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造紙在中國的歷史上堪稱一項偉大的發明,以前紙多是用手工制造,勞動力大且效率低,隨著社會的不斷進步,紙張的制造已經被機械代替。現代造紙的過程中免不了打漿這一步,而在制漿的過程中常常會產生很多泡沫的問題,這一問題將直接影響到后續的工作甚至是紙張的質量,因此解決紙漿泡沫刻不容緩。
紙漿泡沫會對紙張造成哪些危害:紙漿中的泡沫會使得漿管及其他壓力裝置中壓力產生波動,會導致整個上漿系統不穩定甚至引起跳閘停機。紙漿泡沫還會導致漿泵運行性能下降從而增加能耗。氣泡含量過高會導致紙漿渾濁,影響網部脫水的同時還會造成紙病出現。
導致紙漿起泡的原因主要有以下幾點:
1、泡沫出現和液體表面張力有關,表面張力越小,就越容易起泡,而導致泡沫不消失的原因主要與液體表面粘度、彈性、電排斥性、表面膜運動、溫度、蒸發等因素有關。
2、制漿過程中會用到很多的化學助劑,在液體中產生反應導致泡沫出現。
3、漿體本身清潔度不夠、纖維潤濕度不夠、漿體脫落、漿體泵漏氣、大量空氣進入水中等因素都是會導致起泡的原因。
4、人工操作過程中空氣的進入也會造成起泡。
針對上面的氣泡問題可以用制漿消泡劑來進行解決,紙漿消泡劑的特性主要有水溶性好,易分散,消泡快,抑泡久;用量少,消泡能力強,使用成本低;分散性好、消泡抑泡性能優異、不含硅等。
消泡劑,也稱消沫劑,原理有以下幾點:
(1)泡沫局部表面張力降低導致泡沫破滅
該種機理的起源是將高級醇或植物油撒在泡沫上,當其溶入泡沫液,會顯著降低該處的表面張力。因為這些物質一般對水的溶解度較小,表面張力的降低僅限于泡沫的局部,而泡沫周圍的表面張力幾乎沒有變化。表面張力降低的部分被強烈地向四周牽引、延伸, 破裂。
(2)破壞膜彈性而導致氣泡破滅
消泡劑添加到泡沫體系中,會向氣液界面擴散,使具有穩泡作用的表面活性劑難以發生恢復膜彈性的能力。
(3)促使液膜排液
消泡劑能促使液膜排液,因而導致氣泡破滅,泡沫排液的速率可以反映泡沫的穩定性,添加一種加速泡沫排液的物質,也可以起到消泡作用。
(4)添加疏水固體顆粒可導致氣泡破滅
在氣泡表面疏水固體顆粒會吸引表面活性劑的疏水端,使疏水顆粒產生親水性并進入水相,從而起到消泡的作用。
(5)增溶助泡表面活性劑可導致氣泡破滅
某些能與溶液充分混合的低分子物質,可以使氣泡表面活性劑被增溶、使其有效濃度降低。有這種作用的低分子物質如辛醇、乙醇、丙醇等醇類,不僅可減少表面層的表面活性劑濃度,而且還會溶入表面活性劑吸附層,降低表面活性劑分子間的緊密程度,從而減弱了泡沫的穩定性。
(6)電解質瓦解表面活性劑雙電層
對于借助泡沫的表面活性劑雙電層互相作用,產生穩定性的起泡液,加入普通的電解質即可瓦解表面活性劑的雙電層起消泡作用。
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