CN108499163A - 一种复合型消泡剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消泡剂，其特征在于消泡主剂由低级醇、硅油和超细固体粉末三效复合构成，消泡剂含C6‑C10的低级醇2‑3份，50‑500cs的二甲基硅油18‑30份，超细固体粉末1‑2份，斯潘和吐温组成的非离子表面活性剂2‑3份，增稠剂0.1‑1份，水65‑80份。该消泡剂对造纸白水具有消泡速率快，抑泡时间长的特点，比单一消泡剂性能有极大提升，表现出明显的复合效应，具有重要应用价值。

Description

一种复合型消泡剂

技术领域

本发明涉及造纸领域，特别涉及造纸过程中一种复合型白水消泡剂的制备。

背景技术

近年来，国内造纸技术和设备取得了快速发展，纸幅从原来的几米扩大到十几米，车速从原来的几百米开到上千米，原料从原来的木浆原生浆变为二次纤维的重复使用，这些都代表着我国造纸行业正向世界先进水平发展。然而，造纸行业从原来车速低、使用高档原料、白水的大量排放发展为车速高、使用环境型原料、重复使用白水的转变，使得造纸抄造体系内垃圾过多，同时车速提高后，加大了体系和空气的接触，使得大量空气进入造纸抄造体系，从而产生大量的泡沫。为保证纸成品的质量和车间的正常运行，消泡剂成为造纸过程中必不可少的添加剂。通过加入消泡剂，大大降低白水里的空气含量，减轻输送负荷，保障产品质量和生产的稳定进行。

白水作为造纸抄纸过程中的废水，主要产生于造纸车间纸张抄造过程。它的成分相当复杂，含有细小纤维、填料、涂料和溶解了的木材成分，以及添加的胶料、湿强剂、防腐剂等，不少属于起泡和稳泡物质。这给白水的消泡带来很大的困难。现在常用消泡剂有油脂类、醇类、聚醚类、酰胺类、磷酸酯类等，它们对白水消泡效果均不理想。

从消泡原理来看，消泡途径有多种，如降低泡沫表面张力、破坏膜弹性、促使液膜排液、瓦解泡沫表面活性剂的双电层结构等。一般可根据起泡对象的特点，选择针对性的消泡方法。但是，白水的成分十分复杂，正因为如此，单一类型的消泡剂很难达到消泡目的。本发明考虑将不同类型消泡剂复合，形成复合型消泡剂，从多个途径来进行消泡，各方协同配合共同达到消泡目的。发明人经过大量实验发现，醇类消泡剂对于白水消泡速率快，但抑泡性极差，即泡沫消除后很快会重新反弹返升。硅油类消泡剂抑泡性比较好，但消泡速率较慢。疏水固体颗粒对表面活性剂中的疏水端有吸引力，可帮助各类主消泡剂破碎泡沫。三者消泡原理不同，如果能够将醇、硅油、超细固体颗粒复合起来，形成复合型消泡剂，就可以通过它们的协同配合，实现对白水的良好消泡。但是，将醇、硅油、超细固体颗粒复合起来并不容易，因为三者性质相差很大，特别是硅油表面能很低，与醇类难以混溶，另外超细无机颗粒也难以在硅油中稳定分散。

本发明通过醇、硅油、超细无机固体颗粒的精心选择和合成工艺设计，提供一种三效复合型消泡剂的配方和制备方法，该消泡剂乳液均匀细腻，非常稳定，对白水消泡速率快，抑泡时间长，比单一消泡剂性能有极大提高。

发明内容

本发明提供一种醇、硅油、超细固体颗粒相结合的复合型消泡剂，对白水消泡速率快，抑泡时间长。产品为一均匀细腻的乳液，稳定性高，在白水中能快速分散。

一种复合型消泡剂，由醇、硅油和超细粉末三效复合构成消泡主剂，非离子表面活性剂为乳化剂，以及增稠剂和水形成的乳液。

在本发明较佳的实施方案中，消泡剂含醇2-3份，硅油18-30份，超细粉末1-2份，非离子表面活性剂2-3份，增稠剂0.1-1份，水65-80份。所述的份数均为质量份。

所述的醇为C6-C10的低级醇。所述的硅油为粘度50-500cs的二甲基硅油。所述的超细粉末为超细二氧化硅、超细硅酸铝、超细膨润土，或超细高岭土。所述的非离子表面活性剂由斯潘和吐温组成。所述增稠剂可以是羧甲基纤维素钠、可溶性淀粉、预糊化淀粉、甲基纤维素、淀粉钠等。

一种复合型消泡剂，其基本制备方法如下：先将增稠剂用45℃左右温水溶解，形成增稠剂水溶液。另外称取硅油和超细粉末，混和，在140-150℃搅拌熬制5-6小时，然后冷却到70℃左右，加入醇、斯潘和吐温，再搅拌混和半小时，最后加入增稠剂水溶液，继续搅拌一小时，形成复合型消泡剂乳液。

本发明制备的复合型消泡剂，对白水消泡效果优异，消泡速率快，抑泡持久，产品制备工艺简单，产品乳液均匀细腻，稳定性高。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但本发明并不受其限制。

实施例中的份数均为质量份。

实施例1：称取羧甲基纤维素钠0.70克，加到200毫升圆底烧瓶中，再加入蒸馏水70.7克，在50℃下密闭搅拌4小时，形成羧甲基纤维素钠水溶液。另取一个100毫升圆底烧瓶，称入100cs二甲基硅油22.5克，超细硅酸铝1.5克，在145℃加热搅拌5小时，获得乳白色硅膏，然后停止加热，让其自然冷却，当温度降到70℃时，加入2.42克辛醇，1.32克斯潘60，0.83克吐温60，搅拌混和半小时后，将前面制得的羧甲基纤维素钠水溶液加入一起混和，继续搅拌一小时，可制得均匀细腻的复合型消泡剂乳液。

实施例2-5以及对比例1-4的制备方法跟实施例1相似，只是原料种类和用量略有差异，具体原料种类和配比列于表1中。

消泡剂性能的测试过程和方法如下：取一支100mL的量筒，加入白水20mL，将小型气泵的鼓泡头(气泡石)深入底部，打开气泵，对白水进行鼓泡，大约5分钟后泡沫高度稳定，此为起始泡沫体积，然后，向量筒中滴加一滴消泡剂，此时泡沫会迅速下降，记录从滴加到泡沫下降到底所需时间，此为消泡时间，然后每隔5分钟记录泡沫高度变化。如果泡沫高度上升，说明消泡剂的抑泡性差，反之，泡沫高度维持不变，甚至略有下降，说明消泡剂的抑泡性好。鉴于造纸厂的白水一次全循环大约需要8分钟，所以测试10分钟可以结束。

实施例1-5以及对比例1-4的测试结果列于表2中。

表1消泡剂原料组成

表2消泡剂测试结果

由表1和表2可见，复合型消泡剂受各方影响都很大。单独醇乳液，泡沫消去后很快发生返升，无法使用(参见对比例1)。仅仅二甲基硅油和超细粉末复合，消泡速度比较慢(参见对比例2)。只有当醇、二甲基硅油、超细固体粉末三者复合，才能达到快速消泡，且消泡后泡沫不会返升的效果。从表中还可以看出，复合型消泡剂中，醇、硅油、超细固体粉末、乳化剂必须控制在合适比例范围，也就是醇2-3份，硅油18-30份，超细固体粉末1-2份，非离子表面活性剂2-3份，否则消泡效果也不理想。例如，对比例3中辛醇用量偏低，消泡剂的消泡速率和抑泡性能都不理想。醇必须是C6-C10的低级醇，对比例4中采用高级醇十八醇，就不能达到消泡的目的。

Claims (8)

1.一种复合型消泡剂，其特征在于，由醇、硅油和超细固体粉末三效复合构成消泡主剂，非离子表面活性剂为乳化剂，以及增稠剂和水形成的乳液。

2.根据权利要求1所述一种复合型消泡剂，其特征在于按重量份计，含醇2-3份，硅油18-30份，超细粉末1-2份，非离子表面活性剂2-3份，增稠剂0.1-1份，水65-80份。

3.根据权利要求1所述一种复合型消泡剂，其特征在于醇为C6-C10的低级醇。

4.根据权利要求1所述一种复合型消泡剂，其特征在于硅油为粘度50-500cs的二甲基硅油。

5.根据权利要求1所述一种复合型消泡剂，其特征在于超细固体粉末为超细二氧化硅、超细硅酸铝、超细膨润土，或超细高岭土等。

6.根据权利要求1所述一种复合型消泡剂，其特征在于非离子表面活性剂由斯潘和吐温组成。

7.根据权利要求1所述一种复合型消泡剂，其特征在于增稠剂是羧甲基纤维素钠、可溶性淀粉、预糊化淀粉、甲基纤维素、淀粉钠等。

8.根据权利要求1所述一种复合型消泡剂，其特征在于按照如下步骤配置，先将增稠剂用50℃左右温水溶解，形成增稠剂水溶液。然后称取硅油和超细固体粉末，混和，在140-150℃搅拌熬制5-6小时，然后冷却到70℃左右，加入醇、斯潘和吐温，再搅拌混和半小时，最后加入配置好的增稠剂水溶液，继续搅拌一小时，形成复合型消泡剂乳液。