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在现代造纸工业中,白水和浆料中所含有的空气与小气泡对纸机抄纸、纸幅成形,包括成纸后纸张的质量都有巨大的影响。气泡的产生取决于多方面原因,比如湿部化学品的使用;上浆池流送系统中浆料的喷射搅动;真空辊抽吸过程中加入空气和上网白水的回收等;这些来自各个方面产生的气泡很容易导致各种生产问题的产生。常见的有:纸浆在流送系统中不稳定;纸张定量产生波动;纸张在成形中脱水能力降低,并使纤维和未分散的填料易于凝聚,从而降低纸页的匀度;气泡还容易导致泡沫点、等常见纸病。
所以,造纸工业对于消泡的要求较高,控制好高速纸机流浆箱内空气含量是非常重要的。在消除泡沫的方法上,仅是用机械除气法往往是不够的。现代化纸厂大都使用快速、便捷的消泡剂来帮助纸浆除气。现在市场上主要应用于造纸工业的消泡剂主要有3类:分别是有机硅类消泡剂、脂肪醇类消泡剂和聚醚酯类消泡剂。由于有机硅类消泡剂中含有硅油,无法达到造纸工业生产中不影响生产的要求,因而一般用于抄纸工段的多为脂肪醇类消泡剂和聚醚酯类消泡剂。
纸料系统中的气体一部分是以泡沫的形式存在于纸料的表面,如冲浆池、流浆箱、高位箱等的表面,另一部分则以小气泡或其他形式分布在纸料系统中、吸附于纤维上或溶解于水中,因此,常把消除槽、池、箱中存在于纸料表面的泡沫称之为消泡。把只能消除纸料表面泡沫消除纸料表面泡沫的添加剂叫做消泡剂,而把既能消除纸料表面泡沫又能消除纸料里面小气泡的添加剂叫除气消泡剂。消泡剂的消泡机理主要是通过破坏膜弹性而导致气泡破灭;促使液膜排液,因而导致气泡破灭;添加疏水固体颗粒可导致气泡破灭;利用电解质瓦解表面活性剂双电层而导致气泡破灭;增溶助泡表面活性剂可导致气泡破灭。
造纸过程中常用的消泡剂及其正确使用
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。
后来发展的油型消泡剂,大多为环氧烯烃和脂肪醇的缩聚物,是一种亲油性表面活性剂,有良好的消泡和抑制泡沫的效能,MPO消泡剂即属于这种类型,MPO消泡剂的消泡能力是柴油的10倍以上,由于具有较大的疏水性,在纸面会造成油点和影响施胶度,从而不能用于白纸和纸种。