纸张柔软剂和表面活性剂技术知识 .doc

纸张柔软剂和表面活性剂技术知识 0769??? 过去，柔软剂曾主要用于纺织品的处理，很少用于纸及其制品的加工。但人们在为了其他目的进行纸张处理时，同样也提高了其柔软性，如在玻璃纸生产中加入的甘油、防水纸中加入的防水剂，也起到了柔软剂的作用。???? 柔软剂是一类分子结构中一端含有长链烃基，另一端含有可与纤维结合的极性或反应性基团的化合物。柔软剂分子可在纤维表面形成疏水基向外的吸附，从而降低纤维物质的动、静摩擦因数，获得平滑柔软的手感。对柔软性要求较高的纸张有卫生纸、皱纹纸、手帕纸、餐巾纸等，其他纸种如加工纸对柔软性能的要求亦愈来愈高，故柔软剂在造纸中的应用愈来愈引起重视。??? 柔软剂的作用大体可分两个方面：一是改善纤维间的滑动及平滑性，增加其光滑、湿润、滑腻的手感。二是作为可塑剂，即固定纸页组织、提高强度及涂布用胶粘剂、填充剂和树脂等的可．塑性。前者主要是纺织业中柔软剂的用法，可根据纤维的种类、纱的规格、编织方法、用途、流行样式等不同，使用多种多样的柔软剂。当前由于纸的加工法也有了很大发展，这样更便于采用柔软剂来处理纸张，所以，造纸工业应用柔软剂也广泛了。而后者主要是根据加工树脂来选择的柔软剂，它不仅能使纸的手感柔软化，而且往往能使纤维间容易滑动性，柔软而有弹性，以及增强撕裂强度等特性。有时也要求柔软剂兼有防水性、疏水性或疏油性、防静电性、去污性等特性。??? 大部分柔软剂都是具有l2～18(一般l6～18)个碳的长链的烷基有机化合物，其申表面活性剂占有很大的比例。柔软剂分子中能产生柔软性主要是长链烷基，可溶性基的主要作用是使其在水介质中溶解以及与纤维产生结合作用，可使烷基在纤维表面或周围产生取向作用。??? ??? 一般如十五烷基和十七烷基这些饱和脂肪基可赋于纸以平滑性及丰满的手感。十七碳烯基的不饱和脂肪基，可给予较强的柔软、弹性以及发暖的手感。对柔软剂能起辅助作用的亲水基有硫酸基、磺酸基、羧基、磷酸基、氨基磺酸基、季铵离子、多元醇、环氧乙烯基等多种。二、纸张柔软剂的作用机理??? 纤维柔软平滑问题也是纤维间的摩擦问题，纤维的摩擦主要通过摩擦因数来评价。摩擦因数是表现摩擦体表面性能的一个参数。不同类表面活性剂对纤维摩擦因数有影响，其中对于降低纤维表面的静摩擦因数，其作用大小为：阳离子表面活性剂多元醇型非离子表面活性剂阴离子表面活性剂聚乙二醇型非离子表面活性剂矿物油。对于同类表面活性剂则由于表面活性剂的化学结构不同，对纤维的摩擦因数也不同。???? 1．阴离子表面活性剂对纤维表面摩擦因数的影响??? 此类表面活性剂主要品种有烷基磷酸酯或盐、烷基硫酸酯或盐、烷基磺酸盐等。烷基的碳链越长，平滑性能越好、摩擦因数越小。对于磷酸酯类平滑性，则有三烷基磷酸酯双烷基磷酸酯单烷基磷酸酯聚氧乙烯醚磷酸酪。??? 2．阳离子表面活性剂对纤维摩擦因数的影响??? 阳离子表面活性剂除了有较好的抗静电性之外，还有较好的柔软平滑性，故广泛用于柔软剂，以降低纤维间的静摩擦因数。季铵盐和胺盐类表面活性剂对纤维的动、静摩擦因数均有效。??? 3．非离子表面活性剂对纤维摩擦因数的影响??? 关于非离子表面活性剂对纤维摩擦的影响研究发现烷基越长，可使纤维间的摩擦因数越小。4．柔软剂分子在纤维闻的留着与柔软作用?????? ?? 根据以上分析，柔软剂分子结构一端具备烃基以降低纤维链间的摩擦，另一端则具有离子性或反应性，能使柔软剂分子固定在纤维间；由于各种表面活性剂的离子性不同，使其在纤维间的定向产生很大差异，从而使获得的柔软性变化非常大。纤维素分子中由于含有少量羧基，一般在水中电离会带有一定的负电性，即具有负的Zeta电位。带负电荷的阴离子表面活性剂的胶体接近纤维时，将与纤维发生排斥作用，吸附在纤维素上较为困难。所以，造纸过程中柔软剂分子在纤维间的留着仅仅靠分子间作用和机械作用附着柔软剂，这样阴离子表面活性剂的疏水部分，在纤维周围成了一层油状膜，而亲水性基向外侧排列。因此，阴离子表面活性剂可赋予柔软感，但不具有表面平滑的手感。为了克服这一缺点，即在阴离子表面活性剂中可配人一定量的油脂类物质如羊毛脂等。?? 阳离子表面活性剂的溶液中其表面活性剂分子一端带正电荷，对纤维的亲和力高，容易被吸附。即柔软剂分子的亲水基可吸附在纤维素上，而疏水性基向着外侧排列，纤维被长链脂肪烷．基的膜所包覆。这样，用阳离子表面活性剂处理的纤维柔软，同时表面也很光滑。??? 非离子表面活性剂也具有微弱的阴离子表面活性剂的性能，一般在水溶液中不带电荷。因而缺少作为柔软剂的突出特点，但也可赋于纤维柔软感，这种柔软剂的特点是稳定性及惰性较好。与其他药品的相容性也很宽，能与树脂或其他助剂很好的配合使用a两性表面活性剂的亲水基具有阴、阳离子表面活性