CN104099809A - 造纸专用柔软剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种造纸柔软剂，造纸柔软剂由咪唑啉季铵盐、非离子表面活性剂、磷酸酯、多羟基衍生物，咪唑啉季铵盐、非离子表面活性剂、磷酸酯、多羟基衍生物的质量比为1～20：20～90：5～15：1～20。本发明不仅可以提高纸张的柔软度，且不影响纸张的硬度和吸湿性，同时具用抑菌和缓蚀作用。可广泛用于造纸行业。

Description

造纸专用柔软剂

技术领域

 本发明涉及造纸技术领域，确切的说是造纸过程中用来提高纸张柔软度，同时不影响纸张强度的一种添加剂。

背景技术

    纸制品广泛应用于生活中的各个领域。随着科技水平的发展，生活的提高，日常生活中纸张的用量越来越多，并且对纸张的质量要求也越来越高。纸张的硬度、柔软度、吸水性、抗掉毛掉粉性等等性能决定着纸张质量的好坏，这些指标已成为造纸行业提高纸制品质量的关键性问题。其中纸张的柔软度是通过添加造纸柔软剂来实现的。纸张柔软剂是一种能够吸附于纸纤维上增加纸的柔软性能、使纸张手感舒适柔软的助剂。

    使用造纸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。实际上柔软剂除具有柔软作用外，有时还兼有防水、防再污染、抗静电等效果，故也可称防水性柔软剂、抗静电柔软剂等。

    常用的纸张柔软剂有三种：①聚合物型。以聚硅烷系列（有机硅等）为主。该类柔软剂使用效果好，但成本过高，因此实际应用中很难推广；②润滑型。该类加入到纸页中通过减少纤维的摩擦阻力，提高纸页的平滑度，使纸页具有平滑、真丝般手感，从而达到提高表面柔软度的目的。该类柔软剂有天然油脂（动植物油脂），矿物油脂、乳化石蜡、蜂蜡等。该类柔软剂降低了纸张的吸湿性，因此实际应用性差；③表面活性剂型。可分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性离子型的柔软剂。其中脂肪族阳离子表面活性剂是是卫生纸制品柔软剂中用量最大的一类，目前使用的主要有：烷基季铵盐、咪唑啉季铵盐、酯基季铵盐等。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，纤维与人体摩擦阻力下降，从而获得良好的手感，又由于该类表面活性剂能干扰发生在纸张纤维之间的氢键缔合来软化纸页，从而使纸张变得蓬松丰满，获得柔软手感。

    目前广泛使用的的造纸软化剂产品为铵盐类物质，由于纸纤维分子链中含有多个羟基，且为直链型大分子，链间形成很强的分子间力及氢键，所以纸张具有一定的强度和刚性，通过加入各种助剂及打浆等机械作用，可使纤维分子分散、降解和降低结晶度，起到一定的助软作用，但不能从根本上解决纸张柔韧性问题。要使纸张柔软，应使其中的纤维分子间的相互作用力降低，使链段和分子链都能够运动，而柔软剂的作用则是在纤维之间形成非极性隔离膜，这样分子链易在应力下发生相互滑移和运动。纸张柔软剂大多数是含有C₁₆以上的疏水性基团的表面活性剂，在适宜的工艺条件下，附着在纤维的表面上，可形成包裹纤维的疏水膜，从而使纸张柔软性得到改善；但此种柔软剂同时会降低纸品的吸湿能力、抗静电能力，并且纸张强度也会降低。

    因此，研发出一种新型造纸软化剂，在具备软化纸品能力的同时，又不影响纸张强度、吸湿性和抗静电能力，同时无毒、易生物降解且经济实用成为造纸软化剂发展的方向。

    专利号为200710068739.6的名称为纸用柔软剂及制备方法的专利中提到了一种Gemini的表面活性剂为原料的造纸柔软剂,该柔软剂提高纸张柔软性能效果好，能够抑菌，同时不影响纸张的吸湿性，但是由于Gemini表面活性剂价格昂贵,目前大多数为实验室合成阶段,实际应用尚未推广；专利号为200780005033.3的名称为纸用柔软剂及用其造纸的方法的专利中提到的二酰胺二胺化合物及其盐类做柔软剂，能够在赋予纸张以极大柔软性的情况下，最小程度降低纸张的强度，但同时，纸张的吸湿性会受到影响，且抑菌效果差。

    本发明提供的新型造纸柔软剂，与上述专利相比，具有更大程度的提高纸张柔软度的同时，又不影响纸张硬度和吸湿性，能够抑菌，兼具缓蚀等优点，具有更大的应用优势。

发明内容

本发明针对上述存在的问题和不足，提供一种造纸柔软剂。该柔软剂不仅可以提高纸张的柔软度，且不影响纸张的硬度和吸湿性，同时具用抑菌和缓蚀作用。可广泛用于造纸行业。

本发明所采用的技术方案如下：

一种造纸柔软剂，含有咪唑啉季铵盐、非离子表面活性剂和多羟基衍生物。各组分的重量百分比为：

咪唑啉季铵盐             1～20%

非离子表面活性剂         20～90%

磷酸酯                   5～15%

多羟基衍生物             1～20%

所述的咪唑啉季铵盐可用以下通式表示：

 式中R、R₁是具有8至22个碳原子的烃基。

所述的非离子表面活性剂为油酸聚乙二醇双酯、月桂酸聚乙二醇双酯、油酸聚丙二醇双酯、月桂酸聚丙二醇双酯、聚乙二醇单油酸酯、聚乙二醇单月桂酸酯、聚丙二醇单油酸酯、聚丙二醇单月桂酸酯的一种或几种。

所述的磷酸酯为脂肪醇醚磷酸酯、酚醚磷酸酯、酚醚磷酸酯、异十三醇磷酸酯的一种。

所述的多羟基衍生物为多元醇、丙三醇、聚乙二醇、聚丙三醇的一种或几种。

所述的聚乙二醇为聚乙二醇PEG200、聚乙二醇PEG300、聚乙二醇PEG400、聚乙二醇PEG600、聚乙二醇PEG800、聚乙二醇PEG1000、聚乙二醇PEG1500、聚乙二醇PEG2000、聚乙二醇PEG3000、聚乙二醇PEG4000的一种或几种。

所述的聚丙三醇为平均分子量200～4000的聚丙三醇，优选200～600的聚丙三醇的一种或几种。

根据本发明提供的组成要求，将各组分依次投入反应器中，用传统机械搅拌的方法或者其他具有相同功效的搅拌方法，室温搅拌1.5～2.0小时，将各组分充份混匀即得产品。

具体实施方式

实施例一

咪唑啉季铵盐                15%

油酸聚乙二醇双酯            60%

异十三醇磷酸酯              10%

聚乙二醇PEG400              15%

将咪唑啉季铵盐、油酸聚乙二醇双酯、异十三醇磷酸酯、聚乙二醇PEG400按比例依次加入反应器内，室温搅拌1.5～2.0小时，将各组分充份混匀即得产品。

实施例二

咪唑啉季铵盐                 20%

月桂酸聚丙二醇双酯           45%

异十三醇磷酸酯               15%

丙三醇                       20%

将咪唑啉季铵盐、月桂酸聚丙二醇双酯、异十三醇磷酸酯、丙三醇按比例依次加入反应器内，室温搅拌1.5～2.0小时，将各组分充份混匀即得产品。

实施例三

咪唑啉季铵盐                 5%

油酸聚乙二醇双酯             70%

脂肪醇醚磷酸酯               5%

聚乙二醇PEG400               20%

将咪唑啉季铵盐、油酸聚乙二醇双酯、脂肪醇醚磷酸酯、聚乙二醇PEG400按比例依次加入反应器内，室温搅拌1.5～2.0小时，将各组分充份混匀即得产品。

实施例四

咪唑啉季铵盐                 15%

聚乙二醇单月桂酸酯           50%

异十三醇磷酸酯               15%

聚乙二醇PEG300               20%

将咪唑啉季铵盐、聚乙二醇单月桂酸酯、异十三醇磷酸酯、聚乙二醇PEG300按比例依次加入反应器内，室温搅拌1.5～2.0小时将各组分充份混匀即得产品。 

Claims (7)

1.一种造纸专用柔软剂，含有咪唑啉季铵盐、非离子表面活性剂、磷酸酯和多羟基衍生物，各组分的重量百分比为：

咪唑啉季铵盐             1～20%

非离子表面活性剂         20～90%

磷酸酯                   5～15%

多羟基衍生物             1～20%。

2.根据权利要求1所述的造纸柔软剂，其特征在于：所述的咪唑啉季铵盐可用以下通式表示：

式中R、R₁是具有8至22个碳原子的烃基。

3.根据权利要求1所述的造纸柔软剂，其特征在于：所述的非离子表面活性剂为油酸聚乙二醇双酯、月桂酸聚乙二醇双酯、油酸聚丙二醇双酯、月桂酸聚丙二醇双酯、聚乙二醇单油酸酯、聚乙二醇单月桂酸酯、聚丙二醇单油酸酯、聚丙二醇单月桂酸酯的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的造纸柔软剂，其特征在于：所述的磷酸酯为脂肪醇醚磷酸酯、酚醚磷酸酯、酚醚磷酸酯、异十三醇磷酸酯的一种。

5.根据权利要求1所述的造纸柔软剂，其特征在于：所述的多羟基衍生物为多元醇、丙三醇、聚乙二醇、聚丙三醇的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的造纸柔软剂，其特征在于：所述的聚乙二醇为聚乙二醇PEG200、聚乙二醇PEG300、聚乙二醇PEG400、聚乙二醇PEG600、聚乙二醇PEG800、聚乙二醇PEG1000、聚乙二醇PEG1500、聚乙二醇PEG2000、聚乙二醇PEG3000、聚乙二醇PEG4000的一种或几种。

7.根据权利要求5所述的造纸柔软剂，其特征在于：所述的聚丙三醇为平均分子量200～4000的聚丙三醇，优选平均分子量200～600的聚丙三醇的一种或几种。