【必看】纸张柔软剂的各种分子作用与手感四大要点
不同阳离子柔软剂对生活用纸性能的影响
不同阳离子柔软剂对生活用纸性能的影响杨勤武;杨益琴【摘要】比较不同阳离子柔软剂对生活用纸性能的影响,通过表面喷涂和浆内添加两种方式对生活用纸使用不同柔软剂,进而测量其柔软度值和强度值,研究柔软剂种类、使用量、使用方式对生活用纸柔软效果及其强度的影响.结果表明:表面喷涂和浆内添加两种方式都可以改善纸张的柔软效果;在两种使用方式下对纸张柔软度改善效果最好的都是阳离子有机硅柔软剂,其最佳使用量是1.5 kg/吨绝干浆;且表面喷涂优于浆内添加;柔软剂的使用会降低生活用纸的抗张强度和湿强度.【期刊名称】《纤维素科学与技术》【年(卷),期】2015(023)001【总页数】5页(P66-70)【关键词】柔软剂;表面喷涂;浆内添加【作者】杨勤武;杨益琴【作者单位】江苏省制浆造纸重点实验室,南京林业大学轻工学院,江苏南京210037;江苏省制浆造纸重点实验室,南京林业大学轻工学院,江苏南京210037【正文语种】中文【中图分类】TS727.2影响生活用纸性能的因素有很多，包括浆料种类、打浆工艺、抄造工艺等，随着人们生活品质的提高，对生活用纸高柔软度的追求，以及生活用纸生产中二次纤维和短纤维的大量使用，采用合适的柔软剂来改善纸张的柔软度愈加重要[1]。
柔软剂是一类能改变纤维的静、动摩擦系数的化学物质。
当改变静摩擦系数时，手感触摸有平滑感，易于在纤维或织物上移动；当改变动摩擦系数时，纤维与纤维之间的微细结构易于相互移动，也就是纤维易于变形。
两者的综合感觉就是柔软[2]。
柔软剂按离子性来分有阳离子型、非离子型、阴离子型和两性季铵盐型四种[3]。
由于大多数纤维在水中带有负电荷，阳离子型柔软剂容易吸附在纤维表面，结合能力较强。
因此阳离子型柔软剂是使用最广泛的一类，它又可分为季铵盐型、脂肪酸酯型、聚乙烯型、有机硅型等[3-4]。
阳离子型柔软剂的亲油基、亲水基都将影响其性质[5]。
本文选取柔软剂有阳离子咪唑啉类、阳离子聚丙烯酰胺、季铵盐型、脂肪酸酯型、有机硅型柔软剂，采取表面喷涂和浆内添加的方法，通过测定纸张柔软度值和强度值来评价和比较不同柔软剂的使用性能。
纸用柔软剂的柔软机理及研究(中)
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟纸用柔软剂的柔软机理及研究(中)2.2普通长链脂肪烃季铵盐柔软剂与其他亲水性化合物的复配由于普通长链烃季铵盐柔软剂通常存在乳液粘度较大,乳液放置稳定性差,易分层,经此类柔软剂处理后的纸品的吸湿能力、抗静电能力、纸强度均降低,要克服这些缺点的一个途径是适当提高柔软剂分子的亲水性。
在配方中添加适当的亲水性化合物,如甘油类多羟基化合物,聚乙二醇型非离子表面活性剂,酰胺键等。
其中,聚乙二醇链段具有更好的效果。
文献在研究加入这些组分后的作用认为,在提高柔软效果的同时,能保持较好的吸湿性和抗静电能力,乳液的稳定性也有所改善。
在研究处理前后的纤维结构时发现:聚乙二醇的大部分渗透到纤维素纤维的内部,并由此增强了纤维柔软性;部分聚乙二醇留在纤维表面起作增大吸水性的作用。
而且由于离子间的作用,长链脂肪烃季铵盐大部分处在纤维素纤维的表面,起作柔软纤维的作用。
成高聚合度的弹性网状结构),使纤维之间的静摩擦力系数下降,仅用很小的力就能使纤维之间开始滑动,使人感到手感柔软平滑。
加上其它不同的取代基,如:氨基(—Ｃ3Ｈ6ＮＨ2)能赋予吸附性和柔软性;聚醚(—Ｃ3Ｈ6(ＯＣ2Ｈ4)3(ＯＣ3Ｈ6)ｎＯＣＨ3)能赋予吸湿性和柔软性;羟基(—(ＣＨ2)ｎＣＯＯＨ)能赋予柔软性和润滑性;各种基团的配合,就得到了效果极佳的柔软剂。
这类柔软剂又是非油性的润滑剂,与皮肤接触,能增加皮肤柔润,减轻皮肤崩紧现象,产生平滑、干爽、柔和的感觉,同时,从环保的观点来看,聚硅氧类化合物是已知的、最无活性的化合物中的一种,与动物机体无排异现象,无毒性,对环境不产生有害影响,最适用于生活用纸这样的一次性消费品。
研究表明,最通用的聚硅氧烷类柔软剂有以下几种: (1)聚硅氧季铵盐类,结构如下:专注下一代成长，为了孩子。
柔软剂介绍及使用注意事项参考资料
柔软整理剂1.柔软剂定义：柔软剂是一种能吸附于纤维表面并使纤维表面平滑、改善手感或触感的物质。
柔软剂除能使织物柔软外、往往还兼有抗静电、防再污染、提高平滑性、撕破强力和提高缝制性等效果。
2.柔软剂的要求：①具有优良的柔软性、平滑性、蓬松性。
②对纤维或织物的白度或染色牢度影响小。
③在各种柔软加工条件下（浸渍、浸轧、温度、PH变化等），工作液要有相当的稳定性。
④柔软整理后的纤维或织物不宜受热变色，在贮藏中不应产生色泽、气味、手感的变化。
⑤柔软剂若是乳液，其乳液稳定性要好不破乳。
⑥人体皮肤接触后无不良影响,符合环保要求。
⑦按不同的处理要求：能具有适当的吸水性、拒水性、防静电性等性能。
3.柔软剂的分类：3.1按化学成分分类：3.1.1. 非硅柔软剂：长链脂肪族类：如软片、软油精等。
为脂肪酰胺类、特殊的脂肪酸酯、特殊烷基胺基甜菜碱类、高级脂肪酰胺类季胺化合物。
3.1.2. 含硅柔软剂：环氧和聚醚改性硅油、氨基改性硅油等如表。
3.1.3 天然油脂和石蜡：3.2按应用性能分类：1. 亲水型：聚醚氨基改性硅油等亲水硅油。
2. 拒水型：氨基改性硅油。
3. 平滑型：4. 柔软型：5. 蓬松型：6. 复配型：软片（软油）与硅油按一定的比例配制的柔软剂，达到特殊要求。
软片＋软油精＋硅油4.2有机硅柔软剂是一类应用最广泛的性能好、效果最突出的纺织品柔软剂，可分为非活性、活性和改性型几类。
4.2.1.非活性有机硅柔软剂：主要为聚二甲基硅氧烷属第一代产品他自身不能交联不和纤维发生反应、因此不耐洗，且手感弹性均不理想，甲基硅油的氧原子向着纤维表面定向，甲基则在纤维外侧定向排列甲基能自由饶者硅原子旋转，以产生较好的平滑感。
4.2.2.活性有机硅柔软剂：主要为羟基硅油或含氢硅氧烷属第二带产品他能和纤维发生交联反应，在纤维表面形成薄膜增加弹性，具有一定的耐洗涤效果，但存在易飘油，不耐剪切，手感有油腻状等缺点。
4.2.3.改性型有机硅柔软剂：是新一代（第三代）有机硅柔软剂，包括氨基改性硅油、环氧和聚醚改性硅油等，其中以氨基改性有机硅柔软剂最多，他可以改善硅氧烷在纤维上的定向排列增加对纤维的亲和力，大大改善织物的柔软性，手感具有丰满、蓬松、柔软、滑糯的综合效果。
纺织柔软剂知识介绍
为了使织物具有柔软、滑润或丰满的手感，除了采用机械整理外，大部分织物都要使用柔软剂进行整理。
本文介绍了柔软剂的作用、要求、种类。
★作用①补充天然纤维在精练、漂白等工序中所丧失的天然油脂，使手感更为理想。
②附着在天然纤维或合成纤维上，提高平滑性和强度，改善手感。
③通过柔软剂所具有的某些特性，提高织物的服用性能。
为了达到以上一些作用，柔软剂一般是具有油脂类的平滑性和手感的物质，附着在纤维表面能降低纤维间的摩擦阻力，使纤维产生润滑、柔软的作用。
亦有些柔软剂能与纤维上的一些反应基团发生交联而达到耐洗的目的。
★柔软剂的要求①在各种柔软加工条件下，工作液要很稳定。
②不降低纤维或织物的白度和染色牢度。
③柔软处理后的纤维或织物不易受热变色，在储藏过程中不应产生色泽、手感、气味的变化。
④柔软剂若是乳液，其乳液稳定性要好。
⑤按不同的处理要求，能具有适当的吸水性或拨水性、防静电性等性能（应根据织物不同的要求进行选择）。
具有耐水洗或耐干洗性。
⑥人体皮肤接触后无不良影响。
由于纺织品种类繁多，使用纤维各异，且织物规格不同，织物用途不同，整理的要求也不同，因此选用柔软剂不能一概而论，应在各类柔软剂柔软机理和功能的基础上，选择符合要求的柔软剂。
另外，每一只柔软剂所具有的性能总是有限的，要获得多项性能都好的效果，可以用两只或更多的柔软剂复合使用（或复配成一只新的柔软剂产品）。
如有机硅柔软剂和长链脂肪族类柔软剂复配应用，能获得手感柔软、丰满、滑爽的较好效果，也能将柔软剂的应用与机械柔软整理结合，往往可以获得很好的效果。
★柔软剂的种类如此多的柔软剂品种，根据其化学结构来看，基本上是长链脂肪族类或高分子聚合物类两大类。
长链脂肪族类柔软剂分子结构中的碳氢长链能呈无规则排列的卷曲状态，形成分子的柔曲性，其柔曲的分子吸附在纤维表面起到润滑的作用，降低了纤维与纤维的动、静摩擦系数。
因此，长链脂肪族类结构一般均有较好的柔软作用，在柔软剂中不仅品种多，而且用量较大。
皮革柔软剂的成分
皮革柔软剂的成分
皮革柔软剂是一种能够改善皮革软度、柔软度、手感和光泽度的化学制剂。
常见的皮革柔软剂成分包括有机硅、有机磷、多元醇、聚醚等。
有机硅是皮革柔软剂中常见且重要的成分，它具有优良的润滑性和耐久性。
在皮革的表面形成润滑薄膜，使得皮革表面变得光滑、柔软，并且对紫外线、水和氧气等外界环境影响有一定的保护作用。
有机硅还可以防止皮革龟裂、起泡和变质，而且对人体环境、生态环境是安全且无毒的。
有机硅通常用于制造高档皮鞋、手袋、皮服等。
除了有机硅，皮革柔软剂中的有机磷也是常用成分之一。
有机磷主要作用是增加皮革的柔软度和弹性，并且防止皮革龟裂和变质。
有机磷分子可以在皮革表面形成一层保护膜，提高皮革的抗拉强度和剪切强度，从而增强皮革的使用寿命。
有机磷还可以降低皮革的摩擦系数，使得皮革摩擦时的滑动力变得更加均匀和柔和。
有机磷适用于各种皮革制品，如皮革沙发、皮革衣物等。
多元醇和聚醚也是皮革柔软剂中的重要成分。
多元醇在皮革中的作用是增加皮革的韧性和耐磨性，并且使得皮革变得更加柔软和舒适。
聚醚的主要作用是降低皮革的表面张力和黏性，使得皮革的手感变得更加柔和和舒适。
多元醇和聚醚通常与有机硅和有机磷混合使用，可以得到更好的柔软效果。
以上是皮革柔软剂的主要成分以及它们的作用。
不同的成分可以针对不同的皮革
和使用环境，进行灵活的调整和组合，以达到最佳的柔软效果。
同时，在使用皮革柔软剂时，要遵循正确的使用方法和注意事项，切勿乱用化学物质，以免对皮革造成损害。
纸张柔软剂及其应用
纸张柔软剂及其应用
近些年来,在生活中一次性生活用纸如纸手帕、卫生纸、餐巾纸及尿布纸等的消费日趋增大,同时对纸质量的要求也越来越高,尤其对纸张柔软性提出了更高的要求,所以纸用柔软剂越来越受到重视。
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。
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。
宏其柔软剂的作用则是在纤维之间形成非极性隔离膜,从而使分子链易在应力下发生相互滑移和运动。
多数纸张柔软剂都是具有12~18个碳的疏水性蔡团的表面活性剂,并带有短链的可溶性基团,但形成柔软功能的主要是疏水性基团——长链烷基。
在适宜工艺条件下,疏水性基团附着在纤维表面,形成包裹纤维的疏水膜,从而使纸页柔软性得到改善。
亲水性基团在水溶液中起到乳化分散的作用。
在造纸工艺过程中添加柔软剂时,必须用水稀释后以水分散液的形式加入浆料中,其添加方法可分为连续法和间歇法。
连续法添加适用
于柔软剂用量较大的车间,在流程中使用化学计量泵将柔软剂经过调节器泵入静态混合器,与定量水在静态混合器中充分混合后送入车间使用。
柔软剂在生活用纸生产中的应用
柔软剂在生活用纸生产中的应用
柔软剂在生活用纸生产中具有重要作用，其应用主要表现在以下几个方面：
1. 改善纸张手感：柔软剂可以使纸张更加柔软，平滑，从而提高纸张的舒适度。
这对于卫生纸、面巾纸等生活用纸尤其重要，因为这些纸张需要提供良好的触感和使用体验。
2. 提高纸张吸水性：柔软剂可以提高纸张的吸水性，这意味着在使用这些纸张时，可以更快地吸收液体，如水分或者污渍。
这对于尿布衬纸、湿巾等产品尤其重要，因为这些产品需要能够快速吸水。
3. 增强纸张抗静电性：柔软剂可以增强纸张的抗静电性，这有助于减少纸张在摩擦过程中产生的静电，从而避免纸张粘附在一起。
这对于化妆棉、湿巾等产品尤为重要，因为这些产品需要在使用过程中保持一定的分散性。
4. 抑菌作用：某些柔软剂还具有抑菌作用，可以在一定程度上抑制细菌的生长，从而延长生活用纸的使用寿命。
总的来说，柔软剂在生活用纸生产中具有重要的作用，它可以提高纸张的舒适度、吸水性、抗静电性和抑菌性，从而提高生活用纸的质量和安全性。
纸张柔软剂的概况及应用
有机硅季铵盐同时含有季铵盐和聚硅氧烷主链。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，可渗透入细 菌的细胞壁，使细胞壁的蛋白质凝固，从而达到杀菌的 目的。我国亦开发出有机硅季铵盐表面活性剂，如以含 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 下反应生成有机硅季铵盐。 ２．３．２ 氨基硅油及其乳液
制备实例：将 ２７５ｋｇ 工业硬脂酸和 １６０ｋｇ 二乙烯三 胺混合，在 １６０℃下反应，在减压下蒸馏，将生成的水 除去。升温到 ２４０℃，搅拌下加热 １５ｈ 左右，冷却后形 成淡黄色固体，此为中间体。
将上述中间体与氯乙酸以等摩尔量混合，加入 ＮａＯＨ 溶液，使体系保持碱性，在 １００℃下反应 ２ｈ，得 到 １－（β － 胺乙基）－２－ 十七烷基咪唑啉羧酸衍生物。
以天然油脂和石蜡为原料，在乳化剂的作用下配制 成乳液，用作纸张柔软剂，其特点是手感好，有滑爽及 丰满感，常用作生活用纸的脱缸柔软剂。 ２．４．６ 高分子聚合物乳液
聚乙烯，聚丙烯，有机硅树脂，聚氨酯树脂等高分 子聚合物制成的乳液，不仅有较好的柔软效果，而且可 作为起皱剂作用。将聚乙烯进行氧化处理后，使其分子 中具有部分羧基，能增加亲水性。故聚乙烯乳液作为柔 软剂使用其特点是纸张光滑、细腻、柔软且光泽效果 好。对混用的其它树脂也有很好的相溶性。有机硅乳液 是硅油或硅橡胶的乳液，用作纸张柔软剂，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。聚氨酯用作纸张柔软剂，是在乳化剂的存在 下，经强力机械搅拌或在其中引入亲水性基进行乳化制 成水乳体使用。它能在纸张上形成富有独特弹性的树脂 膜，是纸张进行表面柔软处理的最有希望的、有待发展 的一大类产品。 ３ 柔软剂的作用机理
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【必看】纸张柔软剂的各种分子作用与手感四大要点
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．纸张柔软剂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．纸张柔软剂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．纸张柔软剂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．纸张柔软剂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；由于宏其化工的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、阳离子表面活性剂两种特性，溶液pH值会影响其离子性，在酸性条件下可作为阳离子表面活性剂柔软剂，在碱性条件下有阴离子表面活性剂作用。
一般具有光滑性和柔软性，可用于高质量、特殊风格的纸张整饰处理。
虽然根据离子性将表面活性剂型柔软剂可分为上述不同的4类，但实际应用中往往把其中的几种配合起来使用。
如阴离子或阳离子表面活性剂与非离子表面活性剂配合，可提高柔软剂分散液的稳定性。
或者阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的混合中，配入过量的一方使其产生反离子络合物，然后再进行乳化，可得到厚实而柔软的手感。
硅高分子的柔软机理是以极性的硅氧链与纤维素分子形成氢键，面疏水基朝外排列形成低表面能薄膜，大大减少纤维间的分子间作用力，故有机硅高分子是一类效果很好的纸张柔软剂。
聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、石蜡、硬脂酸酯、硬脂酸双酰胺、羊毛脂等，主要是渗入到纤维链间起隔离和润滑作用，使纤维分子链间易于产生滑动。
通常柔软剂配制中总是将表面活性剂与油脂类物质一起混合使用，表面活性剂可有效地降低纤维间静摩擦因数，油脂物质则可降低纤维间的动摩擦因数。
柔软润滑的效果可以用纤维间的动、静摩擦因数的差值来表示，即差值越小柔软润滑效果越好。