在制浆造纸工业中,除无机填料和涂布颜料外的造纸化学品可主要分为生物基造纸化学品和合成造纸化学品两大类。就用量而言,淀粉及其衍生物在全球已商业化的第一类造纸化学品(生物基造纸化学品)中占主导地位；第二类造纸化学品(合成造纸化学品)主要包括丁苯胶乳、聚丙烯酰胺、聚酰胺-多胺环氧氯丙烷等。从全球制浆造纸工业可持续发展及绿色产业经济的总体格局与趋势来看,生物基造纸化学品的更广泛、更高效应用具有重要战略意义。本课题的研究工作是围绕原淀粉颗粒及淀粉基聚电解质复合物在造纸湿部中的应用展开的,旨在为填料粒子结合能力和纸品强度性能的改善探索新的有效思路与方法。主要研究设想包括：(1)以阳离子聚合物/阴离子微粒助留助滤体系的经典理论为基础,采用高分子量、低电荷密度阳离子聚合物对原淀粉颗粒进行预处理后将其加入至纸料体系中,在阴离子微粒的作用下使原淀粉颗粒捕获于纸幅中,借助于原淀粉颗粒在干燥部的糊化及其在纸浆纤维网络结构中的多方位铺展实现加填纸强度性能的有效改善；(2)以阳离子聚合物/阴离子微粒助留助滤体系的经典理论为基础,采用该体系对填料粒子和淀粉颗粒进行预聚集处理,实现填料粒子和淀粉颗粒的共聚集,构筑可与纸浆纤维产生有效氢键结合的淀粉/填料复合物粒子；(3)以阳离子聚合物和阴离子聚合物在含水体系中的相互作用为基础,顺次采用阴离子淀粉和阳离子淀粉对无机填料粒子进行处理,实现阳离子淀粉/阴离子淀粉复合物(聚电解质复合物)在填料粒子表面的沉积与包覆,从而改善填料粒子与纸浆纤维间的相互作用。在上述研究设想的基础上,本课题对物料用量等关键影响因素进行了研究,证实了三类设想的有效性。就原淀粉颗粒的应用而言,基于阳离子聚丙烯酰胺或阳离子聚丙烯酰胺/膨润土微粒助留助滤体系的预处理或淀粉/填料共聚集是使其高效留着于纸幅中并产生显著增强作用的关键,其效能与阳离子聚丙烯酰胺用量等密切相关。阳离子淀粉和阴离子淀粉的配合使填料结合能力和加填纸强度性能得到显著改善,二者具有显著协同效应,其质量比是影响淀粉基聚电解质复合物效能的关键因素。本课题的研究结果可为淀粉基造纸化学品在造纸湿部的高效应用及造纸填料效能的改善奠定一定科学基础。