一種新型消泡劑在造紙涂料中的性能評價

劉德明

（安徽鑾威化工科技開發(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價

劉德明

（安徽鑾威化工科技開發(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)，通過實(shí)驗(yàn)室測試、實(shí)驗(yàn)室模擬制備造紙涂料的方式對一款新型消泡劑XP-2033進(jìn)行相關(guān)性能的評價。評價結(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；評價

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)中的一個重要步驟，它對涂料的性質(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，由于顏料、化學(xué)品添加劑及其他助劑的添加，會產(chǎn)生大量的泡沫。由于泡沫的出現(xiàn)，就會給涂料的生產(chǎn)、灌裝和使用帶來很大不便，因此造紙涂料行業(yè)泡沫的消除問題就尤為重要。

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，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發(fā)有限公司根據(jù)造紙涂料企業(yè)的實(shí)際情況專門研發(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。本文通過實(shí)驗(yàn)室測試、實(shí)驗(yàn)室模擬制備造紙涂料的方式對消泡劑XP-2033進(jìn)行相關(guān)性能的評價測試表明，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價，一般涉及到消泡性能、抑泡性能和相容性等。

2.1 對比消泡劑的選擇

為了對比效果，實(shí)驗(yàn)選擇某涂料廠現(xiàn)場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)行對比測試。

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 性能測試

2.2.1 消泡劑的消泡性能測試

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），用普通天平（精度0.2 g）稱取950 g的水，通過混合加熱，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動量筒10次和100次，靜置并用秒表開始計時，記錄2種搖動次數(shù)不同的試樣泡沫消至液面出現(xiàn)所用時間，單位為s。所用時間越短，證明效果越好。消泡性能（消泡時間）的測試結(jié)果見表1。

表1 不同消泡劑的消泡性能測試數(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、抑泡性能的測試

采用循環(huán)鼓泡法測試消泡劑的消、抑泡性能[2]。實(shí)驗(yàn)中，泡沫體積從300 mL降到最低點(diǎn)所需的時間越短，說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時所需的時間越長，則說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，XP-2033和DF-681F所用的時間相同，所以2種消泡劑的消、抑泡性能幾乎相當(dāng)。

2.3 模擬現(xiàn)場測試

（1）為了能更好地對消泡劑的性能進(jìn)行評價，通過實(shí)驗(yàn)室模擬制備某涂料廠的造紙涂料，對消泡劑進(jìn)行更接近實(shí)際生產(chǎn)的相關(guān)性能測試。

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，分別制備測試所需要的造紙涂料。

（2）消泡劑的性能測試

表2 不同消泡劑的消、抑泡性能測試數(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，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，來評價消泡劑的相容性、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試數(shù)據(jù)

表6 不同消泡劑在膠印涂布紙涂料中性能測試數(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，綜合來看XP-2033和DF-681F2種消泡劑性能相當(dāng)。

3 結(jié)論

通過實(shí)驗(yàn)室測試和實(shí)驗(yàn)室模擬某涂料廠的造紙涂料并對消泡劑進(jìn)行更接近實(shí)際生產(chǎn)的相關(guān)性能測試，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)鼓泡法評價金屬加工液消泡劑［J］.合成潤滑材料，2013，40（1）：28-29.

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

2018年《造紙化學(xué)品》訂閱啟事

中國造紙化學(xué)品工業(yè)協(xié)會會刊《造紙化學(xué)品》雜志是國內(nèi)外公開發(fā)行、全面報道造紙用化學(xué)品唯一的全國性科技期刊。

主要報道造紙用化學(xué)品（尤其是精細(xì)化學(xué)品）的研制、開發(fā)、應(yīng)用及國內(nèi)外發(fā)展動向等。本刊以造紙界、化工界、科研機(jī)構(gòu)、事業(yè)單位從事科研、生產(chǎn)的廣大科技人員、技術(shù)工人、管理干部及大專院校相關(guān)專業(yè)的師生為服務(wù)對象。

本刊為雙月刊（國內(nèi)刊號CN 33-1202/TQ，國際刊號ISSN 1007-2225，雙月中旬出版，全年共6期），全年訂價為140元（含掛號郵費(fèi)）。歡迎單位和個人訂閱及進(jìn)行廣告宣傳。欲訂閱者請從郵局直接匯款到本部，并請注明訂閱《造紙化學(xué)品》、數(shù)量及收件人詳細(xì)地址、郵編。

本部尚有少量2013年，2014年精裝合訂本，每年1本，每本200元（含掛號郵寄費(fèi)）。

此外，為方便讀者電腦閱讀與保存，本部特別制作了1988（創(chuàng)刊）—2017年合訂本的電子版，全套1 800元（另加20元EMS快遞費(fèi)）。也可以單獨(dú)購買某一年或某幾年，每年價格50元。

郵局匯款地址：杭州市上塘路石灰壩7號《造紙化學(xué)品》編輯部 郵編：310014

電話/傳真：0571-88315561 E-mail：paperchemj@163.com

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價[J]．造紙化學(xué)品，2017，29（5）∶16-18．