纸用柔软剂

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作者简介：韩欣彤（1994-），女，汉族，辽宁省营口市人，本科，单位：沈阳师范大学，研究方向：化学教育。

摘要：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。随着人们生活用纸（尤其是卫生纸，皱纹纸，手帕纸，餐巾纸）的需求，柔软剂已逐渐开发使用。本文主要阐述了柔软剂的分类，作用机理，常用柔软剂及其应用。

关键词：柔软剂;生活用纸;分类

1.引言

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。使用纸张柔软剂的目的在于：①降低纤维之间的结合力，使纸张刚性下降，减少纸张对皮肤的摩擦力;②具有湿润纤维的作用，改善纤维的平滑性，增加纸张光滑、细腻的感觉;③使纸张具有可塑作用。总之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。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。

2.柔软剂的分类

2. 1乳化型柔软剂

聚乙二醇链段具有吸湿和抗静电特性。因此， 柔软剂中加人这些组份后， 可以在提高柔软性的同时， 保持较好的吸湿性和抗静电能力， 乳液的稳定性也有改善。为得到稳定的乳液， 混配时的加料顺序也有讲究。这种复配型柔软剂的另一好处是其中各主要组份如长链脂肪烃季按盐、双长链脂肪烃季钱盐、聚乙二醇等均有商品供应，复配工艺简单， 故这类柔软剂得到较普遍地采用[1]。

2. 2表面活性剂类柔软剂

阴离子、阳离子表面活性剂都可用作柔软剂。纤维织物特别是合成纤维都需要平滑柔软处理[2]。在纸纤维中引人非极性的油脂， 则分子之间氢键被减弱， 纤维彼此之间就会变得易于滑动， 即更为柔软。但纤维素是亲水性的， 油脂不易在纤维之间分散， 而且油脂又要损害纸的另一重要品质―吸水性。为了使油脂在纤维之间分散， 需要采用表面活性剂。

在表面活性剂中， 阳离子表面活性剂较适用于纸浆， 因为在水系悬浮乳液中， 阳离子表面活性剂的正电荷易与带负电荷的纤维素结合。用作柔软剂的大多为特殊的阳离子表面活性剂， 长链脂肪烃季按盐型阳离子表面活性剂就是常用的纤维素材料的柔软剂， 其用量最大。

2. 3 有机硅类柔软剂

用作纸张柔软剂的有机硅， 必须要有亲水性[4]。为了提高有机硅的亲水性， 采用了带氢键基团，如氨基的改性聚硅氧烷， 或添加表面活性剂。有机硅柔软剂虽然在柔软效果、纸强度、吸湿性、弹性和抗静电性等综合品质方面优于阳离子表面活性剂， 但其价格较高， 将它应用于相对廉价的日用纸品， 缺乏市场竞争力。所以， 除某些高档纸品外， 有机硅柔软剂在纸品柔软处理中应用较少。

3.柔软剂的作用原理

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[5]，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。

4.表面活性剂对纤维表面摩擦因数的影响

4. 1阴离子表面活性剂对纤维表面摩擦因数的影响

此类表面活性剂溶于水后，亲水基团为带有负电的原子团，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。

4. 2阳离子表面活性剂对纤维摩擦因数的影响

此类表面活性剂溶于水后，亲水基团为带有正电的原子团。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。

4. 3非离子表面活性剂对纤维摩擦因数的影响

这类表面活性剂在水中不会解离成离子，自然也不会带电荷。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[6]。

5.柔软剂的应用

5.1浆内柔软剂

乳化型柔软剂是另外一类浆内柔软剂。这些柔软剂通过在纸张上引人脂肪物质或者蜡质， 降低纤维之间的摩擦性能而起作用。通过减少纸张内的摩擦力， 可以在某种程度上强化蓬松柔软性。乳化柔软剂对纸张抗张强度的降低一般低于10 % ;可以在不降低纸张强度的情况下使得纸张手感更加柔软。乳化柔软剂可以使纸张手感更加平滑[7]。

对浆内柔软剂的要求， 是能够在控制纸张强度损失的同时， 满足生活用纸对蓬松柔软性和表面柔软性的需求[8]。

5.2纸面施加柔软剂

柔软剂于烘缸前在纸面施加， 这是一种强化纸张柔软性的相对较新的技术。同样， 其作用方式为纤维表面改性。通过降低纸张表面的摩擦性能， 其表面柔软效果非常显著。纸面施加柔软剂的优点是提高了效率。这类柔软剂多是有机硅类结构， 纸面施加柔软剂使用适当， 除了能使纸张柔软， 还可以改善烘缸的涂布， 进而改善起皱的均一性和辊子的增效作用。

参考文献：

[1]孙显慧.有机硅在造纸工业的应用[D]，2006（ 第十三届）全国造纸化学品开发应用技术研讨会论文2006.11：59-62.

[2]姜兆华，孙德智，邵光杰.应用表面化学[M]，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2009.2：266.

[3]许桂红. 咪唑啉季铵盐乳液型纸张柔软剂在卫生纸中的应用[J]造纸科学与技术2012，31（6）：73-75.

[4]王学杰.许炯.吕建平.纸用柔软剂[J]，造纸化学品1996.8（2）：38-40.

[5]沈一丁.纸张柔软剂的制备及应用[J]，造纸化学品1999（3）：25-28.

[6]吴旦等编.化学与现代社会[M]，北京：科学出版社，2002.1：276.

[7]李海明，尹华.薄页纸柔软性改善方案评价.造纸化学品[J]2006，18（4）：42-44.

[8]候彦召.卫生纸用柔软剂和增强剂-Coltide Q系列产品[J].生活用纸，2003（9）：32.