消泡剂在造纸工业中的应用和发展趋势
龚盛昭 郑荣辉 骆雪萍
(广东轻工职业技术学院轻化工程系 ,广州 ,510300)
摘 要
:
分析了造纸过程泡沫产生的原因和消泡剂的消泡机理
,
综合介绍了常用消泡剂产品的组成 、
种类 、
性能和在
制浆 、
抄纸 、
涂布等工段的使用情况
,
并对造纸用消泡剂的发展趋势进行了展望 。
关键词
:
消泡剂
;
破泡剂
;
抑泡剂
;
应用
;
进展
1 前 言
自进入 80 年代以来 ,世界经济飞速发展 ,人民
生活水平不断提高 ,对各种产品的质量要求越来越
高 ,纸张也不例外 。但是许多因素还在制约着纸张
质量的提高 ,其中造纸工业中遇到的泡沫问题就是
其中一个重要因素 。
消泡剂在造纸工业中的用量不大 ,但其作用却
不容忽视 。在整个制浆造纸工业过程中 ,从蒸煮放
料后的一系列操作 ,如洗涤 、
筛选 、
漂白 、
浓缩 、
供浆
系统 、
表面施胶 、
涂布 、
黑液回收等 ,均不同程度地受
到泡沫的影响 ,干扰正常生产 ,使纸张质量下降
[ 1 ]
,
严重时将使生产无法进行下去 。泡沫的消除方法主
要有化学法 、
物理法和机械法 。化学消泡法就是在
生产过程中加入化学物质 (消泡剂) 消除泡沫 ;物理
消泡法利用静置 、
加温或减压来消除泡沫 ;机械消泡
法就是采用机械力使泡沫破裂 。物理法和机械法操
作简单 ,但被动 ,只治标而不治本 ,且效果不理想 。
目前使用最广泛使用的是化学消泡法 ,即使用消泡
剂控制造纸过程中泡沫的形成和破除已形成的泡
沫 。
在造纸工业中 ,如果对泡沫的形成机理和消泡
剂的组成等方面的知识认识不够 ,就会造成消泡剂
的使用不当的现象 ,结果使生产不正常和造成浪费 。
另外 ,消泡剂能取得直接经济效益 ,文献
[ 2 ]
报道国
外某大纸厂在使用消泡剂前 , 生产 1 吨纸需消耗
25kg 芒硝 ,而使用消泡剂后降至 19kg 芒硝 。所以 ,
对泡沫形成原理 、
消泡剂的作用原理和常用消泡剂
在各造纸工序中的应用等有关知识进行总结和介绍
具有一定意义的 。
2 造纸过程中消泡剂消泡的原理和消泡剂的组成
2. 1 泡沫的形成和稳定
纯液体不会起泡 ,二元以上混合物才具有起泡
能力 。在含有表面活性剂的水中搅拌时 ,空气进入
溶液 ,水中的空气被周围的液体包围而形成水中气
泡 ,此时表面活性剂在气泡周围排列 ,疏水基伸向气
泡内部 ,亲水基向着液相 ,而形成一层膜 。气泡上升
至液体表面 ,形成双分子膜逸出液面 ,双分子膜对气
泡具有保护作用而使泡沫稳定
[ 3 ]
,如图 1 所示 。
图
1
泡沫产生示意图
泡沫的稳定性与温度有关 ,温度升高 ,泡沫稳定
性降低 ,所以可用升温的方法来去除泡沫 。水溶性
的聚合物 (如碳水化合物和木素的溶出物 、
造纸过程
中的添加剂等) 在水中形成胶体 ,增加粘度 ,对泡沫
具有稳定作用
[ 4 ]
。
制浆造纸自始至终都是混合物体系 ,其中含有
许多易起泡的物质 ,在生产过程中需加入许多种易
起泡的表面活性剂 ,而且在混合体系中物质之间的
反应也有表面活性剂生成 。如碱法制浆中就有许多
皂化物的生成 ,所以在制浆造纸生产过程中会产生
大量稳定的泡沫 。
2. 2 消泡剂消泡原理
消泡剂有破泡剂和抑泡剂两种 。破泡剂的使用
是使已产生的泡沫破裂 ,是暂时性的效果 ,当破泡剂
溶于液体后即失去作用 。抑泡剂主要是抑制泡沫的
生成 ,即使溶于液体仍能发挥作用 。一种好的消泡
0
4
《造纸科学与技术》 2001 年 第 20 卷 第 2 期
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.