[发明专利]一种造纸制浆用的有机硅消泡剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种消泡剂及其制备方法，具体涉及一种造纸制浆用的有机硅消泡剂及其制备方法，本发明属于精细化学品技术领域。

背景技术

造纸是国民经济生产中的重点工业，随着现代造纸技术的不断进步，各种纸的产量和质量都有很大提高。但是由于造纸业的发展，也造成了严重的水体污染。特别是在纸浆生产及造纸废水的处理中，泡沫问题尤为突出。泡沫是由于造纸制浆原料中含有脂肪酸、树脂酸等天然物质，与加入的烧碱、硫化碱等化学药品发生反应生成脂肪酸皂、树脂酸皂等起泡物质，再加上纤维素等高分子物质的稳泡作用，以及在浆料的流送和混合时将大量空气带入浆料体系就形成了的。这些稳定的泡沫给后续工序如洗涤、输送、漂白等带来很大的困难，导致浆料流失，降低洗浆真空度，影响纸浆的洗净度，从而影响生产设施的正常运行，造成了生产效率降低和环境污染。

制浆工序洗涤下来的废水通常称作黑液，温度高达80℃以上且碱性强，pH值多为13以上。含有高浓度的脂肪酸皂、树脂酸皂等起泡和稳泡物质，为方便操作和提高纸浆碱回收率，也必须对黑液进行消泡处理。黑液的温度和碱度都是很高的，普通的有机硅消泡剂虽然能消泡，但使用量比特殊组分的有机硅消泡剂要大得多。

有机硅消泡剂既具有消泡速度快，抑泡效果好的特点，同时，其使用剂量低，化学惰性好，无毒，能在苛刻的条件下发挥作用。但有机硅消泡剂的价格较非硅系消泡剂的要高，这是制约其应用的重要因素之一。乳液消泡剂本身是一个亚稳态体系，一般来说，一种消泡剂不能做到消、抑泡都优良，只能取其平衡。本发明的制浆消泡剂是通过硅脂混合物提供优秀的抑泡性能和硅油混合物提供优秀的消泡性能，通过两者结合，在多元乳化剂的作用下得到状态良好，性能优异的产品，能满足制浆厂和多种水体系的需求。

Kulkarni等人在美国专利第4395352号中，将控泡组合物中的聚二甲基硅氧烷的25℃黏度限制在5000-30000cst的范围内，用来获得一种消泡剂；中国专利CN 1807512A采用添加填料颗粒以及特定通式的有机聚硅氧烷树脂来提高消泡性能；专利CN 101360543A公开了采用添加填料、催化剂以及有机硅树脂来反应得到组合物用于控制泡沫的方法；专利CN 1583212A介绍了一种亲水性颗粒与硅油经过高温处理后制备消泡剂应用于高温强碱性的环境。纵观这些有机硅消泡剂的组分以及生产工艺，可能不会得到理想的消、抑泡效果，或者是采用亲水性颗粒，要再将硅脂组分进行复杂的工艺处理才能得到所需的消泡效果，从而导致生产工艺比较复杂，生产实现起来存在一定的困难。就目前的发展而言，更多的原料厂家致力于做出消泡剂的适合组分，而价格经过市场的协调也趋于合理化。通过外购一些特殊原料，大大简化了生产工艺，而且得到性能优异的产品，更适合于工业生产化。

发明内容

本发明提供了一种制浆用的乳液型消泡剂及其制备方法是针对上述问题而进行的，本发明的目的是发明了一种制浆用的乳液型消泡剂克服了上述有机硅消泡剂的缺陷，通过对市场上原料的调查研究，采用普通的原料以硅脂混合物和硅油混合物作为消泡组分，兼顾了消、抑泡效果平衡的问题，解决了硅脂黏度过大难以乳化的问题，并相对大大简化了生产工艺，使产品能在高温强碱的体系下满足生产需求。并可以应用到大部分水相体系中用于消泡，在生产过程中状态、性能稳定，不失为一种价格低廉、效果优异的乳液型消泡剂。

本发明就是为了解决上述问题，解决制浆厂存在的有害泡沫问题，以及现有有机硅消泡剂消、抑泡不能兼顾、生产工艺比较复杂，硅脂黏度过大难以乳化，生产实现起来存在一定的困难的问题，提供一种制浆用的乳液型消泡剂及其制备方法。本消泡剂采用最基础的有机硅原料配制，在生产中具有价廉、安全、稳定等优点。

本发明所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现：

作为本发明的第一方面，一种制浆用的乳液型消泡剂，由以下组分组成，按重量份数计：

(1)消泡活性物质2～20份；

(2)乳化剂1～8份，是非离子型的表面活性剂；

(3)增稠剂2～5份；

(4)分散介质水70～95份；

所述消泡活性物质包括硅脂混合物和硅油混合物；按照消泡活性物质重量百分比计，硅脂混合物的用量为40％～60％，硅油混合物的用量10％～50％。

各组分的构成及其在所述制浆用的乳液型消泡剂中所占比例详细介绍如下：

(1)硅脂混合物

a聚二甲基硅氧烷

聚二甲基硅氧烷，其结构通式如下：