・论文与综述・

氟类化合物施胶剂在造纸中的应用

刘洪斌 ,杨淑蕙

(

天津科技大学

天津

300222)

[ 摘　要 ] 　氟类化合物施胶剂有很好的抗水、

抗油的性能 ,在包装纸和纸板中有广泛的应用。介绍了氟类化

合物施胶剂的分类、

施胶机理、

以及在造纸工业中的应用。

[ 关键词 ] 　氟类化合物 ;施胶 ;抗油性能

　　施胶的作用主要是提供给纸页抗湿和液体渗入的

阻力 ,这些液体包括水、

墨水、

无机溶解物、

胶粘物、

油

和油脂。对于纸页的抗水性能 , 通常采用 A KD 、

A SA 、

松香的聚合物作为施胶剂 ,而传统的施胶剂没

有抗油、

油脂和其它有机溶剂的功能。要使纸张有抗

油、

油脂的性能 ,就必须使用氟类化合物施胶。有机氟

是一种优异的防水防油材料 ,它是利用氟化合物的特
殊表面性能来达到防水防油目的 ,经氟化合物处理过
的纸张不仅可以得到优异的防水防油效果 ,还能够使
纸张保持原有的透气性、

柔软性、

强度、

色泽以及印刷

性能

[ 1

～

4 ]

。

氟类化合物用于造纸工业作为施胶剂始于 20 世

纪 60 年代 ,氟化合物成为目前使用效果最好的一类高
效防油整理剂 ,经有机氟整理的防油纸起初主要应用
于非食品行业 , 自得到 FDA ( 美国食品医药品局) 、

B GVV (德国联邦消费者保健和兽医研究所) 的认可后

开始在世界范围内应用于食品包装行业 ,市场需求量
也迅速增加 ,用于如宠物的食品包装、

快餐食品包装

等

[ 4 ]

。

氟类化合物施胶剂同传统的施胶剂一样 ,可以用

于内部施胶也可以用于表面施胶。

1 　氟类施胶剂的分类

氟类化合物施胶剂广义上可以分为非聚合型和聚

合型。非聚合型产品的平均分子量约为 1000 ,这种产
品通常包括阴离子功能基团。聚合型产品的分子量在

100 000～200 000 之间。商品的非聚型氟类化合物通
常有两个疏油的、

全氟的链 ,碳氟链赋予产品极低的表

面张力 ,而极性官能团则改善了产品的溶解性能 ,以便

收稿日期

:2005 - 05 - 25

作者简介

刘洪斌

( 1977 - ) ,

男

天津科技大学

2004

级博士研究

生

研究方向

纤维和纸页的表面研究技术。

于工业应用。非聚型氟类化合物施胶剂不与纤维素发
生反应 ,这种施胶剂是一种酸式盐 ———磷酸盐或者羧
酸盐。施胶机理是通过静电电荷作用 ,阴离子的氟类
化合物需要阳离子助留剂 ,通常阳离子聚合高分子电
解质有高的电荷密度和较低的分子量 ,氟类化合物的
结构见图 1 。

图

　羧酸盐和磷酸盐型氟类化合物的结构

氟类施胶剂的主要成分是全氟烷基化合物 ,氟类

施胶剂总的可分为铬盐混合物型、

聚合型和磷酸酯型。

含氟的铬盐混合物是造纸工业上应用最早的一类氟化
物 ,它使纤维素纤维具有抗油、

抗水性能 ,但有一些不

足之处 :在水溶液中不稳定 ,室温下甚至会逐渐水解 ;
能析出盐酸使纸软化 ;使纸带有绿光等 ,限制了它的应
用。聚合型具有抗油、

石蜡、

溶剂、

酒精等多种性能 ,但

它使用时必须加热进行“熟化”,“熟化”使聚合物链软
化 ,以使氟碳支链朝外排列。其主要成分是全氟烷基
丙烯酸酯单体 : H

C = CRCO

F (2n + 1) ( R = H 或

Me ; X = 亚烷基、

氧烃基、

烷基硫酰基 ; n = 4～20) 与其

他单体如氟乙烯、

二烃氨烷基丙烯酸酯或相应的胺盐、

季胺盐或胺氧化物等的聚合物

[ 5 ]

。磷酸酯型主要化合

物是 FC

2A 、FC2B ,化学式分别为 :

—

氟类化合物施胶剂在造纸中的应用