3 造纸工业用消泡剂
3. 1 制浆和抄纸用消泡剂
在制浆工序中 ,由于制浆原料中含有脂肪酸 、
树
脂酸等天然物质 ,与加入的烧碱 、
硫化碱等化学药品
发生反应生成脂肪酸皂 、
树脂酸皂等起泡物质 ,再加
上纤维素等高分子物质的稳泡作用 ,在浆料的流送
和混合时将大量空气带入浆料体系就形成了大量稳
定的泡沫 ,给后续工序如洗涤 、
输送 、
漂白等带来很
大的困难 ,造成浮浆和使纸浆质量降低 。有的工厂
采用“清水压泡”,这种方法对去除泡沫有一定的效
果 ,但除泡效果并不理想 。制浆工序洗涤下来的黑
液也含有高浓度的脂肪酸皂 、
树脂酸皂等起泡和稳
泡物质 ,为方便操作和提高纸浆碱回收率 ,也必须对
黑液进行消泡处理 。
在抄纸工序的料浆中也含有与制浆工序料浆中
相似的起泡和稳泡物质 ,在操作中也会混入空气而
产生泡沫 ,泡沫的存在对纸张有很大影响 ,使施胶度
差 、
横幅定量均一性差 、
纸面出现斑点 、
透光点和小
孔洞等 ,甚至引起断纸 。另外 ,抄纸白水中如果产生
大量泡沫 ,也应加消泡剂排除 ,以提高纸浆的回收
率
[ 10 ]
。
目前 ,在制浆工序和抄纸工序用的消泡剂的活
性成分主要是脂肪酸及其衍生物 、
聚醚 、
有机硅等 。
消泡剂一般不是单一的活性成分 ,而是多种活性成
分的复配 ,以取长补短 ,得到好的功效 ,如表 2 所列
配方就是一种脂肪酸衍生物与其他物质为活性成分
复配的制浆用消泡剂
[ 12 ]
。
表
2
一种制浆用消泡剂配方
物 质
含量
( %)
物 质
含量
( %)
粒状硬脂酸
10. 6
丙二醇硬脂酸酯
5 . 1
卵磷脂
11. 9
异丙醇
34. 1
脂族烃溶剂
6 . 8
水
30. 6
40 %
氢氧化钾溶液
0. 75
3. 2 涂布纸用消泡剂
涂布纸用消泡剂是指在涂布纸用涂料的配制过
程中加入的消泡剂 。由于涂料中含有碱 、
颜料等起
泡物质的存在 ,配制涂料需要机械搅拌和研磨等过
程 ,这些过程都会将空气引入涂料中而产生泡沫 ,涂
料的粘度大 ,泡沫很稳定 ,产生后很难排除 ,涂布到
纸张后在纸张上就在纸张上产生白点 ,使纸张质量
下降 ,所以在涂布纸用涂料的配制过程中必须加入
适量的消泡剂 。
另一方面 ,涂布纸用消泡剂与制浆用消泡剂不
同 。制浆用消泡剂在洗涤工段时将被冲洗掉 ,一般
很少留在成品纸中 ;而涂布纸用消泡剂将随着涂料
涂到纸张上 ,留在纸张中 ,对纸张的质量影响很大 。
所以对涂布纸用消泡剂的要求除了具有消泡抑泡功
能外 ,还必须具备下列要求 :对涂料的粘结性 、
分散
性和印刷适应性无任何副作用 ,如果能提高纸张的
光泽度 、
拉毛速度和润滑性能那就更好
[ 11 ]
。
目前 ,涂布纸用消泡剂的活性成分大多采用聚
醚
[ 13 ]
,因为聚醚不仅具有很强的消泡抑泡功能 ,同
时具有上光 、
润滑多种功能 ,而且乳化 、
分散 、
渗透
性 、
热稳定性 、
化学稳定性都很好 ,无毒 ,价格便宜 ,
非常适合作为涂料用消泡剂使用 。在实际涂布纸消
泡剂中 ,聚醚一般与其他消泡剂如脂肪酸衍生物 、
有
机硅等复配成功能更强大的复合消泡剂使用 。如表
3 就是一种用于改善铜版纸和有色纸质量的涂布用
复合型消泡剂
[ 12 ]
。
表
3
一种涂布纸用乳液消泡剂
物 质
用量
( %)
物 质
用量
( %)
脂肪醇聚醚
3
~
5
硅酮或磷酸三丁酯
2
~
10
脂肪酸钠
1
~
2. 6
液蜡或矿物油
45
~
55
水
适量
3. 3 其他工序用消泡剂
纸张表面施胶的过程中也会产生泡沫 ,影响纸
张质量 ,一般也需在胶中加入消泡剂 ,常用聚醚 、
酯
类 、
有机硅等作活性成分的消泡剂 。
造纸工业排出的污水含有大量的泡沫时 ,也需
进行消泡处理 ,否则泡沫阻止氧气进入污水中 ,使生
物处理废水工艺无法实施 。
4 造纸用消泡剂的展望
消泡剂在造纸工业中的用量虽然不大 ,但是消
泡剂对造纸工业的贡献也是有目共睹的 。随着对纸
张质量要求的不断提高 ,对消泡剂的要求也不断提
高 ,消泡剂将朝着哪个方向发展 ,作者认为以下几个
方面值得引起消泡剂制作者和造纸工业者的关注 。
4. 1 有机硅消泡剂具有广阔的前景
近十几年来 ,有关有机硅的研究非常活跃 ,关于
这方面的文献很多 ,产品种类很多 。有机硅的用途
2
4
《造纸科学与技术》 2001 年 第 20 卷 第 2 期
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