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紙漿中的泡沫是令人傷腦筋的東西,它阻礙著工藝條件的執(zhí)行和設(shè)備的正常操作,可能成為制漿造紙和廢水處理中的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題。隨著我國(guó)造紙工業(yè)的發(fā)展,除氣消泡已成為生產(chǎn)中的一個(gè)重要的研究課題。
泡沫對(duì)于紙漿工程來(lái)說(shuō),它的產(chǎn)生和存在會(huì)嚴(yán)重地影響漿料的洗滌、篩選、漂白、打漿的正常操作,阻礙著這些工序設(shè)備效能的正常發(fā)揮。
泡沫對(duì)于造紙工程影響更大。紙料中存在有泡沫,會(huì)使流漿箱的濃度波動(dòng),使紙料流動(dòng)狀態(tài)不穩(wěn)定,它能封閉濕紙表面上的微孔,造成網(wǎng)部脫水困難,使纖維和未分散的填料在網(wǎng)部凝聚,影響紙幅的勻度。在廢水處理過(guò)程中,泡沫使廢液處理效率下降,并使廢水流失、飛濺,污染環(huán)境。
消除造紙工業(yè)中的泡沫有兩種方法,一種是利用化學(xué)消除法,另一種是機(jī)械消泡法。
隨著我國(guó)造紙工業(yè)的發(fā)展,我國(guó)造紙工業(yè)的化學(xué)消泡劑近年來(lái)也得到相應(yīng)的發(fā)展。溶劑型消泡劑是早期用于造紙工業(yè)的化學(xué)消泡劑,隨著造紙工業(yè)的發(fā)展,出現(xiàn)油型除氣消泡劑。近年來(lái)又開(kāi)發(fā)出乳液型除氣消泡劑,它比前兩者具有更優(yōu)越的除氣消泡性能。
溶劑型消泡劑
溶劑型消泡劑不能均勻地分散在水中,因而對(duì)于分散在水中空氣的消除是無(wú)效的,故只能消泡,不能除氣。
油型除氣消泡劑
造紙工業(yè)用得較為廣泛的是油型除氣消泡劑。它是由脂肪酸、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烯等聚合而成的一種非離子型表面活性劑。用于燒堿法芒桿漿能很好地消除洗滌、打漿、篩選濃縮時(shí)產(chǎn)生的大量泡沫,改善了洗凈度。
油型除氣消泡劑是一種表面性物質(zhì),它有除氣和控制泡沫的性能,使用時(shí)調(diào)制也較方便,但是由于這種消泡劑具有較大的疏水性,故有可能在紙面上形成油污點(diǎn),有的還稍微影響施膠效果,因此,近年來(lái)又開(kāi)發(fā)了乳液型除氣消泡劑。
乳液消泡劑
化學(xué)消泡劑的發(fā)展趨勢(shì)可以這樣概括,含有活性劑的如酰胺類(lèi)消泡劑將會(huì)用得少一些,這是由于其存在著沉積和分散不良,使篩板縫堵塞或可能使紙面形成魚(yú)眼紙病等。面對(duì)石油價(jià)格的提高和污染問(wèn)題的日益重視,油型除氣消泡劑的使用也會(huì)日趨減少,這必然導(dǎo)致大量地應(yīng)用乳液型除氣消泡劑。這是國(guó)際上的發(fā)展趨勢(shì)。
除氣消泡劑的消泡機(jī)理
泡沫是氣相分散于液相中的分散體系。聯(lián)系到造紙過(guò)程,氣相就是游離的空氣和二氧化碳,液相就是水。
由于存在著一種表面活性劑物質(zhì)而形成這些小泡沫就特別難于除去,它起到一種穩(wěn)定劑的作用。
要消除或控制泡沫,可以采用下列方法中的一種或幾種:
(1)降低泡沫穩(wěn)定劑的效能方面,可用化學(xué)反應(yīng)或非極性溶劑方法?;瘜W(xué)消泡劑能借化學(xué)反應(yīng)形成不穩(wěn)定泡沫產(chǎn)物,這種產(chǎn)物具有降低泡沫穩(wěn)定劑的效力?;蚣尤胍环N不溶于水的非極性溶劑,它將會(huì)散步在水面上,形成新的表面,從而導(dǎo)致泡沫的破裂。但這些溶劑僅對(duì)表面泡沫有效,對(duì)于已分散在水中的泡沫則無(wú)效。
(2)降低泡沫穩(wěn)定性方面可以采用提高表面張力、降低表面粘度或減少氫鍵連結(jié)等方法。
化學(xué)消泡劑的種類(lèi)很多,有的就具有以上的功能,只要合理地選擇就能降低泡沫的穩(wěn)定性,就能達(dá)到消泡的目的。
(3)采用形成局部薄弱點(diǎn),使泡沫破滅,如使用具有低表面張力點(diǎn)或用憎水固體消泡劑。
除此之外,還有置換泡沫形成體方面耦合表面活性劑或極性溶劑等等。