随着经济全球化的发展,资源和环境问题已经成为目前全球所面临的共同难题,制浆造纸工业受其影响尤为严重。因此,可再生生物质资源的利用成为现代工业的发展方向,而如何实现造纸工业的综合化备受关注。半纤维素是一种取之不尽而又亟待开发利用的碳水化合物资源。在制浆过程中,大部分的半纤维素被溶解在废液中,造成资源的浪费。半纤维素具有较好的化学活性,在造纸方面有很多用处。然而,由于其结构的复杂性,如聚合度、单糖组成等,使得不同原料不同制浆方法下,废液中半纤维素的溶解情况随之而变,限制了其在工业中的应用。本文从半纤维素结构出发,从纤维原料中获取半纤维素,用作造纸湿部添加剂和表面施胶剂,探讨了不同结构与不同分子量的半纤维素对纸张物理强度的影响。并对APMP制浆废液中半纤维素的纸张增强效能进行了评估。论文首先研究采用不同方法从原木中分别提取纯度较高的聚木糖、葡甘聚糖和聚阿拉伯糖半乳糖,并对其进行结构表征及分子量分布测定。选择纯度得率较高的聚木糖,用盐酸溶液对其进行处理,制备不同分子量的半纤维素。然后研究将上述所得半纤维素作为造纸湿部添加剂用于提高纸张的物理强度,优化应用条件,考察了不同类型不同分子量的半纤维素对纸张物理强度的影响。结果表明,三种半纤维素多糖均可以明显改善纸页强度,其中葡甘聚糖增强效果最好,略高于聚木糖,聚阿拉伯糖半乳糖效果最小；半纤维素的分子量越大,其对纸页增强效果越明显。采用表面施胶的方法利用所得半纤维素提高纸张的物理性能。综合考虑纸张强度和抗水性能,结果发现聚木糖的表面施胶效果最好,其次为葡甘聚糖,两者均优于淀粉；分子量大的半纤维素对纸页的表面施胶效果较好。与从原料中分离出的半纤维素相比,从APMP制浆废液中提取的半纤维素虽然在一定程度上发生了降解,但其用作造纸湿部添加剂和表面施胶剂也能明显提高纸张的物理强度。论文还研究了利用APMP制浆稀废液熬制淀粉表面施胶剂的工艺。通过对瓦楞原纸的表面施胶效果比较,优选出较好的胶料制备及应用工艺,即直接利用废液代替清水熬制淀粉浓度为8%的胶料,表面施胶应用时将硫酸铝的用量提高一倍。应用结果表明,这种表面施胶剂的施胶效果与浓度为10%的纯淀粉胶料相当。但采用这种胶料·进行表面施胶,不仅可以降低施胶成本,而且可以减少环境污染。最后,论文研究对APMP制浆浓废液进行交联改性,并将其应用于瓦楞原纸的表面施胶。研究结果表明,改性废液的施胶效果要明显好于未改性废液,且其较好的交联改性剂为乙二醛,最佳改性条件为：乙二醛用量20%,反应温度70℃,反应时间2.5h,pH6。将此条件下制备的改性废液与8%浓度的糊化淀粉按体积比1：1复配用于表面施胶,可使瓦楞原纸的抗张强度和环压强度比空白样分别提高44.2%和46.0%。综上所述,本研究结果为自然界,特别是制浆造纸过程中产生的半纤维素的有效利用提供了一定的理论依据和技术支撑。半纤维素,尤其是高得率浆制浆废液中的半纤维素可部分代替淀粉用于提高纸和纸板的物理强度,这为缓解粮食和能源危机提供了一条新途径。