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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。
在制浆造纸工业(简称造纸工业)中,泡沫处理是生产中的棘手问题。
1发泡原因
当含有表面活性剂的液体或黏度较大的液体受到搅动时,常常会产生大量不易消失的泡沫。这些泡沫较为稳定不易消失的原因如下:
1.1膜弹性
液膜在一般的稀化过程中抗拒局部稀薄化的能力为膜弹性。当液膜有一稀薄点时,此点即是可能的部位。
但当这一点再进一步被拉伸时,则在此部位的表面活性剂分子会更加减少,而使其表面张力增大结果造成力的不平衡,牵拉周围的表面向稀薄点移动以平衡表面张力。表面层的移动会一起拉动下层的液体,这样就防止了初期弱点的进一步稀薄,及进而引起的泡沫。
这种作用也可称为“自我痊愈效应”。当然平衡表面张力时,也可能是主体液中的分子移出来而不必由邻近的表面移动分子。
但如果发生这种情况的话,就不会有回复稀薄部位的活动,也无法防止进一步的稀化,从而导致泡沫。不过,大多数发泡表面活性剂分子从主体到表面的移动速度相当慢所以自我痊愈效应是主要的。
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。