根据表面活性剂的性质,可以总结出表面活性剂在制浆造纸中的主要作用有加速蒸煮渗透、脱墨、洗涤、抗静电、柔软、润滑、分散、乳化等作用。
1.加速渗透剂(Penetrants)
渗透的前提是润湿,表面活性剂改善润湿性能主要有两种方式:改善固体性能,如通过单层吸附使带相反电荷高能表面拒水、抗粘;通过多层吸附使高能表面更加亲水。改善液体性能,即在润湿剂与固体表面带同种电荷时,通过降低固液表面张力,从而增大润湿性。一些具有支链结构或多烷基结构的表面活性剂具有好的润湿性能,其HLB范围在7~9,如快速渗透剂T(磺基琥珀酸双异辛酯单钠盐)、渗透剂JFC等。只有通过表面活性剂的润湿作用,才能加速蒸煮助剂和其他助剂的渗透和均匀分散。在制浆和抄纸过程中,常要加入的渗透剂是磺化琥珀酸酯盐(渗透剂T)、润湿剂JFC、丁基萘磺酸钠等。有时加入一些有机溶剂可以帮助渗透。较理想的渗透剂应有一定的耐碱性和耐高温性,因为制浆一般在强碱性和较高的温度下进行。
2.柔软剂(softening agents)
柔软是对纤维而言。表面活性剂能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。通常总是将表面活性剂和油剂一起混合使用,表面活性剂可有效降低纤维物质的静摩擦因数,油剂则可以降低纤维物质的动摩擦因数。柔软润滑的效果可以用静摩擦因数和动摩擦因数的差值来表示,差值愈小,柔软润滑作用愈强。不同类型的柔软剂适用于不同类型的纤维表面。纸纤维表面带负电荷,用阳离子或两性离子表面活性剂的效果要好得多。柔软剂、平滑剂的配方中除了表面活性剂外,一般要加入有机硅高分子或羊毛脂这样的脂类,以充分降低纤维表面能。在柔软剂中以有机硅表面活性剂和有机硅高分子的效果最佳,但原料价格较高。往往要和其他柔软性组分配合使用以降低成本。