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纸和纸板被广泛应用于包装领域，但由于纸张的多孔性及纤维的亲水性使其对气体及水蒸气的阻隔性能较差。通常通过浸渍加工、纸塑复合技术和阻隔性涂布等方法使纸和纸板获得阻隔性能。为了满足环境友好型产品的要求，可再生和可生物降解的天然生物聚合物阻隔性涂布因具有良好的发展前景成为近几年研究的热点。壳聚糖作为一种可降解的生物聚合物，为自然界含量仅次于纤维素的第二大再生资源，将其应用于环境友好的纸张涂布领域拥有广阔的前景，这也吸引了国外研究者的目光。本论文系统地研究了壳聚糖在纸张阻隔性涂布中的应用，并对基于壳聚糖的复合双层涂布及壳聚糖/层状粘土复合涂布进行初步探讨，为壳聚糖在纸张阻隔性涂布的进一步研究与应用奠定基础。本课题首先研究了壳聚糖溶液的性质及涂布底纸在纸张阻隔性涂布中的影响，确定了适合用于涂布的壳聚糖溶液及合适的涂布底纸；其次，分别对壳聚糖应用于包装原纸和白卡纸的阻隔性涂布进行了详细研究，探讨了阻氧、阻湿和阻油等性能，并通过SEM、AFM、FTIR-ATR和CLSM对涂布纸的涂层结构进行了分析和表征；再次，在壳聚糖涂布的基础上，研究了PVDC及壳聚糖/PVDC复合双层涂布以改善壳聚糖涂布纸阻湿和阻水性能；最后，对壳聚糖/蒙脱土新型复合涂料在纸张阻隔性涂布中的应用做了初步研究，并探讨了层状蒙脱土的添加对涂布纸阻隔性能影响的机理。论文取得的主要研究结果有：1、以壳聚糖与冰醋酸的质量比为1:0.5时配制质量分数小于2%的壳聚糖溶液适合用于阻隔性涂布。壳聚糖溶液在平滑度高、透气度小的原纸表面具有很好的成膜性和成膜均匀性。2、在包装原纸表面涂布壳聚糖后，SEM、AFM表征表明，纤维之间的孔隙被封闭，纸张表面变得平整光滑，增大壳聚糖涂布量在纸张表面形成一层均匀致密的膜层。壳聚糖涂布纸的透气度显著减小，涂布1.87g/m~2壳聚糖时氧气透过率相对原纸至少下降了83.4%，涂布量为3.68g/m~2时的氧气透过率为322.7cm~3/m~2·24h·0.1MPa，较1.87g/m~2涂布纸减少了98.1%，获得了较好的氧气阻隔性能。同时壳聚糖涂布纸获得了优异的阻油性能，强度性能也明显提高，但阻湿性能变化不大，抗水渗透性能有所下降。3、壳聚糖应用于卡纸涂布时，SEM、AFM表征表明膜层均一、致密和连续。CLSM分析表明壳聚糖基本全在纸张表面成膜。单层壳聚糖涂布量为1.96g/m~2时，涂布纸的氧气透过率相对原纸至少下降了99.3%，氧气阻隔性能大大提高。当涂布量达到3g/m~2时，氧气透过率已经降至200cm~3/m~2·24h·0.1Mpa以内，壳聚糖双层涂布的阻氧性能优于单层涂布。壳聚糖涂布使纸张阻油性及挺度有明显提升，但阻湿性能有所下降，表面对水更加敏感。由于卡纸背面表面性能差的缘故致使背面涂布的阻隔效果不如正面涂布。4、PVDC涂布使纸张的阻氧性能、阻湿性能及抗水渗透性增强。PVDC涂布量为7.73g/m~2时的水蒸气透过率较原纸减少33.9%，PVDC涂布量为6.21g/m~2时氧气透过率与涂布3.08g/m~2壳聚糖相当，PVDC的阻湿性能优于壳聚糖，但阻氧性能较壳聚糖差，通过壳聚糖/PVDC复合涂布弥补各自的不足。壳聚糖/PVDC复合涂布后可使水蒸气透过率降至223.3g/m~2·24h，较原纸降低59.3%，与单独涂布壳聚糖相比下降了66.3%，与此同时阻氧性能及表面抗水性均有较大提升。5、壳聚糖/蒙脱土复合涂料涂布纸的水蒸气透过率较壳聚糖涂布纸有所降低，根据壳聚糖和蒙脱土用量的不同，复合涂料涂布纸的水蒸气透过率较单纯壳聚糖涂布减少17.8~39.7%。Nielsen模型和Bharatdwaj模型结合XRD分析表明，壳聚糖与蒙脱土主体处于相分离状态，部分壳聚糖插层进入到蒙脱土层中。与此同时，加入蒙脱土后，壳聚糖/蒙脱土涂布纸的阻氧性能和抗水渗透性能均较壳聚糖涂布纸有明显提高。