控制造纸工业中的泡沫主要可从三方面着手:机
造纸系统中泡沫的来源
在造纸系统中,气体通常是空气或二氧化碳,液体介质一般是水。在造纸过程中,很多操作会导致工艺用水和白水中混入空气而形成泡沫。例如,浆料呈瀑布状落下,浆泵的空气泄露,浆池搅拌器搅拌过于强烈或搅拌露出液面,锥形除渣器排渣口压力过低,白水或浆料管道设计不合理,白水的回收利用,损纸的回收等等;浆料大的发酵和碳酸盐的酸化分解会释放出二氧化碳,也会形成泡沫。浆料中的气泡对纸机的运行及纸质量有重要的影响。气泡含量高,不仅影响网部脱水,造成纸病,而且气泡会产生气蚀,使浆泵的运行性能下降,增加能耗;使整个上浆系统不稳定,甚至引起上浆泵跳匣、停机;同时,浆管和其他压力装置中的压力也会产生波动。
造纸系统中添加消泡剂的必要性
泡沫对于造纸工业的影响已逐渐被人们所认识,并日益重视起来。控制造纸工业中的泡沫主要可从三方面着手:机械消泡、消泡剂消泡、控制湿部化学系统。浆料中的气体对速度较低的纸机影响不是很大,但对于高速纸机则有重大影响。因此,高速纸机必须配备完善的消泡系统。
在国际上,一些造纸工业发达的国家,用于除气消泡的费用所占的比例是很大的。据1984年统计,加拿大用于造纸工业消泡剂的资金为2600万美元,居造纸化学助剂消费额的第一位。美国为5800万美元,居造纸工业中消耗化学助剂金额的第2位。
在造纸涂布的过程中,所添加的消泡剂会与涂料一起涂在纸张表面,留在纸张上,因此消泡剂的质量也会影响到成品纸张的质量。这就需要大家对于造纸涂布消泡剂涂提出一些要求:1)消泡抑泡的性能好;2)能够提高纸张的光泽、润滑性和表面强度等功能。一般消泡剂生产厂生产的涂布专用造纸消泡剂化学性能稳定,由多种有机羟基化合物和增效剂及脂肪酸醚脂类等物质组成,具有较强的消泡和抑泡性能,良好的热稳定性、能够很好与起泡介质的相溶,在储存过程中,效果可以保持稳定,通过泵、筛分和涂布工艺中,气刀,刮力涂布时产生大量的泡沫能够被快速、干净地消除。
聚醚酯类消泡剂的特点是消泡速度一般;但脱气、抑泡效果强;其消泡性能受温度、纸机速度影响小。若系统内使用施胶剂时要注意,该消泡剂可能影响施胶。脂肪醇类消泡剂优点是:消泡速度快;不参与抄纸反应,对施胶效果无影响;在以废纸为原料的纸张或纸板生产时对白水有较强的消泡性能;在水中易分散,使用不受纸种和工艺限制。气泡是稳定地存在于液体介质中的气体。一种是不稳定气泡,空气导入纯液体中,气泡迁移到表面,然后破裂,泡内的气体消失;另一种是稳定气泡,液体中含有表面活性剂,当气泡向空气界面上升,被一层表面活性剂的表面膜包围住。涂料中的气泡通过几个因素达到稳定,由于稳定的夹层变得很薄,表面活性剂稳定吸附了空气并在制造和施工过程中渗入涂料,从而形成稳定的气泡。