表面活性劑在制漿造紙工業中的使用越來越受到造紙科學工作者的重視。據報道，英國表面活性劑的消費為紙張總產量的0.05%左右。我國每年僅廢紙脫墨用表面活性劑就達7000t之多。這說明表面活性劑在改善制漿造紙過程、提高紙張性能方面越來越重要。
制漿過程主要是從木材中將木素、半纖維素、樹脂、色素以及灰分等盡量地與纖維素分離開可利用表面活性劑的分散作用和洗滌作用來達到分離雜質、除去樹脂、分離纖維的效果。在漂白工序中添加的滲透性好的陰離子和非離子表面活性劑（一般用量為紙張產量的0.03%-0.05%），能獲得均一的漂白效果。在紙漿漂洗過程中加入洗滌活性物質烷基苯磺酸鈉或壬基酚聚氧乙烯醚，能獲得良好的洗滌效果。另外在廢紙脫墨、造紙施膠、毛毯洗滌及造紙涂布涂料分散劑等方面，表面活性劑都有廣泛的應用。
1制漿造紙工業用表面活性劑
1.1蒸煮滲透劑（penetrants）
表面活性劑可顯著改善潤濕性能，對于固體表面可通過表面活性劑在表面進行單層吸附使表面拒水、抗黏；通過多層吸附使表面更加親水。對于液體界面，表面活性劑可通過降低界面張力，增大潤濕性，提高滲透作用，一些具有支鏈結構或多烷基結構的表面活性劑具有好的潤濕性能，其HLB為7-9，如快速滲透劑T（磺基琥珀酸雙異辛酯單鈉鹽）、滲透劑JFC等，在制漿過程中利用表面活性劑的潤濕作用，加速蒸煮助劑和其他助劑對蒸煮原料的滲透和均勻分散作用。如在蒸煮器中常加入滲透劑如磺化琥珀酸酯鹽（滲透劑T）、潤濕劑JFC、丁基萘磺酸鈉等，由于制漿要在強堿性和較高的溫度下進行，所以，較理想的蒸煮滲透劑還應有一定的耐堿性和耐高溫性；由德國化學家L.hal提出的高分子表面活性劑-堿法制漿（國內稱該高分子表面活性劑為"綠氧"）有可能成為新一代的蒸煮助劑的代表。國外在該方面都有系列產品供應，如瑞典Belrocell Kemi公司的Berocell.25、Berocell-272等系列產品，均以非離子表面活性劑烷基酚聚氧乙烯醚如壬基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚為主。而國內則多以烷基苯磺酸鹽陰離子表面活性劑為主，紙廠的應用也不普遍。我國草類原料多，蒸煮得率低，難洗滌，目前仍然沒有針對草漿的表面活性劑型蒸煮助劑。
1.2廢紙脫墨劑(deinking agent)
隨著環保壓力的日益增加，為了緩解制漿原料不足，減少環境污染，節省能源，降低成本，減少森林砍伐，廢紙的回收利用越來越引起人們的重視。利用廢紙再生漿可生產各種紙和紙板，利用廢紙制成的再生漿具有不透明度高、纖維組織均勻、能滿足多數紙張的質量要求、不必經過打漿處理即可抄紙等優點，而且用再生漿抄成的紙，絨毛少、平整、適用性廣。
常用的脫墨劑由表面活性劑與無機藥品組成，或是多種表面活性劑的復配物。在脫墨劑配方中常使用鉀皂、磺化油、直鏈烷基苯磺酸鈉、脂肪醇硫酸鈉、磺基琥珀酸二辛酯鈉鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鈉鹽等陰離子表面活性劑，以及烷基酚聚氧乙烯醚脂肪醇聚氧乙烯醚、聚醚、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪酸聚氧乙烯酯等非離子表面活性劑；與采用氫氧化鈉或硅酸鈉的傳統脫墨法相比，采用表面活性劑復配物做脫墨劑具有用量少、效果好的特點，如瑞典的BeroceIl Kemi公司的Berocell-358和Berocell-364脫墨劑，日本的DI-225、DI-600脫墨劑以及國內杭州化工研究所生產的HD-55、HD-7、HD-8脫墨劑，天津輕工業學院的525脫墨劑，天津化學研究所MT系列脫墨劑等都是由多種表面活性劑復配而成，目前隨著油墨技術的發展，廢紙的脫墨技術也有很大發展，最新的浮選法脫墨劑則以非離子表面活性劑為主，而國內則多以洗滌法脫墨劑居多，用于浮選法脫墨的脫墨劑與國外差距較大。
1.3紙張柔軟劑（softening agents）
柔軟是對纖維而言，表面活性劑能在纖維表面形成疏水基向外的反向吸附，降低纖維物質的動、靜摩擦因素，從而獲得平滑柔軟的手感。通常總是將表面活性劑和油劑一起混合使用，表面活性劑可有效降低纖維物質的靜摩擦因素，油劑則可以降低纖維物質的動摩擦因素。柔軟潤滑的效果可以用靜摩擦因數和動摩擦因數的差值來表示，差值愈小，柔軟性愈強。不同類型的柔軟劑適用于不同類型的纖維表面。紙纖維表面帶負電荷，用陽離子或兩性離子表面活性劑的效果要好得多。柔軟劑、平滑劑的配方中除了表面活性劑外，一般要加入有機硅高分子或羊毛脂這樣的脂類，以充分降低纖維表面能。
在柔軟劑中以有機硅表面活性劑和有機硅高分子的效果最佳，但原料價格較高，往往要和其他柔軟性組分配合使用以降低成本。國外產品有英國ICI公司的Velan商品屬于脂肪酚胺類陽離子表面活性劑，美國杜邦化學公司的Zelan商品也屬于陽離子型表面活性劑，同時有機硅高分子表面活性劑具有很好的柔軟作用，也開始在造紙工業中逐步應用。國內目前主要品種有烷基咪唑啉季銨鹽、有機硅、聚氧化乙烯等，其中除聚氧化乙烯外其余基本都是用紡織品柔軟劑作為代用品使用。
1.4抗靜電劑（antistatic agents）
在特殊加工紙的生產中有時會遇到靜電問題。當用表面活性劑處理紙張后，可產生親水性外表面，即作為抗靜電劑的表面活性劑在材料表面形成正向吸附，疏水基朝向材料表面，親水基伸向空間，由于纖維的離子性引起導電性增加，產生放電現象，使表面電阻下降，從而防止了電荷積累。
作為抗靜電劑使用，一般要求表面活性劑有比較大的疏水基和比較強的親水基團。一般首先選用陽離子表面活性劑，其次是兩性表面活性劑。陰離子表面活性劑的一些品種也是優良的抗靜電劑，如碳鏈較長的烷基磺酸鹽、烷基硫酸鹽等，特別是高碳磷酸酯鹽的抗靜電性可以與陽離子相比。相反，如果是導電紙，則要求加入各種導電性材料，其中各種離子型表面活性劑都可以作為導電性原料加以利用。特別是親水性表面活性劑具有較優異的導電性，在這方面國內大多采用紡織品抗靜電劑，效果差，留著率低。特別是干法造紙的纖維抗靜電問題，國內幾乎還是空白。
1.5廢水絮凝劑（floculating agents）
制漿造紙產生的污水量很大，已成為各國日益重視的問題。污水處理的辦法很多，近年來使用表面活性劑作為絮凝劑取得了明顯的效果。常用的絮凝劑有月桂酸鈉、硬脂酸鈉等陰離子表面活性劑和十二烷基胺基乙酸、十八烷基三甲基氯化銨等陽離子表面活性劑。 具有顯著絮凝作用的往往是一些相對分子質量較大的表面活性劑或極性高聚物，有時亦可以是一些帶有異性電荷且能與懸浮物形成配合物的無機鹽，在廢水處理中最典型的是加入明礬達到填料和樹脂聚集的目的。但更多和更有效的是加入高分子表面活性劑，它們可以通過搭橋作用等機理使分散微粒發生凝結。實際上這在施膠、助留、助濾過程中也都有重要作用。各種離子型且具有高的相對分子質量的聚丙烯酰胺（PAM）及淀粉接枝聚丙烯酰胺在這方面有著引人注目的效果。
陽離子表面活性劑在廢水處理時，還可起到顯著的殺菌、降黏作用。在"黑液"處理中，容易在蒸發時產生結垢，使熱效率降低，而且難以清理。采用間歇酸洗法，需停機清洗。如在制漿"黑液"堿回收工藝中使用表面活性劑做抗結垢劑，可降低"黑液"黏度，減少結垢，加速蒸發。這類抗垢劑大多由脂肪酸聚氧乙烯酯、二乙基羥胺磷酸鹽、多聚磷酸鈉組成。高分子抗結垢劑主要是聚丙烯酸鈉、丙烯酸馬來酸酐共聚物鹽等。這類高分子表面活性劑型抗結垢劑的相對分子質量較低，對水中多價金屬離子具有明顯的螫合作用，可防止結垢。
1.6分散劑（dispersing agents）
在紙的加工過程中分散問題很多，如涂布時涂料配方中顏料分散不均勻，導致涂布層過厚且不均勻；乳液松香膠又稱為高分散松香膠，膠料的分散問題是非常關鍵的。要選擇合適的乳化劑和分散劑才能得到顆粒細膩且高度分散的膠料，分散均勻則可使其最大限度地發揮作用。因此，表面活性劑常作為分散劑或懸浮劑來使用。
對于造紙過程來說，纖維、填料和一些助劑等都是水不溶性的，它們有在水溶液中自行聚集的趨勢；而且不同物料之間往往因不相容性而盡量遠離。這樣就難以得到性能均勻、強度理想的紙張。加入表面活性劑、分散劑則可以使固體粒子表面形成雙分子層或雙電層結構，外層分散劑極性端與水有較強親合力，增加了固體粒子被水潤濕的程度。固體顆粒之間因靜電斥力而彼此遠離，達到良好的分散效果。
表面活性劑可以使懸浮液中的固體分散粒子被液相載體充分潤濕和均勻分散，并使體系的分離、聚集和固體微粒的沉降速度降至最低，以維持懸浮液最大的動力學穩定性。表面活性劑之所以能起分散作用，主要因為它具有以下作用：首先可以通過靜電作用在親水粒子表面形成反向吸附層，增大油溶性，或是通過疏水作用在親油粒子表面形成正向吸附，增大水溶性；其次，單分子膜造成空間阻礙，阻止了分散微粒重新靠近和合并；第三，加大離子型表面活性劑濃度，在反向吸附層上形成的第二層帶電吸附層會使分散粒子因電性排斥而得到分散。今后應大力開發高分子表面活性劑型分散劑。
1.7樹脂控制劑(pitch control agent)
造紙原料中除纖維素、木質素和半纖維素這三種主要成分外，在某些木材原料中還含有少量的樹脂。樹脂中不僅含有可皂化物如樹脂酸、脂肪酸及其酯，還含有非皂化物如萜烯、高碳醇等。我國造紙原料中草漿比重大，雜質多，塵埃多，黏度大，難洗滌，這些物質淤積于漿內會嚴重影響紙頁抄造和成品質量，故在制漿過程中應盡量脫除。
在抄紙過程中常遇到樹脂障礙問題，即樹脂自纖維中游離出來，凝聚成顆粒，粘附在紙機各部件上，堵塞銅網，污染毛毯，有時會在紙和紙板上留下黑點，使質量降低。造紙中利用表面活性劑的乳化、分散、絮凝等作用來達到消除樹脂沉淀。國外用作樹脂控制劑的表面活性劑有烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚醚等，如瑞典Berocell Kemi公司的Berocell-25、Berocell-72、英國ICI公司的Lissapol N、Lubrol W都是很好表面活性劑型樹脂控制劑。國內還沒有這方面的專門產品供應廠家。
1.8毛毯清洗劑（detergents）
表面活性劑的洗滌和去污作用在造紙過程中特別重要，除廢紙脫墨、樹脂控制等作用以外，另一個就是毛毯清洗作用。紙機在抄紙過程中，毛毯往往由于樹脂沉淀等原因容易粘附細小纖維、填料、樹脂等，造成毛布孔眼堵塞，特別是草漿由于雜質多、鼓度大、難于洗滌，造成毛毯的嚴重污染，造成紙機運行障礙，影響紙張質量，降低毛毯使用壽命。所以，一般造紙廠將樹脂控制和毛毯清洗同時采用，才能保證紙機的正常運轉。毛毯洗滌劑的成分主要由各種表面活性劑復配組成，一般常用的有陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑等，國外、國內已有少童的專門用于這方面的清洗劑，國外產品多以非離子表面活性劑復配為主，國內則以陰離子表面活性劑復配多，如FC-HR毛毯洗滌劑等。
1.9消泡劑（foam killer）
造紙原料在備料、蒸煮、洗選、漂白、打漿等過程中，除原料切碎和紙張干燥兩工序以外，其余都是在水中進行的，由于造紙原料中的膠質、皂類物質的存在，在制漿造紙的各個工段都會產生泡沫，并且對各工序都有不同程度的危害;特別是造紙工段到處都能見到泡沫，排放的廢水中更是漂浮著大量泡沫，所以消泡技術在制漿造紙中非常重要，而HLB為1-3的表面活性劑在消泡中有著重要作用和意義。國內目前生產有機硅類的單位主要有晨光化工研究院、吉林石化研究院等4家單位，聚醚類的有杭州化工研究所、浙江大學等5家單位，還有聚酰胺類如OTD、脂肪酸酯OPM等幾家單位。國外道可寧公司開發的消泡劑也屬于聚酰胺類和礦物油混合物。
1.10施膠乳化劑（emuldifying agent）
由于皂化松香施膠劑的效率低等缺點，所以，分散松香膠的應用已經非常普遍，而分散松香膠的制備主要依靠表面活性劑的乳化作用來實現，目前，造紙分散松香膠用表面活性劑都是專用乳化劑，如烷基酚聚氧乙烯醚經磺化得到的專用乳化劑，道純化學研究所的RB系列乳化劑、國內幾個研究所的8048、HOS、DR-882、HR-306等品種，Hercules公司的陽離子分散膠，日本荒川化學工業公司的分散膠等；總之，松香膠乳化劑制造方面專利很多，同時每年又有許多專利發表。國內目前的松香乳化劑普遍乳化能力差，制得的分散膠不穩定，存放期短。
1.11防水防油劑（grease proofing agents and water proofing agents）
有許多特種紙張需要防水防油處理，其中有機硅類表面活性劑具有很好的防水作用，有機氟表面活性劑則具有非常優異的防水防油作用，如IegapelFP、8230（汽巴嘉基公司），Densodrin(巴斯夫公司)等產品。特別是有機氟施膠劑方面，目前國內幾乎還沒有專門的研究和生產報道。
1.12防腐殺菌劑（fungicide）
紙漿從制漿工段到造紙工段要經過很多工序，也要經歷一定時間，所以，漿料在儲存過程中會出現微生物繁殖，會造成腐漿，一般要加入防腐殺菌劑來控制其產生，而表面活性劑中的陽離子如十六烷基三甲基溴化銨等和兩性離子表面活性劑如烷基咪唑啉季銨鹽等具有很好的殺菌作用。目前國內也已有一些防腐殺菌劑，但針對制漿方面的品種和質量都不令人滿意。
2 造紙用表面活性劑的發展趨勢
隨著表面活性劑在造紙工業中應用的普及與重視，我國在造紙專用表面活性劑的應用方面已有很大發展，但與世界發達國家的差距仍很大，建議國內研究生產單位應注意以下幾方面的研究和發展趨勢。
2.1中性分散松香膠用乳化劑、AKD、ASA專用乳化劑的開發
中性施膠具有膠料用量少、紙機腐蝕性小。可用碳酸鈣做填料等優點，中性分散松香膠的制備關鍵是乳化劑的制備與篩選、復配。據日本專利報道，高分散松香膠乳化劑中具有3個以上苯環結構時，其乳化和穩定作用好；高分子表面活性劑如聚苯乙烯吡啶等具有很高的分散性能。國外已大量使用AKD、ASA施膠，所以，國內也應進一步加大開發AKD、ASA等反應性中性施膠的乳化劑力度。
2.2高溫蒸煮用表面活性劑的開發
目前的蒸煮助劑主要仍是蒽醌及其衍生物、表面活性劑，但兩者各有優缺點，應重點進行兩者復配或開發具有蔥酪結構特征的表面活性劑類蒸煮助劑以及耐高溫性表面活性劑，特別是高分子表面活性劑用于蒸煮助劑。
2.3廢紙脫墨專用表面活性劑的開發
隨著廢紙脫墨由洗滌法向浮選法過渡，浮選法用表面活性劑也從脂肪酸鹽向脂肪酸聚氧乙烯酯。脂肪醇聚氧乙烯醚為主方向發展，如國外的FN-55脫墨劑為兩種非離子表面活性劑組成，據報道，脂肪醇磷酸單酯和雙酯等也是良好的油墨粒子捕集劑，同時也應注意高分子表面活性劑、分散劑、捕集劑等的進一步開發，特別是針對辦公用紙以及射線固化油墨的脫墨劑的開發。
2.4加工紙用表面活性劑的開發
隨著工業用紙、生活用紙功能要求的不斷提高，加工紙用助劑的發展越來越受到人們的重視，如有機氟施膠劑、有機硅防水劑、潤滑劑硬脂酸鈣、氧化聚乙烯隔離劑的乳化等特殊表面活性劑的開發。特別是低成本有機氟、有機硅等特殊表面活性劑在造紙中的應用研究，以及針對國內紙餐具的防水防油劑制備用表面活性劑的開發應引起國內研究者的充分重視。
