CN107130459B - 一种造纸黑液消泡剂及其制备方法和应用 - Google Patents
一种造纸黑液消泡剂及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种造纸黑液消泡剂,按重量份数计,包括硅膏105.5~108.5份、硬脂酸二乙醇胺0.5~1份、聚醚改性硅油3~5份、表面活性剂5~9份、脂溶性助剂3~6份、分散剂0.5~1份和醚类溶剂2~3份;以所述硅膏的重量份数为基准,所述硅膏由包括以下组分的原料制备得到:有机硅氧烷100份、二氧化硅4~6份、无机酸类催化剂0.5~1份和硅烷偶联剂1~1.5份。本发明提供的造纸黑液消泡剂中二氧化硅在强碱性条件下性质稳定、不易分解。因此,本发明提供的造纸黑液消泡剂在对造纸黑液进行消泡处理时,消泡快、抑泡持久且用量少。
Description
技术领域
本发明涉及造纸化学品技术领域,具体涉及一种造纸黑液消泡剂及其制备方法和应用。
背景技术
造纸工业的碱法(烧碱法和硫酸盐法)制浆工艺产生的废水中含有大量的木质素,呈黑褐色,被称作黑液。黑液很容易起泡,主要是因为在蒸煮过程中溶解出大量有机物木素,特别是松木,蒸煮后由于松节油皂化物含量多,起泡尤其强,产生的泡沫细密,且碱性强、温度高,在回收处理时必须加入消泡剂进行消泡,这样可以降低浆料中空气含量,提高洗净效果,增加在网笼的挂浆厚度,从而提高生产效率。
目前,常用的有机硅消泡剂一般是使用乳化剂将二甲基硅油与二氧化硅的复合物乳化而制备成水乳液型产品。有机硅消泡剂的作用机理主要是疏水性的二氧化硅分散在二甲基硅油中,在与发泡液接触时,二甲基硅油降低表面张力,二氧化硅对泡沫进行破坏和抑制产生,从而起到消泡抑泡的作用。但是由于造纸黑液具有粘度大、温度高、强碱性以及气泡细密等特点,一般有机硅消泡剂对其消泡抑泡效果甚微,因而在使用时增加了消泡剂的使用量,且效果不佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种造纸黑液消泡剂及其制备方法和应用,本发明提供的造纸黑液消泡剂在对造纸黑液进行消泡处理时,消泡快、抑泡持久且用量少。
本发明提供了一种造纸黑液消泡剂,按重量份数计,包括以下组分:
硅膏105.5~108.5份;
硬脂酸二乙醇胺0.5~1份;
聚醚改性硅油3~5份;
表面活性剂5~9份;
脂溶性助剂3~6份;
分散剂0.5~1份;
醚类溶剂2~3份;
以所述硅膏的重量份数为基准,所述硅膏由包括以下组分的原料制备得到:
有机硅氧烷100份;
二氧化硅4~6份;
无机酸类催化剂0.5~1份;
硅烷偶联剂1~1.5份。
优选的,所述有机硅氧烷包括二甲基硅油和羟基硅油。
优选的,所述无机酸类催化剂包括亚磷酸和/或硫酸;所述硫酸的质量百分浓度为45%~55%。
优选的,所述硅膏的制备方法包括以下步骤:
将有机硅氧烷、二氧化硅、无机酸类催化剂和硅烷偶联剂混合,在80~85℃下反应1.5~3.5h,得到硅膏。
优选的,所述硅膏的制备方法具体为:
(1)将有机硅氧烷、二氧化硅和无机酸类催化剂混合,80~85℃下初次反应1~2h,得到初次反应产物;
(2)将所述步骤(1)中初次反应产物与硅烷偶联剂混合,80~85℃下二次反应0.5~1.5h,得到硅膏。
优选的,所述表面活性剂包括阴离子表面活性剂、两性表面活性剂和非离子表面活性剂。
优选的,所述脂溶性助剂包括脂溶性脂肪酸、动物油脂、植物油脂中的一种或几种与C10~C30的脂肪醇的混合物。
优选的,所述醚类溶剂包括乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯和二乙二醇甲醚中的一种或几种。
本发明提供了上述技术方案所述造纸黑液消泡剂的制备方法,包括以下步骤:
将硅膏与硬脂酸二乙醇胺、聚醚改性硅油、表面活性剂、脂溶性助剂、分散剂和醚类溶剂混合,得到造纸黑液消泡剂。
本发明提供了上述技术方案所述造纸黑液消泡剂或上述技术方案所述制备方法制备得到的造纸黑液消泡剂在造纸黑液消泡处理中的应用。
本发明提供了一种造纸黑液消泡剂,按重量份数计,包括硅膏105.5~108.5份、硬脂酸二乙醇胺0.5~1份、聚醚改性硅油3~5份、表面活性剂5~9份、脂溶性助剂3~6份、分散剂0.5~1份和醚类溶剂2~3份;以所述硅膏的重量份数为基准,所述硅膏由包括以下组分的原料制备得到:有机硅氧烷100份、二氧化硅4~6份、无机酸类催化剂0.5~1份和硅烷偶联剂1~1.5份。本发明提供的造纸黑液消泡剂以硅膏为主体,在各组分作用下,二氧化硅能够与有机硅氧烷充分分散、融合,使二氧化硅不容易沉淀,在碱性条件下性质稳定,不易分解,提高了二氧化硅的耐碱性。因此,采用本发明提供的造纸黑液消泡剂在对造纸黑液进行消泡处理时,消泡快、抑泡持久且用量少。实施例中实验结果表明,采用造纸厂黑液100mL为起泡物质,通过鼓泡机循环起泡,起泡高度20cm,加入5μL本发明提供的造纸黑液消泡剂,消去10cm高度泡沫所用时间为5.6秒,抑泡时间为6分37秒,优于市售消泡剂商品。将本发明提供的造纸黑液消泡剂应用于造纸厂实际煮浆生产过程中,具体是在造纸黑液的提取和漂洗工段中加入消泡剂,在消泡抑泡效果相当的情况下,本发明提供的造纸黑液消泡剂的平均用量为0.0328kg/吨浆,优于市售消泡剂商品。
具体实施方式
本发明提供了一种造纸黑液消泡剂,按重量份数计,包括以下组分:
硅膏105.5~108.5份;
硬脂酸二乙醇胺0.5~1份;
聚醚改性硅油3~5份;
表面活性剂5~9份;
脂溶性助剂3~6份;
分散剂0.5~1份;
醚类溶剂2~3份;
以所述硅膏的重量份数为基准,所述硅膏由包括以下组分的原料制备得到:
有机硅氧烷100份;
二氧化硅4~6份;
无机酸类催化剂0.5~1份;
硅烷偶联剂1~1.5份。
本发明提供的造纸黑液消泡剂包括硅膏;以所述硅膏的重量为基准,所述硅膏的重量份数为105.5~108.5份,优选为106~108份,更优选为106.5~107.5份,最优选为107份。在本发明中,所述硅膏由包括以下组分的原料制备得到:
有机硅氧烷100份;
二氧化硅4~6份;
无机酸类催化剂0.5~1份;
硅烷偶联剂1~1.5份。
在本发明中,制备所述硅膏的原料包括有机硅氧烷100份。在本发明中,所述有机硅氧烷优选包括二甲基硅油和羟基硅油。在本发明中,所述有机硅氧烷中二甲基硅油和羟基硅油的质量比优选为(14~24):1,更优选为(16~22):1,最优选为(18~20):1。
在本发明中,所述二甲基硅油优选包括低粘度二甲基硅油和高粘度二甲基硅油;所述低粘度二甲基硅油的黏度优选为300~500cst,更优选为350~450cst;所述高粘度二甲基硅油的黏度优选为3000~10000cst,更优选为5000~8000cst。在本发明中,所述二甲基硅油中低粘度二甲基硅油和高粘度二甲基硅油的质量比优选为(1.5~8.5):1,更优选为(3~7):1,最优选为(4~6):1。本发明对于所述二甲基硅油的来源没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的二甲基硅油的市售商品即可。
在本发明中,所述羟基硅油中羟基的质量百分含量优选为2%~4%,更优选为2.5%~3.5%,最优选为3%。本发明对于所述羟基硅油的来源没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的羟基硅油的市售商品即可。
在本发明中,制备所述硅膏的原料包括二氧化硅4~6份,优选为4.5~5.5份,更优选为5份。本发明对于所述二氧化硅的来源没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的二氧化硅的市售商品即可。
在本发明中,制备所述硅膏的原料包括无机酸类催化剂0.5~1份,优选为0.6~0.9份,更优选为0.7~0.8份。在本发明中,所述无机酸类催化剂优选包括亚磷酸和/或硫酸;所述硫酸的质量百分浓度优选为45%~55%,更优选为48%~52%,最优选为50%。当所述无机酸类催化剂包括亚磷酸和硫酸时,本发明对于所述无机酸类催化剂中亚磷酸和硫酸的添加比例没有特殊的限定,采用任意添加比例均可;优选的,所述无机酸类催化剂中亚磷酸和硫酸的添加比例相等。
在本发明中,制备所述硅膏的原料包括硅烷偶联剂1~1.5份,优选为1.1~1.4份,更优选为1.2~1.3份。在本发明中,所述硅烷偶联剂优选包括硅烷偶联剂KH550和/或KH560。当所述硅烷偶联剂包括硅烷偶联剂KH550和KH560时,本发明对于所述硅烷偶联剂KH550和KH560的添加比例没有特殊的限定,采用任意添加比例均可;优选的,所述硅烷偶联剂KH550和KH560的添加比例相等。在本发明中,所述硅烷偶联剂在所述造纸黑液消泡剂中起到桥联作用,能够提高有机硅氧烷和二氧化硅之间的结合力,使二氧化硅不容易沉淀,在碱性条件下性质稳定,不易分解,有利于提高二氧化硅的耐碱性,进而改善造纸黑液消泡剂的使用效果。
在本发明中,所述硅膏的制备方法优选包括以下步骤:
将有机硅氧烷、二氧化硅、无机酸类催化剂和硅烷偶联剂混合,在80~85℃下反应1.5~3.5h,得到硅膏。
在本发明中,所述无机酸类催化剂有利于使有机硅氧烷和二氧化硅之间充分分散,因而能够使反应在较低温度80~85℃下完成,节约能耗。
本发明优选先将所述有机硅氧烷、二氧化硅和无机酸类催化剂混合,80~85℃下初次反应1~2h,得到初次反应产物;然后将所述初次反应产物与硅烷偶联剂混合,80~85℃下二次反应0.5~1.5h,得到硅膏。
本发明优选将所述有机硅氧烷、二氧化硅和无机酸类催化剂混合,80~85℃下初次反应1~2h,得到初次反应产物。在本发明中,所述有机硅氧烷、二氧化硅和无机酸类催化剂的混合优选在搅拌条件下进行;所述搅拌的速率优选为60~120rpm,更优选为80~100rpm。具体的,本发明优选将有机硅氧烷升温至50~60℃,搅拌条件下与二氧化硅和无机酸类催化剂混合,再继续升温至80~85℃下初次反应1~2h,得到初次反应产物。本发明优选将有机硅氧烷升温至50~60℃,更优选为52~58℃,最优选为55℃。本发明对于所述升温至50~60℃和继续升温至80~85℃时的升温速率没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的升温的技术方案即可。在本发明中,所述初次反应的温度优选为80~85℃,更优选为81~84℃,最优选为82~83℃;所述初次反应的时间优选为1~2h,更优选为1.5h。
得到初次反应产物后,本发明优选将所述初次反应产物与硅烷偶联剂混合,80~85℃下二次反应0.5~1.5h,得到硅膏。在本发明中,所述初次反应产物与硅烷偶联剂的混合优选在搅拌条件下进行;所述搅拌的速率优选为60~120rpm,更优选为80~100rpm。在本发明中,所述二次反应的温度优选为80~85℃,更优选为81~84℃,最优选为82~83℃;所述二次反应的时间优选为0.5~1.5h,更优选为1h。
完成所述二次反应后,本发明优选将得到的二次反应物料进行冷却,得到硅膏。本发明优选将所述二次反应物料冷却至55~65℃,更优选为60℃。本发明对于所述冷却的方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的冷却的技术方案即可,具体如自然冷却。
本发明提供的造纸黑液消泡剂包括硬脂酸二乙醇胺0.5~1份,优选为0.6~0.9份,更优选为0.7~0.8份。本发明对于所述硬脂酸二乙醇胺的来源没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的硬脂酸二乙醇胺的市售商品即可。在本发明中,所述硬脂酸二乙醇胺能够起到协助破泡的作用。
本发明提供的造纸黑液消泡剂包括聚醚改性硅油3~5份,优选为3.5~4.5份,更优选为4份。本发明对于所述聚醚改性硅油的种类或型号没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的聚醚改性硅油即可。在本发明的实施例中,具体采用道康宁牌号OFX-0190型号的聚醚改性硅油。在本发明中,所述聚醚改性硅油能够提高造纸黑液消泡剂的抑泡效果。
本发明提供的造纸黑液消泡剂包括表面活性剂5~9份,优选为6~8份,更优选为6.5~7.5份,最优选为7份。在本发明中,所述表面活性剂优选包括阴离子表面活性剂、两性表面活性剂和非离子表面活性剂。在本发明中,所述阴离子表面活性剂、两性表面活性剂和非离子表面活性剂的质量比优选为(0.5~1):(0.5~1):(4~7),更优选为(0.6~0.9):(0.6~0.9):(4.5~6.5),(0.7~0.8):(0.7~0.8):(5~6)。
本发明对于所述阴离子表面活性剂的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的阴离子表面活性剂即可,具体如顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠(快速渗透剂T)。在本发明中,所述阴离子表面活性剂有利于提高造纸黑液消泡剂的消泡速度。
本发明对于所述两性表面活性剂的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的两性表面活性剂即可,具体如卵磷脂。在本发明中,所述两性表面活性剂能够协助造纸黑液消泡剂中各组分之间的融合,使各组分不易分层,有利于改善造纸黑液消泡剂的使用效果。
本发明对于所述非离子表面活性剂的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的非离子表面活性剂即可。在本发明中,所述非离子表面活性剂优选为聚醚类非离子表面活性剂,更优选包括脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧丙烯醚。在本发明中,所述脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧丙烯醚的质量比优选为(2~3):(2~4),更优选为(2.2~2.8):(2.5~3.5),最优选为2.5:3。本发明对于所述脂肪醇聚氧乙烯醚的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的脂肪醇聚氧乙烯醚即可,具体如异构十醇聚氧乙烯醚。本发明对于所述脂肪醇聚氧丙烯醚的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的脂肪醇聚氧丙烯醚即可,具体如十六十八醇聚氧丙烯醚。在本发明中,所述非离子表面活性剂能够协助造纸黑液消泡剂中各组分之间的融合,使各组分不易分层,有利于改善造纸黑液消泡剂的使用效果;同时能够提高造纸黑液消泡剂的抑泡效果。
本发明提供的造纸黑液消泡剂包括脂溶性助剂3~6份,优选为3.5~5.5份,更优选为4~5份,最优选为4.5份。在本发明中,所述脂溶性助剂优选包括脂溶性脂肪酸、动物油脂、植物油脂中的一种或几种与C10~C30的脂肪醇的混合物。在本发明中,所述脂溶性助剂中C10~C30的脂肪醇与其它组分的质量比优选为(2~4):(1~2),更优选为(2.5~3.5):(1.2~1.8),最优选为3:(1.4~1.6)。在本发明中,所述脂溶性助剂能够在造纸黑液表面形成油膜,起到协助破泡的作用;此外,所述脂溶性助剂中C10~C30的脂肪醇能够对造纸黑液中的小泡沫进行聚集,使其在造纸黑液中脱气,起到协助破泡的作用。
本发明对于所述脂溶性脂肪酸、动物油脂和植物油脂的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的脂溶性脂肪酸、动物油脂和植物油脂即可;在本发明的实施例中,具体采用油酸。在本发明中,所述C10~C30的脂肪醇优选为C10~C18的脂肪醇,更优选为C12~C14的脂肪醇。
本发明提供的造纸黑液消泡剂包括分散剂0.5~1份,优选为0.6~0.9份,更优选为0.7~0.8份。本发明对于所述分散剂的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的分散剂即可。在本发明中,所述分散剂优选包括BYK类分散剂,更优选包括BYK-103、BYK-191和BYK-2012型号分散剂中的一种或几种。在本发明中,所述分散剂有利于促进造纸黑液消泡剂中各组分充分分散,改善造纸黑液消泡剂的使用效果。
本发明提供的造纸黑液消泡剂包括醚类溶剂2~3份,优选为2.2~2.8份,更优选为2.4~2.6份。在本发明中,所述醚类溶剂优选包括乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯和二乙二醇甲醚中的一种或几种。在本发明中,所述醚类溶剂能够将造纸黑液消泡剂中各组分均匀融合,促进各组分的相容性;同时还有利于提高造纸黑液消泡剂的消泡速度。
本发明提供了上述技术方案所述造纸黑液消泡剂的制备方法,包括以下步骤:
将硅膏与硬脂酸二乙醇胺、聚醚改性硅油、表面活性剂、脂溶性助剂、分散剂和醚类溶剂混合,得到造纸黑液消泡剂。
在本发明中,所述硅膏与剩余组分的混合优选在搅拌条件下进行;所述搅拌的速率优选为60~120rpm,更优选为80~100rpm;所述搅拌的时间优选为1~3h,更优选为2h。
本发明对于将硅膏与剩余组分混合时的投料顺序没有特殊的限定,采用任意的投料顺序均可。本发明优选先将所述硅膏与硬脂酸二乙醇胺、聚醚改性硅油、表面活性剂和脂溶性助剂进行初次混合,然后将得到的初次混合物料与分散剂和醚类溶剂进行二次混合,得到造纸黑液消泡剂。在本发明中,所述初次混合和二次混合优选在搅拌条件下进行;所述初次混合和二次混合时搅拌的速率独立优选为60~120rpm,更优选为80~100rpm;所述初次混合和二次混合时搅拌的时间独立优选为0.5~1.5h,更优选为1h。
本发明提供了上述技术方案所述造纸黑液消泡剂或上述技术方案所述制备方法制备得到的造纸黑液消泡剂在造纸黑液消泡处理中的应用。本发明对于所述造纸黑液消泡剂在造纸黑液消泡处理中的应用方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的应用方式即可。在本发明中,具体是在造纸厂煮浆生产过程中,造纸黑液的提取和漂洗工段加入消泡剂,实现对造纸黑液的消泡处理。
下面将结合本发明中的实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
(1)按重量份数计,将有机硅氧烷100份(包括粘度350~450cst的二甲基硅油60份,粘度5000~8000cst的二甲基硅油35份,羟基质量百分含量为2.5%的羟基硅油5份)升温至50℃,60rpm搅拌下与二氧化硅6份和质量百分浓度为50%的硫酸1份混合,继续升温至80℃,进行初次反应2h,得到初次反应产物;
(2)60rpm搅拌下,将所述步骤(1)中初次反应产物与硅烷偶联剂KH5601份混合,80℃下进行二次反应1.5h,降温至55℃,得到硅膏;
(3)将所述步骤(2)中硅膏与硬脂酸二乙醇胺1份、聚醚改性硅油(道康宁牌号OFX-0190型号)5份、表面活性剂9份(包括快速渗透剂T1份、卵磷脂1份、十六十八醇聚氧丙烯醚4份和异构十醇聚氧乙烯醚3份)和脂溶性助剂3份(包括油酸1份和C14~C16的脂肪醇2份)进行初次混合,60rpm下搅拌1.5h,得到初次混合物料;
(4)将所述步骤(3)中初次混合物料与BYK-2012型号分散剂1份和丙二醇甲醚2份进行二次混合,60rpm下搅拌1.5h,得到造纸黑液消泡剂。
实施例2
(1)按重量份数计,将有机硅氧烷100份(包括粘度300~500cst的二甲基硅油75份,粘度5000~8000cst的二甲基硅油20份,羟基质量百分含量为3.5%的羟基硅油5份)升温至60℃,120rpm搅拌下与二氧化硅4份和质量百分浓度为55%的硫酸0.5份混合,继续升温至85℃,进行初次反应1h,得到初次反应产物;
(2)120rpm搅拌下,将所述步骤(1)中初次反应产物与硅烷偶联剂KH5501.5份混合,85℃下进行二次反应0.5h,降温至65℃,得到硅膏;
(3)将所述步骤(2)中硅膏与硬脂酸二乙醇胺0.5份、聚醚改性硅油(道康宁牌号OFX-0190型号)3份、表面活性剂5份(包括快速渗透剂T0.5份、卵磷脂0.5份、十六十八醇聚氧丙烯醚2份和异构十醇聚氧乙烯醚2份)和脂溶性助剂6份(包括油酸2份和C12~C18的脂肪醇4份)进行初次混合,120rpm下搅拌0.5h,得到初次混合物料;
(4)将所述步骤(3)中初次混合物料与BYK-102型号分散剂0.5份和二乙二醇甲醚3份进行二次混合,120rpm下搅拌0.5h,得到造纸黑液消泡剂。
实施例3
(1)按重量份数计,将有机硅氧烷100份(包括粘度300~500cst的二甲基硅油80份,粘度4000~9000cst的二甲基硅油15份,羟基质量百分含量为3%的羟基硅油5份)升温至55℃,80rpm搅拌下与二氧化硅4.5份和亚磷酸0.6份混合,继续升温至82℃,进行初次反应2h,得到初次反应产物;
(2)80rpm搅拌下,将所述步骤(1)中初次反应产物与硅烷偶联剂KH560 1.4份混合,82℃下进行二次反应1h,降温至60℃,得到硅膏;
(3)将所述步骤(2)中硅膏与硬脂酸二乙醇胺0.6份、聚醚改性硅油(道康宁牌号OFX-0190型号)3.5份、表面活性剂6.3份(包括快速渗透剂T 0.6份、卵磷脂0.9份、十六十八醇聚氧丙烯醚2.5份和异构十醇聚氧乙烯醚2.3份)和脂溶性助剂4.7份(包括油酸1.2份和C16~C18的脂肪醇3.5份)进行初次混合,80rpm下搅拌1h,得到初次混合物料;
(4)将所述步骤(3)中初次混合物料与BYK-103型号分散剂0.9份和乙二醇丁醚0.5份、丙二醇甲醚醋酸酯1.8份进行二次混合,80rpm下搅拌1h,得到造纸黑液消泡剂。
实施例4
(1)按重量份数计,将有机硅氧烷100份(包括粘度300~500cst的二甲基硅油85份,粘度3000~10000cst的二甲基硅油10份,羟基质量百分含量为3%的羟基硅油5份)升温至55℃,100rpm搅拌下与二氧化硅5份和亚磷酸0.7份混合,继续升温至83℃,进行初次反应1.5h,得到初次反应产物;
(2)100rpm搅拌下,将所述步骤(1)中初次反应产物与硅烷偶联剂KH550 1.2份混合,83℃下进行二次反应1h,降温至60℃,得到硅膏;
(3)将所述步骤(2)中硅膏与硬脂酸二乙醇胺0.7份、聚醚改性硅油(道康宁牌号OFX-0190型号)4份、表面活性剂7份(包括快速渗透剂T0.7份、卵磷脂0.8份、十六十八醇聚氧丙烯醚3份和异构十醇聚氧乙烯醚2.5份)和脂溶性助剂4.5份(包括油酸1.5份和C12~C14的脂肪醇3份)进行初次混合,100rpm下搅拌1h,得到初次混合物料;
(4)将所述步骤(3)中初次混合物料与BYK-103型号分散剂0.2份、BYK-191型号分散剂0.5份和丙二醇甲醚醋酸酯2.5份进行二次混合,100rpm下搅拌1h,得到造纸黑液消泡剂。
对本发明实施例4制备的造纸黑液消泡剂进行性能测试,并与市售消泡剂商品进行比较,结果见表1,具体步骤如下:
采用造纸厂黑液100mL为起泡物质,通过鼓泡机循环起泡,起泡高度为20cm,加入5μL消泡剂(所述消泡剂分别为本发明实施例4中造纸黑液消泡剂、亚马逊5865消泡剂和亚马逊5814消泡剂),记录所述消泡剂消去10cm高度泡沫所用时间以及抑泡时间。
表1本发明实施例4中造纸黑液消泡剂与市售消泡剂商品性能比较结果
消泡剂种类 | 消去10cm高度泡沫所用时间 | 抑泡时间 |
实施例4中造纸黑液消泡剂 | 5.6秒 | 6分37秒 |
亚马逊5865消泡剂 | 7.1秒 | 4分40秒 |
亚马逊5814消泡剂 | 6.8秒 | 5分18秒 |
为了进一步验证消泡剂的使用效果,将消泡剂(所述消泡剂分别为本发明实施例4中造纸黑液消泡剂和亚马逊5865消泡剂)应用于造纸厂实际煮浆生产过程中,具体是在造纸黑液的提取和漂洗工段中加入消泡剂,在消泡抑泡效果相当的情况下,记录所述消泡剂的平均用量(kg/吨浆,生产1吨纸浆消耗的消泡剂的质量)。结果表明,在消泡抑泡效果相当的情况下,本发明提供的造纸黑液消泡剂的平均用量为0.0328kg/吨浆,而亚马逊5865消泡剂的平均用量为0.0417kg/吨浆。
由以上测试结果可以看出,本发明提供的造纸黑液消泡剂在对造纸黑液进行消泡处理时,消泡快、抑泡持久且用量少,优于市售消泡剂商品。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种造纸黑液消泡剂,按重量份数计,包括以下组分:
硅膏 105.5~108.5份;
硬脂酸二乙醇胺 0.5~1份;
聚醚改性硅油 3~5份;
表面活性剂 5~9份;
脂溶性助剂 3~6份;
分散剂 0.5~1份;
醚类溶剂 2~3份;
以所述硅膏的重量份数为基准,所述硅膏由包括以下组分的原料制备得到:
有机硅氧烷 100份;
二氧化硅 4~6份;
无机酸类催化剂 0.5~1份;
硅烷偶联剂 1~1.5份;
所述硅膏的制备方法包括以下步骤:
将有机硅氧烷、二氧化硅、无机酸类催化剂和硅烷偶联剂混合,在80~85℃下反应1.5~3.5h,得到硅膏。
2.根据权利要求1所述的造纸黑液消泡剂,其特征在于,所述有机硅氧烷包括二甲基硅油和羟基硅油。
3.根据权利要求1所述的造纸黑液消泡剂,其特征在于,所述无机酸类催化剂包括亚磷酸和/或硫酸;所述硫酸的质量百分浓度为45%~55%。
4.根据权利要求1所述的造纸黑液消泡剂,其特征在于,所述硅膏的制备方法具体为:
(1)将有机硅氧烷、二氧化硅和无机酸类催化剂混合,80~85℃下初次反应1~2h,得到初次反应产物;
(2)将所述步骤(1)中初次反应产物与硅烷偶联剂混合,80~85℃下二次反应0.5~1.5h,得到硅膏。
5.根据权利要求1所述的造纸黑液消泡剂,其特征在于,所述表面活性剂包括阴离子表面活性剂、两性表面活性剂和非离子表面活性剂。
6.根据权利要求1所述的造纸黑液消泡剂,其特征在于,所述脂溶性助剂包括脂溶性脂肪酸、动物油脂、植物油脂中的一种或几种与C10~C30的脂肪醇的混合物。
7.根据权利要求1所述的造纸黑液消泡剂,其特征在于,所述醚类溶剂包括乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯和二乙二醇甲醚中的一种或几种。
8.权利要求1~7任一项所述造纸黑液消泡剂的制备方法,包括以下步骤:
将硅膏与硬脂酸二乙醇胺、聚醚改性硅油、表面活性剂、脂溶性助剂、分散剂和醚类溶剂混合,得到造纸黑液消泡剂。
9.权利要求1~7任一项所述造纸黑液消泡剂或权利要求8所述制备方法制备得到的造纸黑液消泡剂在造纸黑液消泡处理中的应用。
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