在涂布纸的加工过程中,若储料罐和涂布辊处有大量泡沫,使泡沫外溢,这不仅影响到涂布的正常操作,造成涂料的流失,还会污染环境。带有泡沫的涂布纸干燥时,泡沫因其内的空气受热膨胀而***,在纸面上形成了凹陷点,从而***纸面的光洁和平滑,影响纸品印刷图案的精美和完整。泡沫严重时,会增加涂料的粘度,使涂料流动性能变差,给生产带来困难。
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。
另外,制浆工序洗涤下来的黑液因为同样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;还有整个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。
有机硅消泡剂按物理性状主要分四大类,即硅油型、硅油溶液型、硅油混合物型和硅油乳液型。造纸工业中应用的硅油消泡剂可以是硅油型的,亦可以为硅油乳液型的,目前主要是以硅油乳液型为主。将硅油乳化后,表面张力迅速降低,故易于吸附于泡沫液体表面,在液面上铺展,所形成表面膜的黏度小,强度较低,所以能造成泡沫上局部表面张力不平衡,使液膜减薄、***,从而达到消泡的目的,同时也有抑泡的作用;另外,乳液型消泡剂对水的亲和力较大,适应的pH值范围较宽,对施胶无不良影响,不会在纸面产生污点。且使用很少量即能达到很强的破泡和抑泡作用,故成为一种重要的消泡剂成分。硅油型消泡剂一般具有较高的消泡效能,其使用时的关键在于硅油的乳化。如乳化不完全,使用时会破乳,影响其使用效果。常用的有机硅消泡剂都是以硅油作为基础组分,配以适宜的溶剂、乳化剂或无机填料配制成的。
泡沫的产生及消泡原理1泡沫的产生
一般而言,纯水和纯表面活性剂不起泡,这是因为它们的表面和内部是均匀的,很难形成弹性薄膜,即使形成亦不稳定,会瞬间消失。但当溶液中有表面活性剂的存在,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。
气泡形成后,由于分子间力的作用,其分子中的亲水基和疏水基被气泡壁吸附,形成规则排列,其亲水基朝向水相,疏水基朝向气泡内,从而在气泡界面上形成弹性膜,其稳定性很强,常态下不易***。
2消泡机理
消泡作用分“抑泡”、“破泡”两种形式,但统称为消泡剂。
当体系加入消泡剂后,其分子杂乱无章地广布于液体表面,***形成弹性膜,即终止泡沫的产生。当体系大量产生泡沫后,加人消泡剂,其分子立即散布于泡沫表面,快速铺展,形成很薄的双膜层,进一步扩散、渗透,层状***,从而取代原泡膜薄壁。
由于其表面张力低,便流向产生泡沫的高表面张力的液体,这样低表面张力的消泡剂分子在气液界面间不断扩散、渗透,使其膜壁迅速变薄,泡沫同时又受到周围表面张力大的膜层强力牵引,这样,致使泡沫周围应力失衡,从而导致其“破泡”。不溶于体系的消泡剂分子,再重新进入另一个泡沫膜的表面,如此重复,所有泡沫,全部覆灭。
3消泡剂的组成
消泡剂的任务:***气泡表面液膜,阻止泡的形成和促使泡的破灭。消泡剂用于大泡,微泡需脱气、消泡一起使用。
常规消泡剂由以下组分组成:
活性物质:起破泡消泡作用,表面张力小。代表物有动植物油、疏水二氧化硅、高JI醇等。
扩散剂:润湿乳化剂,保证消泡微滴扩散接触到气泡膜并铺展。有壬(辛)基酚聚氧乙烯醚、皂盐等。
载体:有助于活性物质和起泡体系结合,易于分散到起泡体系,把两者结合起来,其本身表面张力低,有助于抑泡,且可以降低成本。
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