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石油煤炭资源的大量使用,使不可再生资源大量减少的同时带来了诸多环境问题,因此对可再生,可降解的天然生物质的利用引起了广泛关注。半纤维素在生物质中含量丰富,但由于其复杂的化学结构,限制了其在工业生产中的应用,利用率非常低,多成为废弃物,因此对半纤维素改性以增加其利用价值成为了研究热点。本论文以半纤维素的高值化转化利用为出发点,重点研究用不同的改性剂体系对半纤维素进行化学改性,并初步探讨了改性后的半纤维素在造纸助留助滤系统中的应用,以期使之成为新型可再生、可降解的造纸助留助滤剂。本论文主要论述了分别用2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(EPTA)、丙烯酰胺(AM)以及联合使用2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和丙烯酰胺(EPTA+AM)作为改性剂,对木聚糖半纤维素(Xylan)改性,并对其产品进行热重分析、红外光谱,’3C-NMR光谱等表征,同时对改性产品取代度、Zeta电位和电荷密度进行测定,从而实现反应条件的优化。然后将改性的产品应用于造纸助留助滤系统,测定其细小纤维留着率,表征其应用效果。结果表明：1.用EPTA做改性剂对Xylan改性,在预润胀条件：温度85℃,时间30min；预碱化条件：温度35℃,时间为30min；主反应用碱(NaOH)量为5%、反应时间为3h、反应温度为60℃、EPTA/Xylan(质量比)为1.5:1、水用量为木聚糖半纤维素的15倍(质量比),醇水比为4：1时,红外光谱分析结果证明改性后EPTA成功地被接到Xylan上,取代度可达0.112,此时Zeta电位为-5.94mv,比Xylan的Zeta电位-30.50mv提高了24.56mv。电荷密度为-0.248mmol/g,比Xylan的-0.501mmol/g增加了0.253mmol/g。2.用AM做改性剂对Xylan进行改性,在预润胀条件：温度65℃,时间20min;预碱化条件：温度30℃,时间为30min主反应用碱(NaOH)量为15%、反应时间为5h、反应温度为60℃、AM/Xylan(质量比)为12:1、水用量为木聚糖半纤维素的20倍(质量比),醇水比(体积比)为1：1时,红外光谱分析结果证明改性后AM成功地被接到Xylan上,取代度可达到0.47,此时Zeta电位为-21.8mv,比Xylan的电位-30.5mv提高了8.7mv,电荷密度为-0.318mmol/g,比Xylan的-0.501mmol/g增加了0.183mmol/g。且通过热重分析发现改性后其热稳定程度有所下降,但仍符合造纸工业的要求。3.联合使用EPTA和AM作为改性剂对木聚糖半纤维素进行改性，在预润胀条件：温度65℃，时间20min；预碱化条件：温度30℃，时间为30min；主反应用碱（NaOH）量9%、EPTA+AM总质量与Xylan的比值为8:1、反应温度60℃、反应时间4h、EPTA:AM为1:1，水用量为木聚糖半纤维素的20倍（质量比），醇水比（体积比）为1:1时，红外光谱分析和13C-NMR核磁共振波谱分析结果证明改性后EPTA和AM都成功地被接到Xylan上，取代度最高达到0.40，此时Zeta电位为+26.7mv，比Xylan的-30.5mv提高了57.2mv，电荷密度为+0.604mmol/g，比Xylan的-0.501mmol/g增加了1.105mmol/g。且其热稳定程度有所下降，但仍符合造纸工业的要求。4.将改性木聚糖半纤维素产品应用于造纸助留助滤系统中，测定细小纤维留着率,实验结果表明细小纤维留着率有一定的提高。