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醇類消泡劑在造紙過程中的應(yīng)用

發(fā)表時(shí)間:2016-04-26 16:00【

  隨著造紙工業(yè)的發(fā)展及產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高造紙機(jī)的車速不斷提高,濕部添加助劑的種類增多造紙過程中泡沫的產(chǎn)生及其對(duì)成紙質(zhì)量的影響越來越受到人們的重視,而現(xiàn)階段各種造紙應(yīng)用的消泡劑種類繁多,特點(diǎn)各異,所以一種消泡劑只能對(duì)某一種或幾種體系有效。

  消除泡沫的方法

  改變溫度,過濾除去漂浮物,將容器做成敞口式,除去機(jī)械發(fā)泡因素(避免強(qiáng)沸、振蕩、減壓、濺落),除去易起泡的溶質(zhì)等。

  添加抑泡劑,送入消泡性氣體,利用吸附、沉淀、化學(xué)反應(yīng)除去起泡性物質(zhì),調(diào)節(jié)pH值及HLB值,加入能消除泡沫穩(wěn)定性的物質(zhì)等。

  泡沫局部表面張力降低導(dǎo)致泡沫破滅:該種機(jī)理的起源是將高級(jí)醇或植物油撒在泡沫上,當(dāng)其溶入泡沫液,會(huì)顯著降低該處的表面張力。因?yàn)檫@些物質(zhì)一般對(duì)水的溶解度較小,表面張力的降低僅限于泡沫的局部,而泡沫周圍的表面張力幾乎沒有變化。表面張力降低的部分被強(qiáng)烈地向四周牽引、延伸,最后破裂。

  消泡劑能破壞膜彈性而導(dǎo)致氣泡破滅消泡劑添加到泡沫體系中,會(huì)向氣液界面擴(kuò)散,使具有穩(wěn)泡作用的表面活性劑難以發(fā)生恢復(fù)膜彈性的能力。

  消泡劑能促使液膜排液,因而導(dǎo)致氣泡破滅泡沫排液的速率可以反映泡沫的穩(wěn)定性,添加一種加速泡沫排液的物質(zhì),也可以起到消泡作用。

  在氣泡表面疏水固體顆粒會(huì)吸引表面活性劑的疏水端,使疏水顆粒產(chǎn)生親水性并進(jìn)入水相,從而起到消泡的作用。

  某些能與溶液充分混合的低分子物質(zhì),可以使助泡表面活性劑被增溶、使其有效濃度降低。有這種作用的低分子物質(zhì)如辛醇、乙醇、丙醇等醇類,不僅可減少表面層的表面活性劑濃度,而且還會(huì)溶入表面活性劑吸附層,降低表面活性劑分子間的緊密程度,從而減弱了泡沫的穩(wěn)定性。

  對(duì)于借助泡沫的表面活性劑雙電層互相作用,產(chǎn)生穩(wěn)定性的起泡液,加入普通的電解質(zhì)即可瓦解表面活性劑的雙電層起消泡作用。

  造紙工業(yè)常用的

  烴類一般不單獨(dú)作為消泡劑使用,而是與乳化劑以及蠟類配制成W/O型乳液使用,其擴(kuò)散能力強(qiáng),消泡速度快,但抑泡效果一般,多用于制漿工段,如果與疏水顆粒如膠體二氧化硅配合使用,效果則更好。

  常用的消泡劑,有“敵泡”之稱,實(shí)際應(yīng)用時(shí),常常將這些表面活性劑與硅油及礦物油配合使用,以降低成本,并達(dá)到抑泡和消泡的綜合效果。

  一般有機(jī)化合物,如烴類、醚類、醇類及磷酸脂類鋪展系數(shù)較大,因此破壞作用很強(qiáng),而抑泡作用較差。有機(jī)硅鋪展系數(shù)很小,單純的有機(jī)硅高分子如二甲基聚硅氧烷無消泡作用,但將其乳化后,表面張力迅速降低,使用很少量即能達(dá)到很強(qiáng)的消泡和抑泡作用,作為優(yōu)秀的消泡劑必須同時(shí)兼顧消泡、抑泡作用,因此有機(jī)硅型消泡劑在各類消泡劑中的綜合效果最好。

  丁醇、辛醇、異丙醇等小分子醇類可直接用作消泡劑,也可與其它組分配合使用以提高消泡能力。醇類消泡劑的原理是利用醇類加入后可降低液體的表面張力,使得泡沫容易破裂,從而達(dá)到消泡的作用。

  一般在制漿造紙各個(gè)工段中,由于原料在蒸煮過程中產(chǎn)生的大量有機(jī)皂類,屬于陰離子表面活性劑類,漿液中產(chǎn)生的泡沫都是由此引起的。所以,可通過加入陽離子等與陰離子具有反電荷的表面活性劑,利用兩種相反電荷的表面活性劑作用來消除。如季銨鹽類陽離子表面活性劑、脂肪酸及其酯類等。


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