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消泡劑多為液體復(fù)配產(chǎn)品,主要分為三類:礦物油類、有機硅類、聚醚類。礦物油類消泡劑通常由載體、活性劑等組成。消泡劑廠家載體是低表面張力的物質(zhì),其作用是承載和稀釋,常用載體為水、脂肪醇等;活性劑的作用是抑制和消除泡沫,常用的有蠟、脂肪族酰胺、脂肪等。有機硅類消泡劑一般包括聚二甲基硅氧烷等。有機硅類消泡劑溶解性較差,在常溫下具有消泡速度很快、抑泡較好,但在高溫下發(fā)生分層、消泡速度較慢、抑泡較差等特點。聚醚類消泡劑包括聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚等。聚醚類消泡劑具有抑泡時間長、效果好、消泡速度快、熱穩(wěn)定性好等特點。例如在果蔬飲料、豆制品、蔗糖等生產(chǎn)過程中就會用到消泡劑
聚硅氧烷消泡劑通常由聚二甲硅氧烷和二氧化硅兩個主要組成物質(zhì)適當配合而成,以聚二甲基硅氧烷為基材的消泡劑是消泡體系中一類理想的消泡劑,就是因為其不溶于水,較難乳化,聚二甲基硅氧烷比碳鏈烴表面性能低,因此比通常在紡織業(yè)中應(yīng)用的表面活性劑表面張力更低。單純的聚二甲基硅氧烷抑泡性能差而遲緩,消泡作用需要二氧化硅粒子來加強,二氧化硅粒子被硅油帶到泡沫的空氣—水界面上并進入氣泡液膜由于其疏水性,與表面活性劑發(fā)泡液滴的接觸角大于90°,從而迫使發(fā)泡液體從固體疏水粒子表面排開,引起泡沫的局部迅速排液而導(dǎo)致破裂,這樣,由于協(xié)同作用,兩種組成物質(zhì)產(chǎn)生了良好的消泡效果。
一般而言,純水和純表面活性劑不起泡,這是因為它們的表面和內(nèi)部是均勻的,很難形成彈性薄膜,即使形成亦不穩(wěn)定,會瞬間消失。但在溶液中有表面活性劑的存在,氣泡形成后,由于分子間力的作用,其分子中的親水基和疏水基被氣泡壁吸附,形成規(guī)則排列,其親水基朝向水相,疏水基朝向氣泡內(nèi),從而在氣泡界面上形成彈性膜,其穩(wěn)定性很強,常態(tài)下不易破裂。 凡能破壞泡沫穩(wěn)定性的因素,均可用于消泡。消泡涵蓋“抑泡”和“破泡”兩重因素。 有機硅消泡劑即賦此功能,它能降低水、溶液、懸浮液等的表面張力,防止形成泡沫,或使原有泡沫減少,通常具有選擇性作用。一般物理消泡法難于瞬間消泡,而化學(xué)和界面消泡,則十分快捷、便當、高效。
在抄紙過程中,紙漿中的紙纖維和填料等具有疏水性,有絮凝成團的趨勢,往往難以制得性能均勻,強度符合要求的紙張。需要加入一種助劑增加紙漿的粘度,以利于纖維和填料的均勻分散,使抄出的紙均勻平滑有柔性無洞眼,使抄紙性能穩(wěn)定,抄紙時不易斷紙和起粉末,同時能提高紙品的拉力及干濕強度并節(jié)約紙漿。加入的這種助劑就叫造紙分散劑。
造紙分散劑是一種高分子聚合物,外觀形狀為白色小顆粒粉末。造紙分散劑具有水溶性好,粘度高、消泡劑生產(chǎn)廠家并具備良好的潤滑性等性能特點。造紙分散劑在極少的使用添加量(噸絕干漿添加1kg以下)即可顯示出良好的纖維分散效果。產(chǎn)品屬非離子型,受水質(zhì)和其它添加助劑的影響相對較少,抄造性能穩(wěn)定,不易斷紙和掉粉,其優(yōu)點是可以提高成紙的柔軟性和均勻度。
消泡劑品種繁多,用途廣泛。消泡劑“抑泡”、“破泡”過程是:當體系加入消泡劑后,其分子雜亂無章地廣布于液體表面,抑制形成彈性膜,即終止泡沫的產(chǎn)生。當體系大量產(chǎn)生泡沫后,加入消泡劑,其分子立即散布于泡沫表面,快速鋪展,形成很薄的雙膜層,進一步擴散、滲透,層狀入侵,從而取代原泡膜薄壁。由于其表面張力低,便流向產(chǎn)生泡沫的高表面張力的液體,這樣低表面張力的消泡劑分子在氣液界面間不斷擴散、滲透,使其膜壁迅速變薄,泡沫同時又受到周圍表面張力大的膜層強力牽引,這樣,致使泡沫周圍應(yīng)力失衡,從而導(dǎo)致其“破泡”。