膠劑使用，質(zhì)量比為1：9~9：1，以10％的比例作紙張表面施膠劑，紙張的撕裂度和斷裂長可提高0.75~1倍；殼聚糖／氧化淀粉共混，對雙面膠版紙、銅版紙、曬圖紙、靜電復(fù)印紙表面施膠，可明顯提高紙張的力學(xué)性能、印刷適性、染色鮮艷性。殼聚糖及其衍生物也可用于漿內(nèi)施膠劑的增效。用烷基二烯酮（AKD）施膠時(shí)，在漿料中加入w［殼聚糖（醋酸或鹽酸溶液）］=0. 1％~0.4％，與環(huán)氧氯丙烷聚酰胺樹脂（PAE）比較，能有效提高AKD的留著率、填料的留著率及施膠度。這是由于加入到漿料中，殼聚糖陽離子被吸附到陽性AKD乳膠的陰離子部位，使AKD乳粒帶上了正電荷，可與帶負(fù)電荷的纖維吸附，從而提高了AKD的留著率。

　　用w（AKD）=0.05％或w［烯基唬珀酸酐（ASA）］=0. 01％施膠時(shí)，加入（殼聚糖）=0.5％，w（羧甲基纖維素）=1％或w（羧乙基纖維素）=1％時(shí)，均可提高膠料的留著率，施膠度都可達(dá)到38 s。

　　1.2紙張?jiān)鰪?qiáng)劑

　　理想的增強(qiáng)劑通常應(yīng)具備一定的條件：（1）線型水溶性聚合物，相對分子質(zhì)量大，成膜能力強(qiáng)，對纖維有足夠粘合強(qiáng)度；（2）與纖維素有好的相容性，不破壞纖維素分子間的氫鍵；（3）功能基團(tuán)能充分接觸紙纖維，且能通過離子鍵或氫鍵與之牢固結(jié)合；（4）無毒、可生物降解的天然產(chǎn)物。殼聚糖能滿足上述條件，因而是理想的紙張?jiān)鰪?qiáng)劑。

　　殼聚糖作為紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的作用機(jī)理有著大量的文獻(xiàn)資料，目前一般認(rèn)為它能從三個(gè)方面提高紙張的機(jī)械強(qiáng)度，即干強(qiáng)度，濕強(qiáng)度及初始濕強(qiáng)度。

　　1.2.1干強(qiáng)劑

　　殼聚糖加入到漿料中，首先被帶負(fù)電的纖維素的表面吸附，成紙時(shí)填充于纖維之間，這種填充作用必將增大纖維間的結(jié)合面積，同時(shí)分子上的眾多基團(tuán)與纖維表面上的基團(tuán)彼此間形成相應(yīng)的化學(xué)鍵（氫鍵、離子鍵），在干燥過程中，水分的蒸發(fā)為殼聚糖一纖維素分子間的化學(xué)作用提供了更多的機(jī)會，即可形成更多的氫鍵，從而提高紙張的強(qiáng)度。