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造纸生产中的泡沫的形成

造纸工业中的浆料是多种物质的混和体，在浆料的贮存和流送过程中，由于搅拌、湍流、振荡、喷射等操作形式的存在，所以大量的空气被带入浆料中。进入浆料中的空气被周围的浆料包围形成气泡，在气泡的表面吸附着定向排列的表面活性剂分子，其疏水基伸向气泡的内部、亲水基向着浆料而产生一层薄膜。形成的气泡由于浆料的浮力而上升，在上升到浆料的表面时，又把浆料表面上的表面活性剂分子吸附上去，第二层表面活性剂分子的疏水基都是朝向空气的。因此，当气泡暴露于空气时，情况与其在浆料中时不同，气泡表面的液膜吸附有两层表面活性剂分子，即形成双分子膜。气泡之间由于向外的疏水基之间存在引力而使气泡聚集到一起形成泡沫。

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视频作者：东莞市三而造纸科技有限公司

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。

泡沫对于纸浆工程来说，它的产生和存在会严重地影响浆料的洗涤、筛选、漂白、打浆的正常操作，阻碍着这些工序设备效能的正常发挥。

泡沫对于造纸工程影响更大。纸料中存在有泡沫，会使流浆箱的浓度波动，使纸料流动状态不稳定；它能封闭湿纸幅表面上的微孔，造成网部脱水困难，使纤维和未分散的填料在网部凝聚，影响纸幅的匀度。泡沫还会形成浮浆，使纸料上网出现团块，严重时造成断头。

抄造纸板时，泡沫存在于纸板层之间，降低了其层间结合强度，泡沫还会使纸或纸板产生泡沫孔、泡沫斑、树脂斑等等纸病。

在涂布纸的加工过程中，若储料罐和涂布辊处有大量泡沫，使泡沫外溢，这不仅影响到涂布的正常操作，造成涂料的流失，还会污染环境。带有泡沫的涂布纸干燥时，泡沫因其内的空气受热膨胀而，在纸面上形成了凹陷点，从而破坏纸面的光洁和平滑，影响纸品印刷图案的精美和完整。泡沫严重时，会增加涂料的粘度，使涂料流动性能变差，给生产带来困难。