用途

護(hù)發(fā)

用作頭發(fā)及皮膚的調(diào)理劑、抗靜電劑及增稠劑，適用于洗發(fā)香波、護(hù)發(fā)素。

造紙助劑

研究表明，瓜爾膠能適應(yīng)現(xiàn)代工廠零排放的要求，在提高紙頁(yè)留著和濾水的同時(shí)能保持或提高紙頁(yè)勻度，是一種前景廣闊的環(huán)保助劑。

穩(wěn)定性和貯藏條件

瓜爾膠的水分散液有緩沖作用，在PH4.0-10.5之間可以穩(wěn)定存在，持續(xù)加熱會(huì)降低分散液的粘度。

瓜爾膠粉應(yīng)貯藏在密閉容器中，置于陰涼、干燥處。

分子結(jié)構(gòu)

瓜爾膠就分子結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)是一種非離子多糖，它以聚甘露糖為分子主鏈，D-吡喃甘露糖單元之間以β（1-4）苷鍵連接。而D-吡喃半乳糖則以α（1-6）鍵連接在聚甘露糖主鏈上。瓜爾膠中甘露糖與半乳糖單元之摩爾比為2∶1，即每隔一甘露糖單元連接著一個(gè)半乳糖分支。文獻(xiàn)中報(bào)道，瓜爾膠的分子量在220000左右。瓜爾膠分子的最大特點(diǎn)也即最大優(yōu)點(diǎn)便是與纖維素結(jié)構(gòu)非常相似，這種相似性使它對(duì)纖維素有很強(qiáng)的親和性，稱之為直接性（substantivity）。

發(fā)展歷程

瓜爾膠的最初出現(xiàn)是作為刺槐豆膠(Locustbeangum）的替代品而產(chǎn)生的。在此之前，刺槐豆膠被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)并造成了需求緊張。后來(lái)研究證明，雖然瓜爾膠和刺槐豆膠均為聚半乳糖甘露糖，但二者在化學(xué)組成和行為上有著明顯的區(qū)別。刺槐豆膠要達(dá)到最大粘度需要高溫水煮，而瓜爾膠在冷水中就可以水化?；瘜W(xué)組成上，刺槐豆膠平均每4個(gè)甘露糖單元才有1.5個(gè)乳糖支鏈。所以瓜爾膠分支單元數(shù)為刺槐豆膠的2倍。而這被認(rèn)為是瓜爾膠比刺槐豆膠更容易水化和氫鍵結(jié)合活性更大的主要原因。除此之外，瓜爾膠的成本僅是刺槐豆膠的一半。

瓜爾膠直鏈上沒(méi)有非極性基團(tuán)，大部分伯羥基和仲羥基都處在外側(cè)，而且半乳糖支鏈并沒(méi)有遮住活性的醇羥基。因而瓜爾膠具有最大的氫鍵結(jié)合面積，當(dāng)與纖維結(jié)合時(shí)，形成的氫鍵結(jié)合距離短，結(jié)合力大。為賦予瓜爾膠更好的使用性能，通常對(duì)瓜爾膠原粉進(jìn)行化學(xué)改性。瓜爾膠的改性主要有兩個(gè)方向：一是在分子鏈上引入陽(yáng)離子基團(tuán)，從而獲得一定的正電性。如用季銨鹽3-氯2-羥丙基氯化銨與瓜爾膠原粉在有機(jī)溶劑中醚化反應(yīng)生成陽(yáng)離子瓜爾膠。這種帶正電的改性瓜爾膠便可以與帶負(fù)電的纖維、填料粒子相互作用從而提高原有的助留、助濾和增強(qiáng)效果。另一改性方向便是設(shè)法增加瓜爾膠分子鏈的長(zhǎng)度，增大其分子量，從而增強(qiáng)其架橋連接能力。陽(yáng)離子瓜爾膠在冷水中可溶，這與陽(yáng)離子淀粉相比是一個(gè)很大優(yōu)勢(shì)。

另外，許多淀粉分子形成螺旋狀結(jié)構(gòu)，而瓜爾膠分子則形成直鏈結(jié)構(gòu)。所以瓜爾膠的活性基團(tuán)比陽(yáng)離子淀粉更容易與纖維接近，從而少量的陽(yáng)離子瓜爾膠便可能達(dá)到較多量陽(yáng)離子淀粉才能達(dá)到的使用效果。當(dāng)今，聚丙烯酰胺和改性淀粉廣泛應(yīng)用于造紙中的助留助濾劑。但其效果只能達(dá)到一定程度。它們?cè)谔岣邽V水的同時(shí)可能使纖維過(guò)度凝聚，從而降低紙頁(yè)勻度和強(qiáng)度。天然瓜爾膠作為造紙助劑時(shí)，可以提高紙頁(yè)強(qiáng)度,減少灰斑形成并提高紙頁(yè)勻度。但它的缺點(diǎn)便是造成濾水困難，從而降低了產(chǎn)量或提高了干燥負(fù)荷。而經(jīng)過(guò)化學(xué)改性的兩性或陽(yáng)離子瓜爾膠則在很大程度上克服了這一弊病。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這些改性的瓜爾膠能在提高紙頁(yè)濾水的同時(shí)保持或提高紙頁(yè)勻度；通過(guò)吸附細(xì)小纖維和粒子可以進(jìn)一步改善濾水，同時(shí)提高一次留著率。而在過(guò)去，這兩方面都是互斥的。

由于陽(yáng)離子瓜爾膠的有效性主要取決于它與纖維的親和性（即直接性）。鑒于這一點(diǎn)，陽(yáng)離子瓜爾膠在黑液的存在下仍能有效地發(fā)揮作用。對(duì)于新聞紙、未漂硫酸鹽漿、廢紙漿等含有較多雜質(zhì)的漿料，隨著封閉水循環(huán)的推廣，陰離子垃圾的積累將顯著增加。這便會(huì)使得許多傳統(tǒng)的造紙助劑如陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(CPAM）等失去作用效果。陽(yáng)離子瓜爾膠可以有效地克服這一點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，陽(yáng)離子瓜爾膠在Zeta電位從-8mV到0mV范圍內(nèi)效果最好。該Zeta電位范圍與絕大部分造紙過(guò)程相吻合。

使用優(yōu)點(diǎn)

· 在2合1香波配方中的表現(xiàn)使用配方完全一樣的2合1香波體系，包含有陽(yáng)離子調(diào)理劑，硅油和相同的表面活性劑。香波中含有陽(yáng)離子瓜爾膠及作為比對(duì)的國(guó)內(nèi)外常用同類調(diào)理劑A、B、C，結(jié)果顯示含陽(yáng)離子瓜爾膠的體系性能和其它產(chǎn)品類似，不同的地方如下：在濕梳理和濕發(fā)感覺上，陽(yáng)離子瓜爾膠優(yōu)于A聚合物香波；在干梳理方面，優(yōu)于B聚合物香波；在濕梳理和泡沫量上，優(yōu)于C聚合物香波。

· 陽(yáng)離子瓜爾膠具有更少的積聚性和更好的親和能力聚合物對(duì)頭發(fā)的調(diào)理作用是在頭發(fā)被沖洗時(shí)發(fā)生，被使用后頭發(fā)具光澤，有回復(fù)自然的感覺。同沒(méi)有調(diào)理劑的一般香波比較，含有調(diào)理劑的香波往往會(huì)使干發(fā)體積減少（頭發(fā)緊貼頭皮，不蓬松），從原理上講，使用調(diào)理劑后干發(fā)的梳理阻力減少得越多，頭發(fā)的蓬松度越差，說(shuō)明該聚合物有積聚行為。試驗(yàn)得知；陽(yáng)離子瓜爾膠通過(guò)10次反復(fù)洗滌，仍然保持頭發(fā)的豐盈程度，而不是越來(lái)越沉重，緊貼頭皮。說(shuō)明該聚合物具有更少的積聚性。消除了長(zhǎng)期使用后有積聚、沉重、發(fā)粘和頭發(fā)枯萎的負(fù)面影響。

· 增加頭發(fā)的光澤和健康使用陽(yáng)離子瓜爾膠聚合物的香波體系，能增加活性成分硅油和ZPT在頭發(fā)上的停留，使頭發(fā)呈現(xiàn)光彩和健康，保持易梳理、光亮和無(wú)靜電特征。

· 提高配方的穩(wěn)定性由于陽(yáng)離子瓜爾膠具有懸浮、乳化的功能，當(dāng)配方中硅油含量較高時(shí)，能起到懸浮和攜帶的作用，幫助在香波配方中穩(wěn)定硅油。