胶料的乳化

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制浆造纸手册：第八分册纸料的准备》第293页（4050字）

胶料的乳化，是将胶料用水分散与稀释。皂化后的胶料含绝干物约为70%左右，需将它们分散在水中，使游离松香粒子悬浮于乳液中，便于使用。乳化的好坏直接影响到松香胶的质量和覆盖能力。

胶料的乳化方法有两种，对于褐色松香胶以及含20%以下游离松香的白色松香胶，可采用人工搅拌的乳化方法，但一般工厂多采用用喷射乳化器进行乳化的方法。

1．用喷射乳化器的乳化

用喷射乳化器乳化是将熬制好了的胶料与蒸气、温水一起进入喷射乳化器，使胶料在短促时间内受到强烈的机械破碎作用，把粗大的松香胶粒分裂开。对于白色松香胶分裂胶粒的直径约为1～3μm。并通过水乳交融，使松香胶乳充分均匀与水混合，成为分散的松香胶悬浮液。

乳化槽内事先盛有20～25℃清水，清水量应达到稍多于乳化槽容积的。喷射乳化结束后，可加冷水稀释乳化槽内乳白液，直至其浓度达到20～25g／L左右，并维持在35～40℃以下的温度。与此同时，开动乳化槽附设的搅拌装置或胶料泵，使乳化液获得充分混合，保持稀释度一致。最后，或在乳化槽中，或转送到沉淀槽内，经其静置沉淀8～12h，再用泵送至贮存槽备用。

2．喷射乳化流程

除图10—2—3所示的喷射乳化流程以外，还有以下几种流程：

(1)型式一

一种喷射乳化流程如图10—2—6所示。

图10—2—6 一种喷射乳化流程示意图

1—熬胶锅 2—热水槽 3—过滤器 4—喷射乳化器 5—乳化槽 6—倒胶泵 7—贮存槽 8—计量槽 9—送胶泵

特点：

①本流程适用于松香胶乳液需用量较大的工厂。

②两个乳化槽上装有两个喷射乳化器，可以轮流使用。

③倒胶泵可作为倒胶、输送和循环用。

(2)型式二

另一种喷射乳化流程如图10—2—7所示。

图10—2—7 一种喷射乳化流程示意图

1—熬胶锅 2—胶液贮存槽 3—蒸汽 4—第一喷射器 5—第二喷射器 6—喷嘴 7—乳化槽 8—冷水 9—加热管 10—冷凝水出口 11—松香乳液出口

带有一定压力的蒸汽首先进入第一喷射器，对自乳化槽出来的乳液进行喷射，喷射后的液体再进入第二喷射器。将新熬制好的松香胶带进乳化槽，在进入乳化槽时又经喷嘴再次喷射。这样，松香胶乳液从乳化槽至喷射器和喷嘴的反复循环，完成了喷射乳化作用。

(3)型式三

另一种喷射乳化流程如图10—2—8所示。

图10—28 一种喷射乳化流程示意图

1—熬胶锅 2—计量槽 3—温水槽 4—喷射乳化器 5—乳化槽 6—松香胶乳液贮存槽

特点：

①在熬胶锅的下面装有计量槽，熬制好的松香胶自熬胶锅首先流至计量槽，随后再流至喷射乳化器内。

②在喷射乳化器内用蒸汽和42～45℃的温度将松香胶喷射乳化成乳液进入乳化槽。

③松香胶乳液自乳化槽流进贮存槽，并用冷水稀释至所需要的浓度备用。

3．喷射乳化器

(1)一种常用的喷射乳化器

这种喷射乳化器是由铜制或青铜制喷射管构成，如图10—2—9所示。

图10—2—9 一种喷射乳化器示意图

特点：

①喷射乳化器有4个进出口，即松香胶进口、热水进口、蒸汽进口和乳化液出口。

②在连接蒸汽进口法兰盘处安装丝杠等结构，用以调节蒸汽喷嘴的伸入深度，以达到良好的效果。

③喷射乳化的出口呈喇叭形，其末端有带填料函的凸缘与有关设备连接。

喷射乳化器的规格如表10—2—27所示。

表10—2—27

(2)另一种喷射乳化器

另一种喷射乳化器如图10—2—10所示。

图10—2—10 一种喷射乳化器示意图

1—胶液管 2—蒸汽 3—出口

本设备的特点是只有两个进口，一是蒸汽进口，一是松香胶液进口，蒸汽将松香胶液喷射至乳化槽内的热水中而完成了乳化作用。

4．乳化的工艺条件

白色松香胶乳化的主要工艺条件如表10—2—28所示。

表10—2—28

5．影响乳化的因素

影响乳化的因素如表10—2—29所示。

表10—2—29

一般认为，以三级至五级深黄色至黄红色的松香熬制成的胶料，经喷射后的颗粒较细，约为1～3μm，而特级类的微黄色松香制成的胶料喷射后的颗粒较粗，约为2～4μm。

6．乳化阶段中防止胶粒凝聚变大的措施

(1)乳化后应立即使乳液离开较高温度的环境，让其迅速降到40℃以下安定下来，因为刚被机械破碎作用而分裂的胶粒，具有剩余的表面自由能，很不安定。在较高的温度下，则增强了胶粒的布朗运动，增加了胶粒相互碰撞接触的机会，从而易于产生凝聚。

(2)乳液中的游离松香与松香酸钠要有一定的比例，这是由于游离松香胶粒的表面吸附了一层具有保护作用的松香酸钠薄膜后，就能减少相互接触而产生凝聚的机会。为此，如不加用其他保护剂，一般的白色松香胶中的游离松香含量不宜超过35%，否则难以保证不发生凝聚。

(3)乳液不应过度的稀释，否则游离松香胶粒也易发生凝聚。

(4)乳化冷却后的乳液不应突然加温，否则也会发生凝聚。

(5)乳化冷却后的乳液不能有强烈的振荡和搅拌，否则也会发生凝聚。

(6)在乳液中要防止有电解质，即无机酸碱及其盐类，例如，盐酸、硫酸、硫酸铝、氢氨化钠、氯化钙和氧化钙等。

(7)在乳化阶段的用水应使用软水，而不应使用硬水。由于硬水中含有钙、镁离子，能使松香酸钠的钠离子被钙或镁离子所取代，生成不溶性的松香酸钙或松香酸镁，浮游在松香乳液的液面上，结果减少了松香酸钠的含量，从而易于产生凝聚。

7．白色胶乳液坏胶特征及处理

在白色胶乳化后，在贮存过程中，如发现乳液有坏胶情况，应作紧急处理，如表10—2—30所示。

表10—2—30

8．人工搅拌乳化

如果松香胶的游离松香含量在15%以下，在一些小型造纸厂可用人工搅拌进行乳化，但乳化后的乳液的颗粒较大，并且均匀性较差。

人工搅拌乳化是首先向稀释桶内加进约高度的清水，加热至85℃左右，然后逐步倒入松香胶，并用木棒不停地搅拌，即可制成松香胶乳液。为了防止游离松香凝聚沉淀出来，这些稀释了的胶料应尽快加进冷水，使其温度迅速冷却到25～30℃。

用人工搅拌乳化含有多于15%游离松香的胶料是困难的。