我国的纸浆以草浆和二次回收纤维为主,但是存在纤维较短、成纸性较差等问题,制约了造纸行业的发展。造纸助剂可以提高纸浆纤维的分散性和提高纸浆纤维间结合,从而提高纸张强度等各种性能而被广泛应用造纸行业中。然而我国的造纸助剂存在品种单一、产品老、性能不佳等问题。天然聚合物类造纸增强剂由于具有价格低、可降解性和可再生等优点被广泛使用。半纤维素是一种含量丰富的天然高分子聚合物,而木聚糖作为半纤维素最主要的成分之一,其糖单元链上含有许多活性羟基,可以作为化学改性的位点,从而可以赋予木聚糖各种化学性能。为了赋予木聚糖造纸助剂的特性,本文采用接枝共聚手段将丙烯酰胺、胍盐聚合物和2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯接枝到木聚糖上制备了三种不同结构、不同特性的木聚糖聚合物,并将它们作为造纸助剂应用于造纸中,探究它们对纸张性能的影响。主要研究内容包括:1、以木聚糖为原料,以丙烯酰胺为接枝单体,利用接枝共聚的方法制备了木聚糖接枝聚丙烯酰胺。通过控制反应条件的变量,制备出不同接枝率的木聚糖接枝聚丙烯酰胺,并研究了木聚糖接枝聚丙烯酰胺对废纸浆性能提升的影响,以及木聚糖接枝聚丙烯酰胺分别与细小纤维和阳离子细小纤维结合对废纸浆纸张性能的影响。结果显示,当引发剂浓度为0.015 mol/L,单体浓度为0.40 mol/L,温度为60°C,时间为4 h时,木聚糖接枝聚丙烯酰胺的接枝率达14.7%和接枝效率达61%。该聚合物对废纸浆的纸张性能提升显著,添加量为1 wt%的木聚糖接枝聚丙烯酰胺对纸张性能提高最好,相比于空白样,抗张指数提高了35.54%,撕裂指数提高了49.17%,耐破指数提高了46.67%。木聚糖接枝聚丙烯酰胺和阳离子细小纤维共同加入可以显著提高纸浆的一些性能,特别是抗张指数,与空白样相比,提高了49.09%。以上表明,木聚糖接枝丙烯酰胺可作为造纸增强剂应用于纸张强度的提升。2、借助胍盐聚合物的抗菌性,以水溶性好的阳离子木聚糖为原料,通过接枝共聚技术,制备了阳离子木聚糖接枝聚六亚甲基盐酸胍。利用正交实验方法,探究最佳的制备条件。并研究了不同接枝率的阳离子木聚糖接枝聚六亚甲基盐酸胍对废纸浆机械性能以及抗菌性能的影响。实验结果表明,当引发剂浓度为4 mmol/L,单体浓度为0.039mol/L,温度为60°C,时间为4 h,木聚糖接枝聚合物最大的接枝率和接枝效率分别为18.45%、58.45%。该聚合物能有效提高废纸浆纸张的机械性能和抗菌性能。相比于空白样,纸张的抗张指数提高了20.07%,撕裂指数提高了25.31%,耐破指数提高了30.20%,耐折度提高了77.78%。在木聚糖和木聚糖接枝聚六亚甲基盐酸胍纸张抗菌测试中,阳离子木聚糖接枝聚六亚甲基盐酸胍对纸张具有良好的抗菌性能,对大肠杆菌有很好的抗菌效果。以上表明,纸浆中添加阳离子木聚糖接枝聚六亚甲基盐酸胍可以赋予纸张较好的强度和抗菌性能。3、以阳离子木聚糖为原料,利用原子转移自由基的方法制备了具有疏水性能的阳离子木聚糖接枝2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯。研究了反应条件对阳离子木聚糖接枝2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯接枝率的影响,还探讨了该聚合物通过涂布方式对滤纸的机械性能以及疏水性能的影响。实验结果表明,催化剂浓度为7 mmol/L,单体浓度为0.018 mol/L,温度为50 ~oC,时间为4 h,阳离子木聚糖接枝2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯最大的接枝率为30.39%。该产物对滤纸机械性能以及疏水性能提升显著。当涂布量为10 g/m~2,接枝率为30.39%,对纸张机械性能提高最大。相比于原纸张,纸张的抗张指数提高了24%,撕裂指数提高了18.01%,耐破指数提高了30%,耐折度提高了300%。将涂布了阳离子木聚糖接枝2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯的纸张用于疏水测试,能有效地提高纸张的疏水性,且当涂布量为12g/m~2,接枝率为30.39%时,纸张的疏水效果最好(接触角大于145 ~o)。该产物可以作为表面施胶剂用于提高纸张强度和疏水性能。本论文根据木聚糖的羟基活性,结合丙烯酰胺、胍盐聚合物和2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯的功能特性,通过接枝共聚技术,设计和制备了系列不同结构、不同功能的木聚糖接枝产物,作为纸张增强剂、抗菌剂、疏水剂可应用于造纸、食品包装、防水/防霉纸等领域。