造纸过程中使用的化学助剂主要有助留滤剂、分散剂、增强剂、消泡剂、防腐蚀剂、施胶剂、表面施胶剂、树脂阻隔剂和生物酶制剂等。这些助剂有的单独在造纸过程中起作用,有的共同起作用,提高纸张质量、填料和细纤维的保留率,提高生产效率,降低成本。
对于造纸工艺来说,纤维、填料和一些助剂都是不溶于水的,在水溶液中有絮凝成团的倾向,往往难以生产出性能均匀、强度符合要求的纸张。需要添加一种添加剂来提高纸浆的粘度,以促进纤维和填料的均匀分散,使复印纸光滑柔韧,无孔洞,使纸张性能稳定,纸张不易断纸和散粉,并能提高纸张的张力和干湿强度,节省纸浆。所添加的添加剂称为纸张分散剂。
通过添加纸张分散剂,可在固体颗粒表面形成双层结构,外层分散剂的极性端与水具有较强的亲和性,增加了固体颗粒被水润湿的程度。固体颗粒通过静电斥力相互分离,达到良好的分散效果。
纸张分散剂的作用机理如下:
(1)赋予纤维表面电荷,使其几乎产生斥力(阴离子表面活性剂);
②在纤维表面覆盖纸张分散剂,保护胶体;
(3)纤维周围形成粘滞状态,防止纤维碰撞聚集;
(4)表面活性剂具有良好的吸附悬浮特性,吸附在纤维表面,形成水膜,使纤维相互滑动而不缠绕;
⑤纤维表面润湿性的变化也减少了纤维间的摩擦,减少了纤维间粘连的机会。