一種新型消泡劑在造紙涂料中的性能評(píng)價(jià)

劉德明

（安徽鑾威化工科技開(kāi)發(fā)有限公司馬鞍山市消泡劑工程技術(shù)研究中心，安徽馬鞍山 243000）

一種新型消泡劑在造紙涂料中的性能評(píng)價(jià)

劉德明

（安徽鑾威化工科技開(kāi)發(fā)有限公司馬鞍山市消泡劑工程技術(shù)研究中心，安徽馬鞍山 243000）

根據(jù)造紙涂料的特點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試、實(shí)驗(yàn)室模擬制備造紙涂料的方式對(duì)一款新型消泡劑XP-2033進(jìn)行相關(guān)性能的評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果表明該新型消泡劑具有良好的應(yīng)用效果。

造紙；涂料；消泡劑；性能；評(píng)價(jià)

1 前言

造紙涂料是涂布加工紙的重要組成部分。涂料的制備，是涂布紙生產(chǎn)中的一個(gè)重要步驟，它對(duì)涂料的性質(zhì)和質(zhì)量有直接的影響，并最終關(guān)系到涂布紙的質(zhì)量和涂布操作。

造紙涂料制備工序由白料制備、膠粘劑制備、化學(xué)品添加劑制備、供料等化學(xué)品添加劑制備、涂料混合和供料等組成。在生產(chǎn)涂料時(shí)，由于顏料、化學(xué)品添加劑及其他助劑的添加，會(huì)產(chǎn)生大量的泡沫。由于泡沫的出現(xiàn)，就會(huì)給涂料的生產(chǎn)、灌裝和使用帶來(lái)很大不便，因此造紙涂料行業(yè)泡沫的消除問(wèn)題就尤為重要。

消泡劑是一種消除泡沫或脫除氣泡的功能性助劑，它是以細(xì)小微粒形態(tài)分散在起泡介質(zhì)中的，其特性是：不溶于或微溶于起泡介質(zhì)，表面張力比起泡介質(zhì)更低。正是由于消泡劑良好的滲透性和較低表面張力的特性，其吸附在泡沫表面時(shí)，使泡沫的局部表面張力降低，干擾起泡介質(zhì)氣液界的表面張力，使泡沫表面張力不均勻而破泡，以達(dá)到消泡的效果[1]。

安徽鑾威化工科技開(kāi)發(fā)有限公司根據(jù)造紙涂料企業(yè)的實(shí)際情況專門(mén)研發(fā)了一款新型消泡劑XP-2033，其主要由礦物油、改性聚醚、脂肪酸和特效劑乳化而成。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試、實(shí)驗(yàn)室模擬制備造紙涂料的方式對(duì)消泡劑XP-2033進(jìn)行相關(guān)性能的評(píng)價(jià)測(cè)試表明，該新型消泡劑具有良好的應(yīng)用效果。

2 實(shí)驗(yàn)

造紙涂料消泡劑的評(píng)價(jià)，一般涉及到消泡性能、抑泡性能和相容性等。

2.1 對(duì)比消泡劑的選擇

為了對(duì)比效果，實(shí)驗(yàn)選擇某涂料廠現(xiàn)場(chǎng)使用效果比較好的進(jìn)口消泡劑DF-681F和我公司生產(chǎn)的消泡劑XP-2033進(jìn)行對(duì)比測(cè)試。

消泡劑XP-2033為礦物油復(fù)合類型、乳白色；進(jìn)口消泡劑DF-681F為礦物油類型、淡黃色。

2.2 性能測(cè)試

2.2.1 消泡劑的消泡性能測(cè)試

起泡介質(zhì)（或起泡液）的配制：用電子天平（精度0.001 g）稱取 50 g聚乙烯醇（PVA）（1799工業(yè)級(jí)），用普通天平（精度0.2 g）稱取950 g的水，通過(guò)混合加熱，攪拌至均一透明液體。

用具塞量筒量取（50±0.5）mL起泡介質(zhì)，恒溫至30℃，加入約0.2 g（精確到0.001 g）消泡劑，蓋上瓶塞，以2次/s的頻率、30～35 cm的擺幅分別上下?lián)u動(dòng)量筒10次和100次，靜置并用秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)，記錄2種搖動(dòng)次數(shù)不同的試樣泡沫消至液面出現(xiàn)所用時(shí)間，單位為s。所用時(shí)間越短，證明效果越好。消泡性能（消泡時(shí)間）的測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 不同消泡劑的消泡性能測(cè)試數(shù)據(jù)

由表1的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，XP-2033和DF-681F所用的時(shí)間相同，所以2種消泡劑的消泡性能幾乎相當(dāng)。

2.2.2 消泡劑消、抑泡性能的測(cè)試

采用循環(huán)鼓泡法測(cè)試消泡劑的消、抑泡性能[2]。實(shí)驗(yàn)中，泡沫體積從300 mL降到最低點(diǎn)所需的時(shí)間越短，說(shuō)明消泡劑的消泡性能越好，反之消泡性能越差；泡沫體積重新達(dá)到300 mL時(shí)所需的時(shí)間越長(zhǎng)，則說(shuō)明消泡劑的抑泡性能越好，反之越差。表2為不同消泡劑的消、抑泡性能的測(cè)試數(shù)據(jù)。

由表2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，重新達(dá)到300 mL時(shí)，XP-2033和DF-681F所用的時(shí)間相同，所以2種消泡劑的消、抑泡性能幾乎相當(dāng)。

2.3 模擬現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

（1）為了能更好地對(duì)消泡劑的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室模擬制備某涂料廠的造紙涂料，對(duì)消泡劑進(jìn)行更接近實(shí)際生產(chǎn)的相關(guān)性能測(cè)試。

按照表3[參考配方1（銅版紙涂料）]和表4[參考配方2（膠印涂布紙涂料）]所示的參考配方，分別制備測(cè)試所需要的造紙涂料。

（2）消泡劑的性能測(cè)試

表2 不同消泡劑的消、抑泡性能測(cè)試數(shù)據(jù)

表3 銅版紙涂料1）

表4 膠印涂布紙涂料1）

在一個(gè)燒杯中加入制備好的涂料（含消泡劑），以2 000～2 500 r/min的轉(zhuǎn)速攪拌1～2 min后，立即倒入100 mL的玻璃量瓶，至液面到達(dá)經(jīng)校準(zhǔn)的刻度線為止，稱其質(zhì)量，求其密度（質(zhì)量/體積=密度）為初始乎相當(dāng)，說(shuō)明氣體含量相當(dāng)，所以2種消泡劑的消、抑泡性能相當(dāng)；XP-2033的相容性和DF-681F相當(dāng)。因此XP-2033能滿足該涂料廠的要求。密度，并求其貯存后的密度（靜置貯存14天）。同時(shí)，用相同的玻璃量瓶，倒入未攪拌的涂料（不含消泡劑）至容積刻度線為止，稱其質(zhì)量，求其密度：以此密度為基準(zhǔn)密度，可以比較出同一涂料（含消泡劑）的氣體含量；密度越小，氣體含量越多，消泡劑的性能越差；并用75 μm濕膜制備器在玻璃上涂膜，來(lái)評(píng)價(jià)消泡劑的相容性、涂膜光澤等。相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別詳見(jiàn)表5和表6。

由表5的數(shù)據(jù)可知：添加2種消泡劑后，密度幾

表5 不同消泡劑在銅版紙涂料中性能測(cè)試數(shù)據(jù)

表6 不同消泡劑在膠印涂布紙涂料中性能測(cè)試數(shù)據(jù)

由表6的數(shù)據(jù)可知：添加2種消泡劑后，密度幾乎相當(dāng)，說(shuō)明氣體含量相當(dāng)，所以2種消泡劑的消、抑泡性能相當(dāng)，XP-2033的相容性略好于DF-681F。因此XP-2033能滿足該涂料廠的要求。

2.4 實(shí)驗(yàn)總結(jié)

根據(jù)2.2和2.3的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，綜合來(lái)看XP-2033和DF-681F2種消泡劑性能相當(dāng)。

3 結(jié)論

通過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和實(shí)驗(yàn)室模擬某涂料廠的造紙涂料并對(duì)消泡劑進(jìn)行更接近實(shí)際生產(chǎn)的相關(guān)性能測(cè)試，結(jié)果表明：消泡劑XP-2033的性能接近進(jìn)口消泡劑DP-681F，取得了良好的應(yīng)用效果，適合在該企業(yè)生產(chǎn)的造紙涂料中使用。

［1］ 劉德明，朱明琴，黃鳳美.循環(huán)鼓泡法評(píng)價(jià)金屬加工液消泡劑［J］.合成潤(rùn)滑材料，2013，40（1）：28-29.

［2］ 吳飛，曹治平.兩種新型消泡劑的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用測(cè)試［J］.江蘇造紙，2007（2）：41.

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Performance Evaluation of a New Defoaming Agent in Papermaking Coatings

LIU De-ming
（Anhui Luanwei Chemical Technology Development Co.，Ma’anshan Defoaming Agent Engineering Technology Research Center，Ma’anshan 243000，China）

In this paper，based on the characteristics of papermaking coatings，the performance evaluation of a new defoaming agent XP-2033 was carried out by laboratory tests and laboratory simulation of the preparation of paper coating，then good results have been achieved.

papermaking；coating；defoaming agent；performance；evaluation

TS727+.2

A

1007-2225（2017）05-0016-03

2017-09-06

劉德明先生（1983-），大學(xué)專科，工程師、質(zhì)量（執(zhí)業(yè)）工程師；從事消泡劑的應(yīng)用技術(shù)和研究工作；E-mail：ldmth88@163.com。

本文文獻(xiàn)格式：劉德明．一種新型消泡劑在造紙涂料中的性能評(píng)價(jià)[J]．造紙化學(xué)品，2017，29（5）∶16-18．