Page 47 - 《精细化工》2021年第5期
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第 5 期 董 勇，等: 制浆造纸工业用消泡剂的开发及应用进展 ·901·
泡剂组分做出调整。CHAO 等 [29] 运用黑液模型系统 处理过程。闻小刚等 [31] 为提高自制有机硅消泡剂性
的实验设计（DOE）研究分析了黑液成分对有机硅 能，分别将矿物油、聚醚、脂肪醇、聚醚改性有机硅
消泡剂消抑泡性能的影响，发现树脂酸和中性成分 系列（X-1、X-2、X-3）原料作为增效助剂与其自制
是影响有机硅消泡剂消抑泡性能的主要因素，而木 有机硅消泡剂进行复配。结果表明，矿物油、聚醚、
质素和脂肪酸的浓度变化对消泡剂性能无任何影 脂肪醇对其自制有机硅消泡剂增效作用不明显，而聚
响。随着脂肪酸含量的升高，有机硅消泡剂的消泡 醚改性有机硅代替自制消泡剂原料中的部分二甲基
性和持久性均有所降低，而消泡剂效果随中性成分 硅油后，对自制消泡剂性能具有显著的增效作用，
含量升高而增强。 其中 X-2 替代量为 3%时，可使黑液消泡速度提高 1
造纸行业利润不高，而有机硅作为制浆工段常 倍。在某制浆厂黑液的实际应用中，相同消泡标准下，
用消泡剂的活性成分，其过高的价格无形中又增加 该浆厂常用有机硅消泡剂在竹浆黑液和木浆黑液中的
了生产成本。为了降低消泡剂使用成本，刘军海等 [30] 加入量分别为 470 和 550 g/t，而聚醚改性有机硅改进
将大豆油、蓖麻油混合液与改性硅油进行复配，以 后的复配消泡剂加入量分别为 300 和 350 g/t，其消泡
卵磷脂作为植物油的乳化稳定剂，得到稳定的复配 效率更高，应用效果显著。
乳液。在制浆黑液中分别对植物油复配消泡剂、未 在制浆过程中，普通有机硅消泡剂在高温强碱
添加植物油的消泡剂和某国外消泡剂进行消泡性能 环境中性质不稳定，会出现破乳和消抑泡性能减弱
测试，3 种消泡剂消除相同体积泡沫的时间分别为 的现象，因此，需不断地补加消泡剂以保证泡沫控
4.5、4.6 和 4.3 s。并且对消泡性能测试后的黑液进 制效果，从而导致生产成本增加。为提高有机硅消
行气鼓，产生相同体积泡沫的时间分别为 33.0、31.8 泡剂的耐高温耐强碱能力，孙江等 [32] 以含氢硅油和
和 32.3 s。该复配消泡剂不仅保持了与国外消泡剂 烯丙基聚醚为原料，Span 80 和 Tween 80 为乳化剂，
相当的性能，同时降低了改性硅油的用量；且其组 制得一种高稳定性聚醚改性有机硅消泡剂，其中聚
分原料易得，复配操作简单，适用于制浆或者黑液 醚改性有机硅的合成路线如下所示。
在 75 ℃、质量分数 10%的黑液测试中，自制的 优于市售制浆黑液用消泡剂。
改性有机硅消泡剂消泡时间仅为 3 s，抑泡时间长达
780 s，消抑泡性能明显优于其他 3 种市售同类产品。
这是因为聚醚链段能有效地包覆二甲基硅油，赋予整
个分子与普通乳化剂相容的能力，所以制备出的乳液
稳定性好，减缓了高温强碱环境中有机硅消泡剂破乳
和消抑泡能力减弱的现象 [33] 。陈思等 [34] 以聚醚改性有
机硅与硅膏复合物 Silcolapse 490 为原料，Span 60 和
Tween 60 为乳化剂，制得用于制浆黑液的消泡剂。该
有机硅消泡剂于 25 ℃下静置 3 个月未见漂油和分层
现象，具有良好的储存稳定性，且与桉木黑液的相容
性好。其与市售消泡剂在桉木黑液中实际应用的性能 图 4 市售消泡剂与自制消泡剂的应用性能对比 [34]
Fig. 4 Application performance comparison of commercial
对比见图 4，可以看出，自制消泡剂破泡率可达 80.0%， defoamer and self-made defoamer [34]
高于市售消泡剂的破泡率 72.5%，抑泡时间接近 14 min，
其抑泡能力约是市售消泡剂的 2.65 倍，消抑泡性能均 由于制浆过程中消泡剂的使用以有机硅类为
