一種造紙濕部消泡劑的性能評價

劉德明，沈興楠

（1.安徽鑾威化工科技開發有限公司，安徽馬鞍山243000；2.馬鞍山市消泡劑工程技術研究中心，安徽馬鞍山243000；3.民豐特種紙股份有限公司，浙江嘉興314000）

造紙企業生產中環境保護、減少污染物排放、節能降耗等措施得到很好的實施，各種助劑的應用提高了成品紙張的預期特性，同時生產用水的封閉、半封閉循環利用使得造紙系統中殘留積累了一定的離子、非離子等組分，導致制漿抄紙系統中泡沫的問題比較突出，由于泡沫的產生給生產過程、成品質量、設備的有效運行、現場管理帶來許多負面影響，因此最大限度地減輕和消除生產過程中的泡沫已引起造紙企業的高度重視。

根據造紙濕部的特殊工藝和泡沫的成因，安徽鑾威化工科技開發有限公司研發了一款有針對性的消泡劑（或造紙脫氣劑）XP-530D，其主要成分是高級脂肪醇（或高碳醇），呈白色均一乳狀液體。

消泡劑是一種消除泡沫或脫除氣泡的功能性助劑，它是以細小微粒形態分散在起泡介質中的，其特性是：不溶于或微溶于起泡介質，表面張力比

起泡介質更低。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，干擾起泡介質氣液界的表面張力，使泡沫表面張力不均勻而破泡，以達到消泡的效果[1]。造紙濕部消泡劑又稱脫氣劑，有別于傳統意義上的消泡劑，即其先把起泡介質中的氣泡脫除到液體表面，然后再消除泡沫。

1 實驗部分

1.1 起泡介質的配制

由于從企業帶回的白水在運輸和放置過程會發生變化，會影響實驗效果，所以只能用模擬現場疏解廢紙原料提取白水來做相關實驗。用實驗室打漿機（23 L）疏解廢紙原料，取從造紙企業帶回的風干的箱板紙、紗管、瓦楞紙、灰板紙和報紙，加水調整漿料質量分數為2.5%左右。疏解后的漿料打漿度一般不大于307 SR°（28～307 SR°）。根據不同情況分別加入或不加相當于絕干漿質量2%的糊化淀粉，加入質量分數為0.1%磷酸乙醇酸磷酸酶（PGP）適量及適量的松香膠、硫酸鋁溶液等。放出漿料，把漿料濃度調整到質量分數0.7%左右，然后用120目篩網過濾，濾液就是實驗用白水[2]。

1.2 消泡劑性能的實驗室測試

為了對比，實驗選擇浙江某包裝紙生產企業現場使用的消泡劑A、消泡劑B來作為參考，它們分別主要由含氧化合物、乳化劑和增效劑組成，但生產方式有所不同。

消泡劑性能測試方法按照參考文獻[3]采用循環鼓泡法進行，結果見表1。實驗中，泡沫體積從300 mL降到最低點所需的時間越短，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。

由表1的實驗數據可知，XP-530D具有較好的消泡性能和抑泡性能，明顯優于現場使用的消泡劑A和消泡劑B。

1.3 現場模擬實驗

實驗設備：23 L實驗室打漿機，秒表，鋼尺。

實驗參數：打漿機頻率為40 Hz，電機轉速為1 100 r/min，不進刀；測試白水溫度為38℃。

表1 3種消泡劑的消、抑泡性能測試數據

取一定量的實驗用白水，加入實驗打漿機中循環一定時間使白水起泡，然后每間隔10 min向白水中加入一定量的消泡劑，記錄泡沫消失的時間和泡沫再次上漲并穩定在一定高度的時間，結果見表2。

表2 3種消泡劑現場模擬實驗測試情況對比

由實驗打漿機模擬實驗和表2實驗數據可知：XP-530D消泡性能優于消泡劑A和消泡劑B，且消泡劑A優于消泡劑B；XP-530D的抑泡性能優于消泡劑A和消泡劑B，且消泡劑A優于消泡劑B。

2 現場應用試驗

根據消泡劑性能的實驗室測試和打漿機模擬的測試結果，在浙江某包裝紙生產企業的大力支持下，對消泡劑XP-530D在紙機上又進一步做了現場應用試驗。

該包裝紙生產企業是以100%國廢為原料生產包裝用紙，年產量7萬t，現場車速為400 m/min；用淀粉作為表面施膠劑，漿內不加助劑；成品率89%，損紙量較多；白水溫度為32～35℃；網前箱pH為6.5～7.5。

現場觀察到網前箱、白水池、地溝等3處的泡沫比較多，其中白水池和地溝處已有泡沫溢出的情況。現場時有斷紙情況發生。

現場試驗中消泡劑XP-530D從底層成形網下第2塊和第3塊刮水板空隙處加入。試驗情況見表3。

表3 消泡劑XP-530D現場應用試驗記錄

通過現場應用測試結果，最終確定消泡劑的最佳流量為25～30 mL/min。使用XP-530D后，耗水量下降，成品率提高，現場環境得到改善，斷紙情況也有明顯的改善，廢水處理系統內泡沫明顯減少。該包裝紙生產企業對消泡劑XP-530D的現場試驗結果表示滿意。

3 結論

通過實驗室測試、打漿機模擬測試和現場應用試驗，結果表明：消泡劑XP-530D具有良好的性能和應用效果，適合在造紙濕部工序中使用。

［1］ 劉德明，朱明琴，黃鳳美.循環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］ 劉德明，沈興楠，黃飛彪，等.包裝紙生產中濕部消泡與現場效果評價［J］.造紙化學品，2017，29（3）：20-24.

［3］ 吳飛，曹治平.兩種新型造紙消泡劑的現場應用測試［J］.江蘇造紙，2007（2）：41-45.