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在制漿造紙工業(yè)(簡(jiǎn)稱造紙工業(yè))中,泡沫處理是生產(chǎn)中的棘手問(wèn)題。

1發(fā)泡原因

當(dāng)含有表面活性劑的液體或黏度較大的液體受到攪動(dòng)時(shí),常常會(huì)產(chǎn)生大量不易消失的泡沫。這些泡沫較為穩(wěn)定不易消失的原因如下:

1.1膜彈性

液膜在一般的稀化過(guò)程中抗拒局部稀薄化的能力為膜彈性。當(dāng)液膜有一稀薄點(diǎn)時(shí),此點(diǎn)即是可能破裂的部位。

但當(dāng)這一點(diǎn)再進(jìn)一步被拉伸時(shí),則在此部位的表面活性劑分子會(huì)更加減少,而使其表面張力增大結(jié)果造成力的不平衡,牽拉周圍的表面向稀薄點(diǎn)移動(dòng)以平衡表面張力。表面層的移動(dòng)會(huì)一起拉動(dòng)下層的液體,這樣就防止了初期弱點(diǎn)的進(jìn)一步稀薄,及進(jìn)而引起的泡沫破裂。

這種作用也可稱為“自我痊愈效應(yīng)”。當(dāng)然平衡表面張力時(shí),也可能是主體液中的分子移出來(lái)而不必由鄰近的表面移動(dòng)分子。

但如果發(fā)生這種情況的話,就不會(huì)有回復(fù)稀薄部位的活動(dòng),也無(wú)法防止進(jìn)一步的稀化,從而導(dǎo)致泡沫破裂。不過(guò),大多數(shù)發(fā)泡表面活性劑分子從主體到表面的移動(dòng)速度相當(dāng)慢所以自我痊愈效應(yīng)是主要的。

消泡作用分“抑泡”、“破泡”兩種形式，但統(tǒng)稱為消泡劑。當(dāng)體系加入消泡劑后，其分子雜亂無(wú)章地廣布于液體表面，抑制形成彈性膜，即終止泡沫的產(chǎn)生。當(dāng)體系大量產(chǎn)生泡沫后，加人消泡劑，其分子立即散布于泡沫表面，快速鋪展，形成很薄的雙膜層，進(jìn)一步擴(kuò)散、滲透，層狀入侵，從而取代原泡膜薄壁。由于其表面張力低，便流向產(chǎn)生泡沫的高表面張力的液體，這樣低表面張力的消泡劑分子在氣液界面間不斷擴(kuò)散、滲透，使其膜壁迅速變薄，泡沫同時(shí)又受到周圍表面張力大的膜層強(qiáng)力牽引，這樣，致使泡沫周圍應(yīng)力失衡，從而導(dǎo)致其“破泡”。不溶于體系的消泡劑分子，再重新進(jìn)入另一個(gè)泡沫膜的表面，如此重復(fù)，所有泡沫，全部覆滅。

消泡劑消泡機(jī)理起源是將高ji醇或植物油撒在泡沫 上，當(dāng)其溶入泡沫液，會(huì)顯著降低該處的表面張力。因?yàn)檫@些物質(zhì)一般對(duì)水的溶解度較小，表面張力的降低僅限于泡沫的局部，而泡沫周圍的表面張力幾乎沒(méi)有變化。表面張力降低的部分被強(qiáng)烈地向四周牽引、延伸，后破裂。

消泡劑添加到泡沫體系中，會(huì)向氣液界面擴(kuò)散，使具有穩(wěn)泡作用的表面活性劑難以發(fā)生恢復(fù)膜彈性的能力。泡沫排液的速率可以反映泡沫的穩(wěn)定性，添加一種加速泡沫排液的物質(zhì)，也可以起到消泡作用。在氣泡表面疏水固體顆粒會(huì)吸引表面活性劑的 疏水端，使疏水顆粒產(chǎn)生親水性并進(jìn)入水相，從而起到消泡的作用。