目前，造紙主要的蒸煮方法有燒堿法、硫酸鹽法、堿性亞硫酸鈉法、中性亞硫酸鈉法、亞硫酸氫鹽法和酸性亞硫酸氫鹽法幾種。燒堿法蒸煮主要使用苛性鈉；硫酸鹽法的蒸煮液為氫氧化鈉和硫化鈉的混合液，堿性亞硫酸鈉法的蒸煮液為氫氧化鈉和亞硫酸鈉的混合液，中性亞硫酸鈉法的蒸煮液主要為碳酸鈉和亞硫酸鈉，亞硫酸氫鹽法則為亞硫酸氫鎂和亞硫酸氫鈉。新的制漿方法雖有相當進展，完善推廣仍需較長時間，短期內不會成為主要制漿方法。

    1．添加助劑的蒸煮技術

    為了加速脫木素速率或保護纖維素和半纖維素使之不降解，或同時達到這兩個目的，造紙工作者發展了添加蒸煮助劑的蒸煮技術。主要有：

    添加無機氧化性助劑的蒸煮技術，如添加多硫化鈉的硫酸鹽法和亞硫酸鈉的堿法蒸煮等，用添加多硫化鈉或亞硫酸鈉蒸煮可提高得率。由于多硫化鈉的氧化作用，它能使纖維素和半纖維素的醛末端基氧化成各種堿穩定的糖酸末端基，從而停止剝皮反應。提高蒸煮得率。

    添加無機還原性助劑如硼氫化鈉和連二亞硫酸鈉的堿法蒸煮技術。硼氫化鈉和連二亞硫酸鈉是較強還原劑，能使纖維素和半纖維素的羰基還原為羥甲基，從而避免了纖維素和半纖維素的剝皮反應，提高得率。

    添加有機氧化性助劑如蒽醌及其衍生物二氫二羥基蒽二鈉鹽(DDA)等的蒸煮技術。在堿法和硫酸鹽蒸煮中，葸醌在蒸煮中的作用首先是氧化碳水化合物的還原性醛末端基，使之變成羧基從而避免剝皮反應，蒽醌本身則還原成蒽氫醌，在堿性溶液中，蒽氫醌電離成蒽氫醌離子，然后互換為蒽酚酮離子與木素亞甲基團結構反應，起到硫化鈉的作用，反應后蒽酚酮離子變回蒽醌，繼續對碳水化合物進行氧化。這樣氧化還原作用的結果，既保護了碳水化合物，提高了得率，又促進了脫木素反應。因此，蒽醌可代替硫化鈉，與硫酸鹽法比，它還能有效地促進胞間層木素的脫除和細胞壁中殘余木素的脫除，從而縮短了蒸煮時間。蒽醌以及衍生物蒸煮助劑的優點是無臭，對環境污染小，制漿速度快，耗能小，堿和漂白化學品用量小，纖維得率高，缺點是抄造的紙和紙板中蒽醌含量達25m9／k9，不能用于食品包裝。

添加表面活性劑及其復配物的蒸煮技術，表面活性劑對蠟質、蛋白質和脂肪等具有很強的乳化、分散、脫除作用，同時，表面活性劑還可在蒸煮過程中，降低蒸煮液的表面張力，促進蒸煮液向纖維的滲透、潤濕、分散。氨基磺酸則能防止剝皮反應、提高紙漿得率。

2．蒸煮機理

蒸煮的過程，實際上包含著很多物理過程和化學反應，依據蒸煮進行的程度，各個時期所進行的物理過程和化學反應均有很大差別。在纖維與堿液接觸的初期，主要是以擴散、滲透為主的物理過程，擴散和滲透雖同為促使纖維與藥液接觸的兩個方法，但其作用機理卻有本質的差別。滲透是借助于自然表面張力和外部施加的壓力使用化學藥液通過纖維的毛細管而充分與纖維接觸，而擴散只有在纖維原料被藥液飽和后，依靠藥液的深度梯度而推動有效成分與纖維充分接觸。這一過程進行得快慢從某種程度上決定了成品漿的均勻性和蒸煮時間的長短。研究工作者一直在努力尋找措施加快擴散、滲透過程，以使其第一步能盡快完成。

蒸煮過程的第二步是使纖維間木素的溶出和纖維的分離過程。隨著擴散、滲透的進行，纖維間的木素很快與NaOH作用變得疏松。對于麥草類纖維原料來講，木素不但存在于纖維之間細胞間層，而且還存在于纖維的細胞壁內。木素在細胞層間的濃度最高，但所占的量較少，大量的木素存在于細胞內部。對蒸煮過程中木素與NaOH發生的化學反應，目前諸多學派意見尚不一致。到目前為止，還沒有一種理論能夠圓滿地對木素及NaOH的蒸煮過程中的機理作出令人滿意的解釋。   

雖然NaOH的加入能夠促使木素溶出，但同時在堿法蒸煮中，纖維素、半纖維素與蒸煮液也同時發生化學作用并降解成可溶的低分子質量產物，從而使制漿得率降低，因此，制漿的第三步是如何控制、限制碳水化合物(纖維素和半纖維素)與堿液的反應。

    3．蒸煮化學助劑的作用機理

    一般來講，蒸煮助劑的開發方向是如何加快纖維的分離并能盡可能地保護纖維素尤其是半纖維素不致于被水解。對于蒸煮過程來講，第一，第二步均要求進行得愈快愈好，而第三步則要求盡可能完善地保護纖維。一般來講，對纖維的離解作用愈強，對木素的溶出能力愈強，對碳水化合物的破壞性就愈強，這是一對相互關聯的矛盾。研究工作者正是基于這一出發點在進行著長期不懈的努力。

    就堿法制漿領域來講，硫酸鹽法實際上是燒堿法為了加速第一、二步和延緩第三步反應的改良發展。它是德國化學家Dahl于1879年發明的。早期的燒堿法因為制堿工藝(苛化法)的緣故，所用燒堿均不同量的含有Na₂C0₃，當用部分Na₂CO₃補充損失的堿時，在廢液燃燒時硫酸鹽還原成硫化物。“硫酸鹽法”這個名稱很容易使人產生誤解，以為硫酸鹽是蒸煮的活性物質。實際上，活性物質仍然是NaOH，內部的硫化物、硫酸鹽均起到加速滲透、擴散和減少碳水化合物降解的作用。一般學者認為，堿法比較成熟的改良可分為三個時期：單純的燒堿法、硫酸鹽法、蒽醌或硼氫化鈉燒堿法。但最近兩年在西方國家發展起來的高分子表面活性劑一堿法很有可能成為新的一種改良燒堿法，該種方法是由德國的化學家L．hal首先提出來的。

    對于蒸煮的第一步來講，滲透是非常重要的，一般來講它遵循Pouseulle方程：

  式中V——在時間丁內通過毛細管的液體體積

n——毛細管的數量

r——毛細管的半徑

η——液體的粘度

△p——壓力降

    T——溫度

    L——毛細管長度

從上述方程可以看出，對于一定的原料纖維來說，n、r均為定值，L隨著變化，但不能無限減小。對于蒸煮工藝來說，比較容易變化的是△p和η值，△p由于受設備制造材質和經濟因素的局限，不可能無限增大。對蒸煮助劑來說，改變蒸煮液體的粘度節值就成為關鍵。從這一點來講，蒸煮助劑的作用可從以下幾方面發揮作用：

1)運用表面活性劑的潤濕性能

    在蒸煮液中加入表面活性劑可增加蒸煮液對原料的潤濕能力，從而加速蒸煮液的滲透、擴散以及對原料的溶脹作用，使蒸煮液能有效、快速地發揮作用。

由于蒸煮是在一定濃度的燒堿溶液中進行，而NaOH溶液的表面張力很高，很難滲透到纖維內部，故在蒸煮過程中必須加入表面活性劑，降低溶液的表面張力來加快堿液的滲透，所以蒸煮所用表面活性劑取決于它降低表面張力的能力和滲透作用速度。

同時蒸煮原料所含的油脂，蠟質均為脂肪類物質，從結構的相似性出發，宜采用脂肪醇聚氧乙烯醚與烷基苯酚聚氧乙烯醚配合使用，且前者的潤濕力又超過后者，有利于降低r_LG及r_Ls，從而提高潤濕效果。陰離子和非離子表面活性劑復配后表面張力明顯地下降，如表1所示。

表1  陰一非離子表面活性劑在堿液中的表面張力和CMC

    可見當AES，PENa和AEO-9混合后，溶液的表面張力降低，特別在水溶液中。而在NaOH溶液中，由于離子型表面活性劑受電解質的作用壓縮了擴散雙電層的厚度，降低了離子之間的排斥作用，使溶液界面的離子表面活性劑排列更加緊密，而有利于表面張力的降低，所以常采用陰一非離子表面活性劑的復配物作為蒸煮助劑。

    另外，碳鏈較短的并有支鏈的表面活性劑可獲得較好的滲透力和潤濕性能。而親水基較多或擴散性能較好的表面活性劑能在高濃度燒堿內溶解，使分散性提高。由此可見，潤濕性、滲透性好的，其蒸煮效果亦較好。因此，只要通過對表面活性劑的合理選擇和復配，可發揮協同效應，使它具有滲透性，乳化性，分散性和去污能力，以滿足蒸煮助劑的要求。

    2)降低蒸煮液的粘度

    使蒸煮液本身容易滲透和擴散到原料中去，在該方面高分子表面活性劑具有很大的潛力；德國化學家L．hal從動力學人手，深人研究了氫氧化鈉溶液的物理性能，合成壹B一種特殊的高分子表面活性劑類材料，能使氫氧化鈉溶液的粘度在高溫高壓下，急劇下降，從而起到加速滲透、擴散的作用。

    3)對纖維素的保護作用

    在以上的蒸煮添加劑中，還應考慮對纖維素的保護作用，可通過保護纖維素的端羥基不被氧化、通過還原端糖醛基和免受氫氧化鈉對半纖維素的分解等方法。從而提高制漿得率。