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水性消泡剂厂家跟你谈一谈消泡剂在阳离子分散松香胶中的应用

本文是水性消泡剂厂家跟你谈一谈消泡剂在阳离子分散松香胶中的应用
消泡剂在阳离子分散松香胶中的应用
中性施胶是造纸施胶的方向。目前常用的中性施胶剂主要有阳离子分散松香胶、AKD和ASA等。阳离子分散松香胶具有中等电荷密度,即ξ电位约为20mV,游离松香含量很高,自身或乳液微粒带有正电荷,其施胶机理是依赖静电引力,自我留着和均匀分布于纸纤维表面,然后自身或通过少量铝盐与纤维固着,通过干燥部即可施胶。  与阳离子分散松香胶相比,ASA和AKD不具有特别的优势,且成本较高,故限制了它的广泛使用,目前用量并不大。而阳离子分散松香胶经过不断的改进除具有反应性施胶剂的全部优点外,同时克服了它们的不足之处,故已有回升之势,市场日渐扩大,可以预计今后阳离子分散松香胶的地位将越来越重要。  阳离子分散松香胶在生产过程中很容易起泡,而且一般的消泡剂很难消除它,在实际试用过程中泡沫会产生很大的危害。本文主要针对阳离子分散松香胶泡沫情况的消除,为选择合适的消泡剂提供借鉴与参考。  1.典型制备工艺和气泡原因分析。  1.1 制备工艺与使用环境。  阳离子分散松香胶因为自身呈阳离子性,可自行留在带有负电荷的纤维表面,因此可以大大降低甚至不需要明矾的加入,作用示意图如图1所示。目前国内对阳离子型松香施胶剂的研究主要有三种方法,即自身阳离子化法、阳离子乳化剂乳化法和转型法。一般阳离子乳化剂的方法又可分为三种,它们是低温高压法、高温高压法和高温常压法三种。  阳离子分散松香胶在应用时要正确分析使用的条件,才能取得良好的效果。一般来说,应首先考虑阳离子分散松香胶的质量,一般用户评价的指标包括外观、固含量、pH值、分散性、保质期等,但常常被忽略的是被乳化松香胶的粒度指标。通常松香胶粒度越小,施胶效果越好。除此之外,其余的外界因素也不可忽视,包括纸浆状态、浆料温度、桨料总碱度、生产用水的硬度、施胶剂用量、明矶用量、外界环境及填料、施胶顺序等等都会对施胶性能产生一定的影响。  1.2 起泡原因分析  阳离子分散松香胶是通过表面活性剂的分散作用将松香胶或改性松香胶分散在水中形成的乳液。在制备或生产过程中,搅拌等因素将空气引入到液相体系中,表面活性剂有亲水基团和疏水基团组成,它很容易吸附在泡膜上,亲水基伸向水中,疏水基伸向气泡内部,从而稳定泡膜。又由于松香胶体系较稠,内部的气泡不容易合并,因此,形成的气泡不易破裂。这时只能借助于消泡剂的消泡和脱气作用才能解决这种问题,而且在这种体系中消泡剂要重点体现脱气性能和消泡性能。  2 该体系对消泡剂的要求  对于阳离子分散松香胶而言,生产过程中的搅拌以及储存运输过程中都有较强烈的剪切作用,因此都可能会引入空气到体系中,由于强烈的剪切大的气泡还会被分散成许多小气泡,因此一定要向体系中加入消泡剂以便及时地脱气和消泡,加入的消泡剂有如下要求:  (1)阳离子分散松香胶是乳液型产品,对于产品的稳定性要求比较高,要求加入的消泡剂不能影响松香胶自身的乳化稳定性。  (2)加入的消泡剂能和阳离子分散松香胶均匀的混合在一起相容性好,不会使乳化松香胶破乳分层,这样才能确保在使用过程中能很好地控制泡沫的产生或将之降低到最低程度。  (3)加入的消泡剂不能降低阳离子分散松香胶本身的施胶效果。  (4)消泡剂要有快速的消泡速度和持久的抑泡性能。  3 消泡剂的设计与性能测试  消泡剂的性能一般不只是一种功能,在不同的场合中也会体现出不同的性能。具体地说,消泡剂用在阳离子分散松香胶中要有消泡性能、脱气性能、抑泡性能、相容性。CS-553A是根据阳离子分散松香胶这种特定体系而设计的消泡剂。用高级脂肪醇及衍生物作为脱气剂,而用少许增效剂破除液面上聚集的气泡。至于消泡剂CS-553A和阳离子分散松香胶体系相容性,主要从絮凝、粘度诸方面考虑。  3.1 CS-553A消泡性能和抑泡性能  样品名称:外来对比样、CS-553A  测试流量:50ml/min  测试用量:0.030g  测试起泡液:阳离子分散松香胶。  消泡性能测试:向带有空气鼓泡气头的500ml量筒内装入起泡液200ml,然后开启空气泵,让空气以一定的流量注入到起泡液中,待泡沫体积达到500mL时向其中消泡剂,比较泡沫完全消失的时间t。时间越短,则消泡剂的消泡性能越好。  抑泡性能测试:向带有空气鼓泡气头的500ml量筒内装入起泡液200ml,然后向其中加入一定量的消泡剂,开启空气泵,让空气以一定的流量注入到起泡液中,记录泡沫达到一定体积V的对应时间,时间越长,则消泡剂的抑泡性能越好。  从表1中的分析测试可以看出CS-553A产品的消泡性能和抑泡性能都明显好于外来对比样产品。  3.2 消泡剂对阳离子分散松香胶施胶性能的影响  所有的消泡剂对施胶或多或少都有影响,关键是多少的问题。如果消泡剂设计的不好,在阳离子分散松香胶中添加消泡剂可能会影响松香胶的施胶效果。我们知道,消泡剂的一个重要作用是剥离脱除吸附在纤维表面的小气泡,即所谓的脱气作用,这个过程与洗涤剂中的表面活性剂剥离吸附在纤维上的污垢的原理是一样的。消泡剂要吸附在纤维表面才能对吸附在其上的微小气泡起到剥离作用,但这必然会影响到施胶效果,我们希望消泡剂在剥离了吸附在纤维上的气泡后,又能回到白水中,尽可能地减少吸附在纤维上的比例。为了验证CS-553A产品对施胶性能的影响,进行了如下实验。  实验是抄造125g/m2的瓦楞原纸,抄造的工艺条件为:实验所用浆取自安徽某瓦楞原纸厂配浆箱中,配置成0.5%的浆料,然后向其中加入矾土2%,搅拌均匀后加入不同用量的阳离子分散松香胶进行手工抄纸。  将手工抄好的纸样切成30mm×30mm的试样,四边折起作成一底约为20mm×20mm的小船,在培养皿内倒入适量的硫氰酸铵溶液,然后将小
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船轻放在液面上,同时用滴管在小船内滴入1滴三氯化铁溶液立即开动秒表,至三氯化铁溶液刚出现红点时停止秒表,记录时间,准确至1s。时间越长,则消泡剂对施胶性能影响越小。  从表2中可以看出,手工抄造出的瓦楞纸样正反面施胶性存在差异,反面的施胶效果没有正面的好,也许和抄造的仪器有关,具体原因有待分析。从两种消泡剂对施胶性能的影响可以看出CS-553A更加接近于空白实验,因此CS-553A对阳离子分散松香胶施胶性能的影响要比较小。在其他的实验中,我们还发现有些消泡剂虽然消泡和脱气效果很好,但会对施胶产生较大影响,因此这种消泡剂只能用到不施胶的纸张生产中,而不适合用于施胶纸张的生产。我们还发现,不同的消泡剂对不同的施胶剂的影响也不同,因此,建议凡使用消泡剂的厂家,在使用前应对选用的消泡剂是否会对你使用的施胶剂的施胶效果产生不良影响作出评估。  3.3 现场应用。  CS-553A消泡剂产品加入到某公司生产的阳离子分散松香胶中,没有发生分层现象,在某生产瓦楞纸的现场进行了使用,该纸机的生产定量为145 g/m2的瓦楞原纸,车速为545 m/min,阳离子分散松香胶加在冲浆泵之前,现场实验结果如下:  以上可以得出,把消泡剂加入阳离子分散松香胶中既可以满足纸机的正常运行,满足成纸指标,还可以节约成本。  4 结论  CS-553A产品通过实验室的评估,得出的结果是适合作为阳离子分散松香胶的消泡剂,并且把加入CS-553A产品的阳离子分散松香胶应用到现场,从现场的数据来看,并没有影响到施胶的效果,同时系统的泡沫减少,无需另外添加其他消泡剂,说明我们对于这种阳离子分散松香胶的消抑泡性能是可以满足的,以后还要在更多类型的阳离子分散松香胶中应用推广,不断的改进我们的产品,扩大产品的适应性。
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消泡剂在阳离子分散松香胶中的应用,这篇文章就讲这些。
Tag:性能,分散,松香,离子
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