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)
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。
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。
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。
2.2.1 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)。
(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。
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)。
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.
2018年《造紙化學(xué)品》訂閱啟事
中國(guó)造紙化學(xué)品工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)刊《造紙化學(xué)品》雜志是國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)行、全面報(bào)道造紙用化學(xué)品唯一的全國(guó)性科技期刊。
主要報(bào)道造紙用化學(xué)品(尤其是精細(xì)化學(xué)品)的研制、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用及國(guó)內(nèi)外發(fā)展動(dòng)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(duì)象。
本刊為雙月刊(國(guó)內(nèi)刊號(hào)CN 33-1202/TQ,國(guó)際刊號(hào)ISSN 1007-2225,雙月中旬出版,全年共6期),全年訂價(jià)為140元(含掛號(hào)郵費(fèi))。歡迎單位和個(gè)人訂閱及進(jìn)行廣告宣傳。欲訂閱者請(qǐng)從郵局直接匯款到本部,并請(qǐng)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(hào)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(gòu)買(mǎi)某一年或某幾年,每年價(jià)格50元。
郵局匯款地址:杭州市上塘路石灰壩7號(hào)《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(píng)價(jià)[J].造紙化學(xué)品,2017,29(5)∶16-18.