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。
消泡剂的作用原理
(1)化学反应法
消泡剂能与发泡剂发生化学反应,如发泡剂为肥皂时,可加酸使其变为硬脂酸,也可加人Ca2+、Mg2+
等,使其形成不溶于水的固体,导致泡沫。
(2)降低膜强度法
一种消泡剂是非极性溶剂,如煤油、柴油、等,这些有机烃类可以迅速在液体表面铺展,带走部
分发泡剂,使液膜变薄,强度降低而引起。但这种消泡剂必须经乳化后才能在造纸中应用,否则
煤油等会对纸纤维造成污染。大多数消泡剂使用小分子醇类,如乙醇、辛醇等,它们可以进人泡沫双
分子定向膜中,使膜强度降低,并通过这些极性分子的扩散使部分发泡剂分子带入水中。
(3)造成局部张力差异
能够显着降低表面张力的表面活性剂和固体疏水颗粒,如含氟表面活性剂、硅油、聚醚、高碳醇、一
胶体Si02、二硬脂酰乙er胺(EBS)能够进入泡沫双分子膜中,导致膜中表面张力局部降低,而膜的其余
部分则仍保持着较大的表面张力,这种张力差异使较强张力牵引着这个张力较弱的部分,从而导致泡
沫的。
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造纸消泡剂
造纸消泡剂是指用于消除造纸机上泡沫的化学品。在造纸过程中,由于不合理的施胶及洗涤不良纸浆,酸性系统中使用碱性填料,过量或以其它不适当方式使用浆内添加剂等均可能使在造纸机沉砂槽、高位箱、网前箱、白水坑等湿部系统积聚会在纸面形成泡沫纱点或透帘等,所以需要添加消泡剂。用于造纸机的消泡剂,要求在纸面不会形成油点和影响抗水性,通常选用硅油、脂肪酰胺钙
(钠)皂或环氧bin烷衍生物等组成的乳液型消泡剂,也有用以非离子型表面活性剂为主体组成的脱气剂等。这些消泡剂可以减少纸面,提高平滑度,加强滤水性,有利于提高纸页的湿强度。
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