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醇類消泡劑在造紙過程中的應用
來源: | 作者:architecture-100 | 發布時間: 3980天前 | 2411 次瀏覽 | 分享到:
隨著造紙工業的發展及產品質量的不斷提高造紙機的車速不斷提高,濕部添加助劑的種類增多造紙過程中泡沫的產生及其對成紙質量的影響越來越受到人們的重視,而現階段各種造紙應用的消泡劑種類繁多,特點各異,所以一種消泡劑只能對某一種或幾種體系有效。

隨著造紙工業的發展及產品質量的不斷提高造紙機的車速不斷提高,濕部添加助劑的種類增多造紙過程中泡沫的產生及其對成紙質量的影響越來越受到人們的重視,而現階段各種造紙應用的消泡劑種類繁多,特點各異,所以一種消泡劑只能對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,除去機械發泡因素(避免強沸、振蕩、減壓、濺落),除去易起泡的溶質等。

  添加抑泡劑,送入消泡性氣體,利用吸附、沉淀、化學反應除去起泡性物質,調節pH值及HLB值,加入能消除泡沫穩定性的物質等。

  泡沫局部表面張力降低導致泡沫破滅:該種機理的起源是將高級醇或植物油撒在泡沫上,當其溶入泡沫液,會顯著降低該處的表面張力。因為這些物質一般對水的溶解度較小,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烈地向四周牽引、延伸,最后破裂。

  消泡劑能破壞膜彈性而導致氣泡破滅消泡劑添加到泡沫體系中,會向氣液界面擴散,使具有穩泡作用的表面活性劑難以發生恢復膜彈性的能力。

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

  在氣泡表面疏水固體顆粒會吸引表面活性劑的疏水端,使疏水顆粒產生親水性并進入水相,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,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定性。

  對于借助泡沫的表面活性劑雙電層互相作用,產生穩定性的起泡液,加入普通的電解質即可瓦解表面活性劑的雙電層起消泡作用。

  造紙工業常用的消泡劑

  烴類一般不單獨作為消泡劑使用,而是與乳化劑以及蠟類配制成W/O型乳液使用,其擴散能力強,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,實際應用時,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,并達到抑泡和消泡的綜合效果。

  一般有機化合物,如烴類、醚類、醇類及磷酸脂類鋪展系數較大,因此破壞作用很強,而抑泡作用較差。有機硅鋪展系數很小,單純的有機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,使用很少量即能達到很強的消泡和抑泡作用,作為優秀的消泡劑必須同時兼顧消泡、抑泡作用,因此有機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,從而達到消泡的作用。

  一般在制漿造紙各個工段中,由于原料在蒸煮過程中產生的大量有機皂類,屬于陰離子表面活性劑類,漿液中產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、脂肪酸及其酯類消泡劑等。