有机硅不溶于水,通常用乳化剂将其乳化成乳液,一般情况下在催化剂(如二氯氧化锆
ZrOCl2)存在下,经过高温焙烘(150~160℃、6~7 min),通过氧化、水解或交联反应使之
固化成膜,或与纤维素分子上的羟基进行化学反应,使之成为不溶于水和溶剂的耐久性拒水树脂
薄膜,从而使处理物表面获得极佳的憎水效果。
有机硅类拒水剂是使用反应性的线型聚硅氧烷,一般是使用聚甲基含氢硅氧烷和聚二甲基硅
氧烷的混合物。由于有机硅乳液通常需要经过高温焙烘处理才能获得憎水效果,这就限制了其在
需要高憎水性纸、纸板上的应用。
该技术成功应用于多种有机金属盐催化有机硅乳液,在低温(≤100℃)甚至常温下干燥就
能使螺旋状的硅氧烷分子打开,促使更多的硅氧烷链与纤维表面接触,并在纤维上产生铆接作
用。再加上Si—H键与纤维素上的羟基结合,这样便能使处理物获得耐久的憎水效果。造纸厂应
用该技术采取表面施胶处理的办法,可以使纸张、纸板获得极佳的憎水效果,Cobb值可以达到
5~10 g/(m2•min)。该技术适用于育果袋纸、高憎水性纸张、冷库用纸箱纸板等需要高憎水性
能的纸和纸板。
当前石油价格大幅度上涨,乳化石蜡类产品价格相应提高,使得高憎水性纸张、纸板的处理
成本增加很多。有机硅具有比碳氢化合物(如石蜡、硬脂酸等)更低的表面能,因而采用有机硅
处理的纸、纸板能够获得比石蜡类产品处理的纸、纸板更好更耐久的憎水疏水效果。工厂应用结
果表明:采用该技术表面施胶处理纸和纸板,吨纸或纸板成本在200~500元之间,依据处理纸
或纸板的定量不同、憎水程度不同而成本有所差异,具有极强的市场竞争力。
(中国造纸杂志社) |