近年来，随着环境保护意识的不断増强，人们逐 渐把注意力转移到一些天然产物的研究上，瓜尔胶 就是其中之一。瓜尔胶是一种非离子多糖，它是D -吡喃甘露糖单元以0(1，4)苷键连接为分子主链， 而D-吡喃半乳糖则以a(]，6)苷键连接在聚甘露 糖主链上。瓜尔胶中甘露糖与半乳糖单元的摩尔比 约为1 5~ 2: 1，即每隔一个甘露糖单元连接着一 个半乳糖分支[1]，其分子结构如图1所示。与纤维

素分子结构的相似性使瓜尔胶易于吸附到纤维上而 产生助留、助滤和増强效果。

由于瓜尔胶分子结构中每个甘露糖或半乳糖上 都有羟基，在强碱的条件下，与阳离子醚催化剂作用 生成醚化阳离子瓜尔胶衍生物[2- 4]，分子链上一旦 引入阳离子基团，获得一定的正电性，这种带正电的 改性瓜尔胶便可以与带负电的纤维、填料粒子相互 作用从而提高原有的助留、助虑和増强效果。与淀 粉类助剂相比，阳离子瓜尔胶不需要糊化，可以直接 溶于水，同时由于其分子量处于中等（20万-200 万左右)，在提高助留助滤效果时不会产生过度絮 凝，有利于改善纸页匀度。因此，在纸张生产中瓜尔 胶可用作浆内施胶剂、表面施胶剂和涂布涂料添加 剂，具有很好的市场开发前景[5]。

阳离子瓜尔胶还广泛应用于化妆品行业，尤其 是在洗发香波和沐浴露中，它具有很好的调理性，附 加值极高。

本文应用阔叶木纸浆考察了阳离子瓜尔胶对手 抄纸基本性能的影响。

1实验

1 1原料

阔叶木浆板：制浆造纸工程国家重点实验室提 供阔叶木浆板。

阳离子瓜尔胶E- 261CP- 1(CP- 1)及E- 261CP- 2(CP- 2):均为珠海伊可美有限公司，且均 显黄色，CP- 2的取代度低于CP- 1。

手抄纸:将纸浆稀释至一定浓度，加入到H158 型纸浆打散器中进行疏解，然后将其调至一定浓度 后加入阳离子纤维素，搅拌5m n用ME- 255标准 纸页成型器抄片，经CA321纸页压榨机压片后，在 CA322纸页干燥机上烘干。其实验方法根据T205 on- 88〇抄好的纸样在23°C和50% RH条件下平 衡水分24h测定抗张和撕裂强度等性能。测试时 每一个测试点抄10张纸，取其平均值。

其中瓜尔胶的添加量为瓜尔胶占绝干浆重量的 分数（％»)。

2 1 4性能测试

光学性能测定:根据国家标准GB/T1543- 1988 测定。美国MICRO. TB- IC型光学性能测试仪。

抗张强度测定:根据国家标准GB/T453- 1989 测定。瑞典L&GTH1型抗张强度仪。

撕裂度测定:根据国家标准GB/T455 1- 1989 测定。美国TMI型撕裂度仪。

透气度测定:根据国家标准GB/T 2679. 13 — 1996测定。ZZ- 100型纸张表面吸收重量测定仪， 阳离子瓜尔胶对手抄纸性能的影响，中国长春市纸张实验机厂。

2结果与讨论

2 1阳离子瓜尔肢对手抄纸白度的影响

图2为阳离子瓜尔胶的浓度对手抄纸白度（％ BO)的影响。

 

由图2可以看出，两种阳离子瓜尔胶对手抄纸 白度的影响趋势相同。手抄纸的白度随两种阳离子 瓜尔胶添加浓度的増大而降低。主要由于阳离子瓜 尔胶呈黄色，加入阳离子瓜尔胶后手抄纸的白度明 显降低，但由于纤维素纤维对阳离子瓜尔胶的吸附 达到一定量后（对CP- 1而言该浓度为2%(，而CP

-2则为3%»)，其手抄纸的白度降低也达到一个定

值。

22阳离子瓜尔肢对手抄纸抗张指数影响

图3表示两种阳离子瓜尔胶浓度对手抄纸抗张 指数的影响。

 CP-I<2>浓度

图3阳离子瓜尔胶浓度对手抄纸抗张指数的影响 由图3可以看到两种阳离子瓜尔胶对手抄纸抗 张指数的影响大不相同。手抄纸的抗张指数先随 CP- 1阳离子瓜尔胶浓度的升高而増强，当阳离子 CP- 1浓度为2 5%。时其抗张指数达到最大，其后 抗张指数迅速降低至较原样略低的水平。而阳离子 瓜尔胶CP- 2使得手抄纸的抗张指数降低，当CP- 2的浓度为1%»是其抗张指数达到最小，其后抗张指 数随CP- 2的増加回升至原样的水平。

由于阳离子瓜尔胶分子链上所带的阳离子可中 和纤维素纤维中的阴离子，从而増强了纤维素纤维 间的相互作用；这会对手抄纸的刚性强度带来两种 影响，其一，阳离子瓜尔胶量较小时，当手抄纸中所 添加的量使其链中的阳离子强度与纤维素纤维上的 阴离子强度相当，使得阳离子瓜尔胶的分子链及纤 维素纤维变得卷曲，从而减弱了纤维素纤维间的相 互作用，其刚性强度降低;但当阳离子瓜尔胶取代度 较大时，即便用量很小，阳离子就会成为主导作用， 当附着在纤维素纤维上的阳离子瓜尔胶的阳离子强 度大于纤维素纤维表面所带的阴离子强度时，与纤 维素分子结构相似的阳离子瓜尔胶的分子与纤维素 纤维有很强的亲和力，从而会与纤维素纤维间产生 较强的相互作用，即瓜尔胶分子的支链会増大手抄 纸中纤维间的距离以及増加纤维间的相互缠结，而 这种相互缠结对细小纤维也起到了助留作用，因此 増加了纤维的刚性强度;但当阳离子瓜尔胶浓度超 过某一浓度时，阳离子电荷増多，纤维间的排斥力増 大，使得手抄纸的刚性强度下降。

2 3阳离子瓜尔肢对手抄纸撕裂指数的影响

图4表示阳离子瓜尔胶浓度对手抄纸撕裂指数 的影响。由图4可知，两种阳离子瓜尔胶对手抄纸 撕裂指数的影响趋势是一致的，即手抄纸的撕裂指 数随阳离子瓜尔胶浓度的增加而增加，其后手抄纸 撕裂指数基本达到一个定值。值得注意的是，CP- 1在同时增强手抄纸刚性强度的同时，也使得手抄 纸的柔性强度增大。而CP-2浓度为1%。时，手抄 纸的刚性强度最弱，柔性强度最大。

CP为阳离子聚电解质，其分子链上的电荷使其 分子链伸展，这样其侧链可以与纤维素纤维作用而 结合，使纤维与纤维间的滑动性增大，柔軔性提高， 从而撕裂指数上升。阳离子瓜尔胶对手抄纸性能的影响，但当阳离子瓜尔胶达到一定浓 度后CP与纤维素纤维的作用达到饱和，使得其撕 裂指数基本达到定值。

 2 4阳离子瓜尔肢对手抄纸透气度的影响

 图5为阳离子瓜尔胶浓度对手抄纸透气度的影 响。由图5可以看出，两种阳离子瓜尔胶对手抄纸 透气度的影响趋势也是一致的，即阳离子瓜尔胶的 添加有助于提高手抄纸的透气度，阳离子瓜尔胶对手抄纸性能的影响，并随着阳离子瓜 尔胶添加量的增大，手抄纸的透气度先增大到一个 最大值(其浓度约为1%»)后略有下降。

由于阳离子间的排斥作用，阳离子瓜尔胶链间 的距离较大，加之瓜尔胶的支链结构可与纤维素纤 维缠结形成网络状结构，造成阳离子瓜尔胶与纤维 素细小纤维间以及纤维素纤维间的堆积较松散，因 此,手抄纸的透气性提高，当阳离子的浓度增大到一 定值后，其链间的缠结增多，使纤维堆积紧密，造成 手抄纸透气度下降。

3结论

(1)由于阳离子瓜尔胶本身为黄色，故添加到 浆中后造成手抄纸的白度降低；

(2)适当取代度的阳离子瓜尔胶既可在一定程 度上增加了纤维的刚性强度；也可提高手抄纸的柔 軔性；

(3)阳离子瓜尔胶可在一定程度上提高手抄纸 的透气性。