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有机硅纸张柔软剂
蔡继权
(浙江传化股份有限公司,杭州311215)
摘要;本文阐述了有机硅纸张柔软荆的分类、作用机制、使用动态与发展趋势。指出:在我国,柔
软剂主要应用在纺织印染行业,造纸行业应用不够普遍,应用有机硅柔软剂的造纸企业更少。当
前,纸品特别是加工纸对柔软性能要求越来越高,所以我们对柔软剂在造纸中的应用应该越来越
引起重視。而有机柔教剂的制备技术在我国已经成熟,所以我们应这合理应用有机珪纸张乘教
剂,以提高我国纸张的品质乃至人们的生活质量。
关键词:有机硅纸张柔软剂降解发展趋势品质
Paper silicone softener
Cai Jl-quan
(Zhejiang Trans ar Co., Ltd. Hangzhou, 311215
Abstract In this paper, the classification of silicone softener paper, mechanism, using dynamics and
development trends. Pointed out: In China, the softening agent mainly used in textile printing and dyeing
industy, paper industry use ess uniersal, the application of organic silicon softener fewer paper-mak-
Ing enterpnses,
At present, the paper especially processed paper on the soft increasingly high perform-
ance requirements so we are in the application of softener in the paper should be more and more atten
tion, Preparation of the silicone softener technology in our country has matured, so we should be rational
use of silicone paper softener to improve the quality of our paper and even peoples quality of life
Keyword Silicone Paper softener Degradation Trends Quality
1前言
柔软剂可在纤维表面形成疏水基向外的反向吸附,降低纤维物质的动、静摩擦因数,从而获得
平滑柔软的手感。纸张主要成分是纤维素、半纤维素和木素。纸张纤维分子直链中含有许多羟
基,链间存在很强的分子间力和氢键作用,从而赋予纸张一定的强度。纤维之间广泛的氢键缔合,
以及链间很强的分子间力,具有较高的结晶度,属于刚性链,予纸张强度和刚性。要使纸张柔
软,应使纸张的纤维分子间的相互作用力减弱降低,使链段和分子链都能够运动。加人柔软剂目
的是在纤维间形成非极性隔离膜,从而使分子链在应力作用下发生相对滑移和运动,适当地限制
或减少纸张纤维分子间氢键,使纸张变得更柔软。
纸张柔软剂一般要求色浅、无臭、无毒、挥发性小、化学稳定性好等特点。纸张柔软剂分为表
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面活性剂类、非表面活性剂类、反应型柔软剂和高分子聚合物乳液型柔软剂四大类。
在表面活性剂类纸张柔软剂中,包括:阴离子型柔软剂,通常是硫酸酯或磺酸盐化合物。例如
植物油的硫酸化物、脂肪酸硫酸酯盐或硫酸化物、琥珀酸酯磺酸盐等。阳离子型柔软剂,品种有
叔胺盐类、季铵盐类、酰胺类、酰胺咪唑啉季铵盐、卵礫脂型柔软剂。两性型柔软剂目前品种尚不
多。如:甜菜碱型类,咪唑啉类。非离子型柔软剂,包括脂肪酸多元醇酯、脂肪酸聚乙二醇酯、烷醇
酰胺和聚氧乙烯脂肪酰胺、脂肪酸二乙醇酰胺、聚醚等。
在非表面活性剂类纸张柔软剂中,包括:天然油脂、石蜡类柔软剂类,高分子聚合乳液柔软剂
类,反应型柔软剂(酸酐类衍生物、乙烯亚胺类衍生物、吡啶季铵盐类衍生物、羟甲基型衍生物、环
氧基術生物),高分子聚合物乳液(聚乙烯树脂乳液、有机硅类),反应性聚氨酯,聚酯型柔软剂。
由于有机硅具有润滑性、柔软性、疏水性好等优点,且合成过程无毒、无环境污染,成本合理,
因此得以大量使用。有机硅柔软剂也可分为活性和改性有机硅柔软剂和非活性有机硅柔软剂2
大类。下面着重谈谈有机硅纸张柔软剂。
2有机硅纸张柔软剂的分类
有机硅表面活性剂属于特种表面活性剂,主要有以下四大类可以作为纸张柔软剂:
一是聚硅氧烷系表面活性剂。以硅油或硅橡胶形成的乳液作纸张柔软剂,能赋予纸张良好的
柔软感和平滑感,并能使纸张有很好的柔弹性和厚实感。聚硅氧烷部分是由硅原子和氧原子结合
的硅氧链为主骨架,硅原子上有甲基等有机功能团的聚合物。因而硅氧烷在结构上可以有多种变
化,得到一系列的类似物和同系物。由于硅氧烷具优良性质难以代替,而又较难以乳化,人们尝试
在硅氧烷分子上引入侧基以改善硅氧烷对基质的亲和性,因此制成了许多性能类似于脂肪系表面
活性剂的聚硅氧烷系表面活性剂。聚硅氧烷表面活性剂兼有硅氧烷化合物的特性和支链官能团
的特点,作为柔软剂使用的主要是乳液或徴乳液叫。
二是同时含有季铵盐和聚硅氧烷主链的季铵盐化有机硅油乳液,这一有机硅表面活性剂带有
易水解的甲氧基,水解为易起交联反应的硅羟基,能牢固地附着于纤维表面,起到柔软作用。同时
还有较强的杀菌、抑菌能力,可渗透人细茵的细胞壁,使细胞壁的蛋白质凝固,从而达到杀菌的
目的。我国以含氢硅油与缩水甘油烯丙醚反应,生成带环氧基的硅油,然后与二甲胺反应生成有
机硅叔胺,再与氯甲烷在压力下反应开发出有机硅季铵盐表面活性剂。
三是氨基硅油及其乳液。氨基硅油是目前受到重视的一种改性硅油,它在酸性条件下可呈现
阳离子性。且可根据需要制备不同的氨基硅油。如端基氨基硅油、侧基氨基硅油;改性制备可分
为乳液聚合和本体聚合法。乳液聚合法是以表面活性剂为乳化剂,在催化剂存在下,使单体在乳
化剂形成的胶束中聚合而形成乳液型氨基硅油。本体法是将有机硅油或有机硅单体与含单胺型
氨基有机硅偶联剂如KH-53或双胺型氨基有机硅偶联剂如KF-602等作用,在大分子中引人
氨基叫。
四是阳离子羟基硅油乳液。八甲基环四硅氧烷(D4)是一种合成有机硅高分子的重要单体,其
可在酸(如对甲苯磺酸、冰乙酸)或碱(如正丁基锂、NHB、二乙醇胺)催化下进行开环聚合,形成端
羟基二甲基硅氧烷。该聚合物呈线型结构,主链由S-0键组成,側基为甲基,反应符合逐步聚
合机理,即相对分子质量随着时间而增加。作为纸张柔软剂应用的主要是阳离子羟基硅油乳液。
可采用十二烷基苄基二甲基氯化铵(1227)及二乙醇胺作为乳化剂及催化剂,使胶乳呈阳离子性,
并且加入十八醇作为助乳化剂,增加乳胶稳定性,乳胶破乳后则可以得到羟基硅油
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