隨著國民經濟的發(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、高檔紙供不應求，國家花費大量的外匯進口這類產品。為了改變這種狀況，行之有效的方案之一是研制、開發(fā)相應的造紙化學品。當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、性能獨特等，但基本上均為石油下游產品，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，科學的發(fā)展觀直接影響新型造紙助劑的開發(fā)領域。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，如淀粉作內部添加劑在紙張上留著性能差、易產生沉積等。而分子結構與纖維素極其相似、易改性的殼聚糖則早已被造紙化學品研究人員中的有識之士所關注。
近年來，國內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、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)產品問世。我國近期也有一些機構從事該項研究工作，主要集中在增強、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，本文在總結前人工作的同時，結合筆者近期研究的結果，就殼聚糖及其衍生物在造紙工業(yè)上的各類應用及作用機理作一綜述。
1.殼聚糖及其衍生物在造紙工業(yè)中的應用
殼聚糖及其衍生物能與纖維素強烈作用，是一種性能優(yōu)良的造紙助劑，迄今發(fā)表的大量有關的研究報道及專利文獻，幾乎涉及到造紙工業(yè)的各個工序。
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一般較差，殼聚糖強度高，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，有更高的干濕強度、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，也可作為表面復合施膠劑使用，質量比為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、靜電復印紙表面施膠，可明顯提高紙張的力學性能、印刷適性、染色鮮艷性。殼聚糖及其衍生物也可用于漿內施膠劑的增效。用烷基二烯酮（AKD）施膠時，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，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，均可提高膠料的留著率，施膠度都可達到38 s。
1.2紙張增強劑
理想的增強劑通常應具備一定的條件：（1）線型水溶性聚合物，相對分子質量大，成膜能力強，對纖維有足夠粘合強度；（2）與纖維素有好的相容性，不破壞纖維素分子間的氫鍵；（3）功能基團能充分接觸紙纖維，且能通過離子鍵或氫鍵與之牢固結合；（4）無毒、可生物降解的天然產物。殼聚糖能滿足上述條件，因而是理想的紙張增強劑。
殼聚糖作為紙張增強劑的作用機理有著大量的文獻資料，目前一般認為它能從三個方面提高紙張的機械強度，即干強度，濕強度及初始濕強度。
1.2.1干強劑
殼聚糖加入到漿料中，首先被帶負電的纖維素的表面吸附，成紙時填充于纖維之間，這種填充作用必將增大纖維間的結合面積，同時分子上的眾多基團與纖維表面上的基團彼此間形成相應的化學鍵（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作用提供了更多的機會，即可形成更多的氫鍵，從而提高紙張的強度。
