泡沫控制剂

出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《涂布加工纸技术手册》第115页(3391字)

泡沫为在液体中的气体(通常是空气),也即在互相连接的液膜间所含的气体,又称之为气泡。其大小,大的几厘米,小的1μm以下。

1.泡沫形成因素

(1)在液相、气相界面的表面活性剂倾向较低的表面张力,促使形成气泡。

(2)涂料成分中的很多成分都易促成气泡,如天然胶粘剂中的杂质、乳化剂、合成胶乳分散剂、乳化剂等。

(3)涂料的快速搅拌及施涂过程改变了体系的自由能,易将表面气泡带到浆液内。

2.对操作和成纸的影响

(1)涂料中的气泡会增加系统粘度,并可改变涂料密度或比容,使其体积增加,造成涂布量不准确。泡沫体积越大,固含量越低。

(2)若细微的空气泡充斥液体或泡沫在表面浓缩难以分离和消去,就会造成整个涂料无流动性,无法使用,或导致管道流动和传送问题。

(3)含有气泡的涂料施涂于纸上后,气泡在干燥时破裂而使纸表面产生疵点,若是涂料印刷纸,就会在印刷后留下色斑点。

3.控制泡沫的办法

1)设计和操作的控制

(1)搅拌器形状的合理设计,料管长度应达到容器底部。

(2)传送泵内部阀门和结合处须密封不漏气,泵须安装密封套。

(3)调节叶轮或旋转速度,安装挡板,使空气不打到涂料液中。

(4)涂料混合时,尽可能使料液充满容器或待液体量超出搅拌桨叶时才开动桨叶。

(5)保持料盘及其它容器在满的循环状态,使之不会在流出口产生涡流。

(6)不要将涂料垂直或快速倾倒到容器中。

(7)可采用机械去泡,如离心、超声振动或用Deculator将涂料喷到真空中消泡。

2)加入泡沫控制剂--抑泡(防泡)剂及消泡剂

消泡剂具有低的表面张力和HLB值,能在泡沫体系中产生稳定的表面张力不平衡,破坏泡沫体系表面粘度和弹性物质,使之破裂。消泡过程见图2-102。

图2-102 消泡剂的消泡过程

a.接触 b.散布 c.进入或置换 d.破裂

4.消泡剂种类

消泡剂有抑泡和消泡两种功能。两种泡沫控制剂作用及种类见表2-72。

表2-72 两种泡沫控制剂作用及种类

5.消泡剂的使用

(1)抑泡剂用量一般为胶粘剂量的2%~6%,为颜料量的0.01%~0.05%;消泡剂用量一般为总涂料量的0.1%~0.4%。

(2)消泡剂必须稀释后以喷雾形式加入料中,随稀释随用,并慢慢搅拌,使消泡剂与气泡作用后慢慢上升破裂。配好的消泡剂即使不分层,使用前也应适当搅拌;若分层,更需充分搅拌后再用。

(3)必须严格控制加入量,过多的消泡剂会给涂布纸带来针眼、泡痕、眼、油点以及条痕等弊病。最好分次添加,在研磨分散颜料阶段用抑泡效果大的消泡剂,涂料配置后用破泡效果大的消泡剂。

6.典型消泡剂品种及效果比较(见表2-73)

表2-73 典型消泡剂品种及效果

部分消泡剂产品参见附录。

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