新型生活用纸柔软剂SCW和SCS的开发与应用.pdf

新型生活用纸柔软剂 SCW和SCS的开发与应用 邬德林 (杭州市化工研究院有限公司，杭州，310014) 摘要：以三乙醇胺和脂肪酸合成一种舍长碳链的双脂基化合物，此化合物能有效提高纸张的柔 软性能；并制备了一种咪唑啉型的表面喷涂用的柔软剂。本文讨论了这两种柔软剂SCW和SCS 的开发与应用，对柔软剂作用机理做了一些探讨。分析了SCW和SCS不同添加量对纸张柔软性能 的影响及对纸张抗张强度的影响。 关键词：柔软荆 生活用纸三乙醇胺咪唑啉硬脂酸裂断长 柔软性是指特定纸品、经过皮肤摩擦并用手弄皱后消费者所感觉到的触觉，这种触觉是几种 物理性能的结合，包括纸页的柔韧性、纸页的表面外观和纸页的摩擦性能等。有许多方法可能提 高生活用纸的柔软度，如调整磨桨和压榨的程度、采用靴形压榨或热风穿透干燥(TOA)技术提高 松厚度、采用压花工艺来改善纸页等均能提高柔软度等，但通过添加纸张柔软剂以其不需要大量 的投资、且能简单快速地提高纸页的柔软度受到各厂家的青睐。纸张柔软剂是一种能够吸附于纸 纤维上并增加纸的柔软性能，从而使纸张手感舒适柔软的造纸助剂。 柔软剂作用原理：纸是一种纤维状的多孔材料，其主要成分是纤维素、半纤维素和木素。纤维 素的结构是一种交错的羟基氢键健合的螺旋纤维状。纤维之间这种广泛的氢键缔合，以及链间很 强的分子间力，具有较高的结晶度，属于刚性链，赋以纸张强度和刚性。适当地限制或减少这种分 子间的氢键，就可以使纸变的柔软。在浆内添加的柔软剂一般呈阳电荷性和带有长链烷基。由于 阳电荷可与带负电荷的纤维结合，吸附在纤维表面，形成疏水基向外整齐排列着一层膜，使纤维之 间的摩擦发生在相互滑动的疏水基之间。由于疏水基亲油性，使摩擦系数大大降低，当人体接触 纤维时，纤维与人体之间的摩擦阻力下降，从而获得较好的手感，又由于柔软剂能干扰发生在纸张 纤维之间的氢键缔合，从而来软化纸页，使纸页变的蓬松丰满，产生柔软手感。 针对目前国内广泛使用的柔软剂的情况，笔者制备了两种分别用于浆内添加和表面喷涂的纸 用柔软剂，本文讨论了这两种柔软剂的开发与应用。 1制备实验 1．1 桨内添加型柔软剂(SCW)的制备： R1COOR I ’ x一其中R为长碳链。 合成具有下列通式的化合物[RCOORl一心一R10Hr 一’’ R2 —92— 三乙醇胺 249 脂肪酸 709 催化剂 29 异丙醇 59 硫酸二甲酯 139 在三12I烧瓶中加入脂肪酸和催化剂，并在充氮气的条件下搅拌，加热，温度保持在70℃一 75℃。待脂肪酸全部熔化后加入三乙醇氨，加入后以每分钟约2。C的升温速率加热反应混合物。 反应达到100。C左右时，抽真空，且反应继续以原有速率加热到180。C。在此温度下反应保持约25 分钟，得到淡黄色液体，中止反应。 将反应混合物降温至60℃，再加入异丙醇，搅拌，然后移去加热装置，在约20分钟的时间内逐 滴加入硫酸二甲酯，反应约1．5小时后，中止反应，得到活性成分约90％的淡黄色液体。 在上述实验所得混合物中加入乳化剂、稳定剂、吸水剂，将其配置成有效成分为20％的稳定乳 液SCW，此乳液为乳白色液体，易在水中分散。 1．2表面喷涂用柔软剂(SCS)的制备： 羧化硬脂基咪唑啉 25．49 乳化剂 l g 矿物油 12．79 PEG400 3 g 稳定剂 l g 在三口烧瓶中加入矿物油与乳化剂，搅拌，水浴加热至85。C一90。C，保持此温度20分钟，然后 降温至50。C，加入羧化硬脂基咪唑啉，加快搅拌速度，30分钟后加入PEG400、稳定剂和吸水剂，至 反应物变为淡黄色透明液体为止。得到有效成分含量为9