一种造纸制浆用的有机硅消泡剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种造纸制浆用的有机硅消泡剂及其制备方法，属于造纸化学品，它主要包括硅脂混合物、硅油混合物、乳化剂、增稠剂和水。消泡剂乳液中硅脂混合物和硅油混合物占活性物含量的７０～９０％，其中，活性物总含量占乳液含量的５～３０％，其余介质为水。本发明专利技术通过硅脂混合物来提高抑泡性能，通过硅油混合物来改善消泡性能，通过加入助乳化剂降低硅脂黏度，改善乳化效果。本发明专利技术配方组成新颖，消泡、抑泡效果好，在造纸制浆工段以及部分水性体系中表现出优异的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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，本专利技术属于精细化学品

技术介绍
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°C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。本专利技术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°C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。
技术实现思路
本专利技术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3的，本专利技术的目的是专利技术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。本专利技术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。本专利技术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专利技术的第一方面，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(-Si(CH3)20)_)n其中，取代基可以是氢、乙基、苯基、氯苯基、三氟丙基等。这里采用的是三甲基硅 氧基封端的二甲基硅油，是市场上可购得的各种液体三有机硅烷基封端的聚二甲基硅氧 烷，可以是采用不同的方法制备，二甲基硅油25°C的黏度为500 300000cst，以10000 lOOOOOcst为最佳。聚二甲基硅氧烷用量为硅脂混合物的60 90%。b固体疏水颗粒本专利技术所述的固体疏水颗粒可以是二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锌、金属皂 等中的一种物质或者混合物。本专利技术优选疏水二氧化硅。疏水二氧化硅是经过疏水剂处理 的，可以是用六甲基二硅氮烷处理的，也可以是采用聚二甲基硅氧烷处理的。疏水二氧化硅 比表面积至少50m2/g，优选200 300m2/g，固体疏水颗粒占硅脂混合物总量的5 20%。c固体有机硅树脂本专利技术所述的固体有机硅树脂是高度交联的网状结构的聚有机硅氧烷。该树脂是 主要由R23Si01/2(M)单元及Si04/2(Q)单元组成的有机聚硅氧烷树脂。M单元与Q单元的摩 尔比范围为0.5 2.0。本专利技术优选甲基乙烯基MQ硅树脂，MQ比值优选0. 6 0. 9，有机 硅树脂占硅脂混合物质量的5 20%。(2)硅油混合物4硅油混合物是至少两种不同黏度的三甲基硅氧基封端的二甲基硅油混合物，是市 场上可购得的各种液体三有机硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷，可以是采用不同的方法制 备，硅油混合物25°C的黏度为20 lOOOcst，以100 lOOOcst为最佳。硅油混合物用量 为活性物含量的10 50%。(3)乳化剂乳化剂可以用非离子乳化剂、阴离子乳化剂、阳离子乳化剂以及两性乳化剂等。通 过乳化剂将活性组分分散在水中，形成0/W型乳液。本专利技术优选非离子型乳化剂。可以是 烷基酚聚氧乙烯系列、脂肪醇聚氧乙烯酯系列或者油酸聚氧乙烯醚系列等，例如是壬基酚 聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、3-60、!~-60、5-80、11-80、硬脂酸聚氧乙烯醚、单硬脂酸甘油 酯、蓖麻油聚氧乙烯醚等。乳化剂一般采用多元乳化剂构成，HLB值为8 10，用量为活性 物含量的10 25%。(4)增稠剂增稠剂主要起到稳定乳液的作用，可以是所有已知可增稠水包油体系的增稠剂。 这些增稠剂包括天然增稠剂，如多糖、藻酸盐等，其中包括常见的瓜尔豆胶、黄原胶等；改性 的有机聚合物，如羧甲基纤维素，合成增稠剂，如聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等。本专利技术采用羧甲 基纤维素类的增稠剂，用量一般占乳液总量的2 5%。本专利技术所述的制浆消泡剂的制备方法是采用以下步骤来实现的(1)硅脂的制备先将聚二甲基硅氧烷和无机疏水颗粒、固体有机硅树脂常温下采用搅拌机混合均 勻；然后持续搅拌并将所得的混合物加热至120 180°C，优选混合物加热温度为140 160°C，加热时间为1 5小时，优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种造纸制浆用的有机硅消泡剂，其主要活性组分包括：硅脂混合物、硅油混合物、乳化剂、增稠剂。其中，主要活性组分总含量占乳液含量的５～３０％，硅脂混合物和硅油混合物占活性物含量的７０～９０％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪影，马增超，
申请(专利权)人：西安三业精细化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]