Page 48 - 《精细化工》2021年第5期

·902· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

主，在后续黑液碱回收或造纸过程中势必会有硅残 的产生。根据实际应用经验，消泡剂在抄纸工段泡
留，如 SITHOLE 等 [35] 与 GUTIÉRREZ 等 [36] 都在碱 沫产生前后均可添加。根据不同使用体系，消泡剂
法制浆获得的树脂沉积物中检测到有机硅消泡剂成 在抄纸白水中的吨纸添加量为 10~1000 g，实际生产
分。而硅残留对制浆造纸过程和产品也将产生一定 中吨纸耗量一般为 150~300 g。
的影响，主要有以下几个方面：（1）制浆方面，浆 表 2 为抄纸工段不同纸机系统消泡剂应用成本
料和洗浆机中会有硅沉积；（2）抄纸方面，纸幅上 情况。根据蒙玲等 [15] 的研究，在施胶纸生产或中低
容易出现斑点，并影响纸机正常运行；（3）黑液蒸 车速纸机系统中，在白水循环中添加醇类消泡剂更
发方面，在黑液蒸发器上产生结垢，影响蒸发传热 易于控制泡沫，且不会影响到施胶效果；同时醇类
效率，降低蒸发能力 [37] 。制浆用消泡剂未来的发展 消泡剂价格较低，符合成本优先的原则。在中低车
可参考美国浆厂采用的非硅+有机硅消泡剂的组合， 速高强瓦楞原纸生产中，虽然醚类消泡剂的消泡效
比中国浆厂现阶段使用的有机硅消泡剂在控制残余 果不逊色于醇类消泡剂，但醚类消泡剂的使用会使
硅含量上更加有效 [38] 。 高强瓦楞纸平滑度与吸水性分别下降 5%与 10%左
右，且其成本更高。而在非施胶纸生产或高速纸机
3 抄纸用消泡剂的研制与应用
系统中，添加醚类消泡剂效果更佳，消泡速度更快
在造纸工序中，白水中含有木质素、脂肪酸、 （表 2 中序号 1 中灰底白纸板与新闻纸）。唐晓磊
树脂酸皂和脱墨剂等天然或人工添加的起泡性表面 等 [40] 研究发现，在箱板纸白水系统中，脂肪醇类消
活性剂，经冲击和搅拌作用，混入其中的空气会形 泡剂的消泡性能明显优于聚醚酯类消泡剂，但其抑
成一些较小的气泡。这些气泡表面能比较大，容易 泡性能略逊于聚醚酯类消泡剂。在未添加干强剂的
吸附到细小纤维的表面而不易脱除 [39] ，直接妨碍抄 纸厂上机实验中，脂肪醇类消泡剂不仅以较低用量
纸过程中纤维之间的结合。这些存在于水中、纤维 完成消泡任务，而且能够稳定纸厂生产，吨纸消泡
之间或吸附在纤维上以及纤维细胞腔中的泡沫，会 剂成本仅为 0.71 元，而国外聚醚酯类消泡剂吨纸成
影响生产的正常进行，浪费设备容量，降低设备运 本为 2.64 元；在加入大量干强剂后，脂肪醇类消泡
行效率，影响产品质量。泡沫过多时会聚集在浆料 剂用量有所增加，但只比进口聚醚酯类消泡剂产品
或白水表面，且容易在聚集后沉积，从而影响浆料 高出 14 g/t 纸，吨纸消泡剂成本为 1.86 元。综合价
在输送过程中的流动稳定性，以及脱水成型后的纸 格等其他因素来看，脂肪醇类消泡剂性价比远高于
幅匀度，还可导致泡沫斑、泡沫孔和树脂斑等纸病 国外聚醚酯类消泡剂。

表 2 抄纸工段不同纸机系统消泡剂应用成本情况
Table 2 Application cost of defoamers for different papermaking systems
2
序号 纸种 定量/(g/m ) 车速/(m/min) 消泡剂种类 单价/(元/kg) 消泡剂用量/(g/t 纸) 成本/(元/t 纸) 参考文献
1 灰纸板 500~600 120 有机硅类 15.0 173 2.60 [15]
醚类 27.5 72 1.98
灰纸板 300~600 380 醇类 22.5 72 1.62
醚类 27.5 57 1.57
高强瓦楞纸 100~102 480 有机硅类 15.0 205 3.08
醇类 22.5 120 2.70
醚类 27.5 105 2.89
灰底白纸板 320~350 700 醇类 22.5 293 6.59
醚类 27.5 184 5.06
新闻纸 49.6~49.9 1650 醇类 22.5 217 4.88
醚类 27.5 153 4.21
2 箱板纸 — — 醇类 15.0 有干强剂 124 1.86 [40]
无干强剂 47 0.71
国外聚醚酯类 24.0 无干强剂 110 2.64
3 涂布原纸及文化用纸 40~80 240 现用 24.29 1110 26.96 [41]
醇类 DP592 27.0 480 12.96
4 — 201 — 现用 15.0 680 10.20 [42]
醇类 Bubreak4881 36.18 160 5.79
“—”代表无数据。