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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。
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。
消泡剂添加到泡沫体系中,会向气液界面扩散,使具有稳泡作用的表面活性剂难以发生恢复膜弹性的能力。泡沫排液的速率可以反映泡沫的稳定性,添加一种加速泡沫排液的物质,也可以起到消泡作用。在气泡表面疏水固体颗粒会吸引表面活性剂的 疏水端,使疏水颗粒产生亲水性并进入水相,从而起到消泡的作用。
某些能与溶液充分混合的低分子物质,可以使气泡表面活性剂被增溶、使其有效浓度降低。有这 种作用的低分子物质如辛醇、乙醇、bing醇等醇类,不仅可减少表面层的表面活性剂浓度,而且还会溶入表面活性剂吸附层,降低表面活性剂分子间的紧密程度,从而减弱了泡沫的稳定性。