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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。
消除造纸工业中的泡沫有两种方法,一种是利用化学消泡法,另一种是机械消泡法。化学消泡即使用消泡剂来控制造纸过程中泡沫的形成和破除已形成的泡沫,因其不需要大量的设备投资和维修费用,不需改变原来的流程,而被广泛应用。
消泡剂在造纸工业中的用量虽然不算大,但是对造纸工业的贡献却是非常大的。造纸工业中较为广泛使用的是有机硅、聚醚以及高碳醇消泡剂。
消泡剂的作用原理
(1)化学反应法
消泡剂能与发泡剂发生化学反应,如发泡剂为肥皂时,可加酸使其变为硬脂酸,也可加人Ca2+、Mg2+
等,使其形成不溶于水的固体,导致泡沫。
(2)降低膜强度法
一种消泡剂是非极性溶剂,如煤油、柴油、等,这些有机烃类可以迅速在液体表面铺展,带走部
分发泡剂,使液膜变薄,强度降低而引起。但这种消泡剂必须经乳化后才能在造纸中应用,否则
煤油等会对纸纤维造成污染。大多数消泡剂使用小分子醇类,如乙醇、辛醇等,它们可以进人泡沫双
分子定向膜中,使膜强度降低,并通过这些极性分子的扩散使部分发泡剂分子带入水中,导致泡沫破
裂。
(3)造成局部张力差异
能够显着降低表面张力的表面活性剂和固体疏水颗粒,如含氟表面活性剂、硅油、聚醚、高碳醇、一
胶体Si02、二硬脂酰乙er胺(EBS)能够进入泡沫双分子膜中,导致膜中表面张力局部降低,而膜的其余
部分则仍保持着较大的表面张力,这种张力差异使较强张力牵引着这个张力较弱的部分,从而导致泡
沫的。
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由于消泡剂为液态,可用计量泵输送,通常不受水质硬度的影响,并可经受剪切力的作用而保持稳定。为了取得的消泡效果应正确选择加入点,应加在发生泡沫的场所或在稍稍靠前处。在纸机系统可加入网下白水盘,总之应距流浆箱有一定距离,使浆料在消泡后上网,确保纸页成形和成纸的质量。
早期的消泡剂为:煤油、石油、柴油等溶剂。其表面强度较低粘度小,当它进入泡膜后,能使泡沫的粘度降低,表面张力下降,从而降低了泡沫的弹性和稳定性,使泡沫。由于这类消泡剂不能均匀分散在水中,不易排出混入浆内的空气,还会使纸面产生油污点并使施胶度下降,故一般只用于未漂浆和黄纸板生产的消泡,使用量也较大。