甲壳素改性及其应用性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

在纸浆上网前，必须在混合箱或冲浆泵将纸浆浓度稀释到0.4~1%，纸页离开网部的湿纸幅干度约20%，这样就有大量的水通过造纸网排出，且含有纤维成分，一般将这种纸料悬浮液称为白水。特点是废水量大，每生产1吨纸约排出300~400吨白水，约占造纸废水总量的80%。白水中主要含有大量细小纤维和填料，有机物不多，白水的BOD₅：300~500mg/L，SS：400~1200mg/L，pH仅7.6~8.0。因纤维细小，沉降速度很慢。一般沉淀池处理难以奏效。白水处理后，纤维可回收，仍可用于造纸。将造纸机排出的白水直接地或者经过白水回收设备回收其中的固体物料后再返回造纸机系统加以利用的方法，称为白水的封闭循环。处理后的白水循环使用于稀释纸浆，可使1吨纸浆节省50吨水以上。

但白水封闭循环系统封闭程度越高，系统中盐含量大大增加，其中金属离子的增加对湿部助剂有不良的影响。金属盐离子增加，将会改变助剂的结构，降低助剂分子链的有效长度，同时屏蔽助剂的电荷，降低助剂桥联的能力，从而降低了助剂的效率。而当甲壳素被TEMPO氧化后，就具备了捕捉金属阳离子的能力，从而解决上述问题。

2. 国内外研究现状分析

在纸浆上网前，必须在混合箱或冲浆泵将纸浆浓度稀释到0.4~1%，纸页离开网部的湿纸幅干度约20%，这样就有大量的水通过造纸网排出，且含有纤维成分，一般将这种纸料悬浮液称为白水。特点是废水量大，每生产1吨纸约排出300~400吨白水，约占造纸废水总量的80%。白水中主要含有大量细小纤维和填料，有机物不多，白水的BOD₅：300~500mg/L，SS：400~1200mg/L，pH仅7.6~8.0。因纤维细小，沉降速度很慢。一般沉淀池处理难以奏效。白水处理后，纤维可回收，仍可用于造纸。将造纸机排出的白水直接地或者经过白水回收设备回收其中的固体物料后再返回造纸机系统加以利用的方法，称为白水的封闭循环。处理后的白水循环使用于稀释纸浆，可使1吨纸浆节省50吨水以上。

但白水封闭循环系统封闭程度越高，系统中盐含量大大增加，其中金属离子的增加对湿部助剂有不良的影响。金属盐离子增加，将会改变助剂的结构，降低助剂分子链的有效长度，同时屏蔽助剂的电荷，降低助剂桥联的能力，从而降低了助剂的效率。而当甲壳素被TEMPO氧化后，就具备了捕捉金属阳离子的能力，从而解决上述问题。

3. 研究的基本内容与计划

1）甲壳素tempo氧化

2）改性甲壳素对金属阳离子的吸附选择性

3）改性甲壳素对助留助滤系统及纸性的影响

4. 研究创新点

采用TEMPO/NaClO/NaBr氧化体系，氧化甲壳素，使其C6位氧化为羧基，达到螯合钙镁离子的目的，从而解决白水的硬度问题。