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1、10申请公布号CN102154939A43申请公布日20110817CN102154939ACN102154939A21申请号201110028716922申请日20110127D21H21/12200601D21H17/5920060171申请人南京四新科技应用研究所有限公司地址210037江苏省南京市下关区黄家圩路411号B42幢72发明人吴飞曹添钟翔许勇54发明名称一种造纸抄纸体系用消泡剂57摘要本发明提供了一种造纸抄纸体系用消泡剂，其由高级脂肪醇、高级脂肪醇聚醚、脂肪酸酯、有机硅组合物、乳化剂和水组成。本发明的消泡剂可以在涂料、淀粉加工等行业，以及造纸行业的抄纸、涂布、洗浆、污水处理等。
2、工序中高效地消除有害的泡沫，且性能不受温度的影响，能很好地解决多种表面活性剂共同稳泡情况下的泡沫消除问题。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页CN102154941A1/1页21一种造纸抄纸体系用消泡剂，由消泡活性物、乳化剂和水组成，其特征在于1、消泡活性物包括高级脂肪醇、高级脂肪醇聚醚、脂肪酸酯和有机硅组合物，用量为消泡剂总质量的1040；2、乳化剂选自阴离子型、非离子型或阳离子型的表面活性剂，用量为消泡剂总质量的315；3、水为去离子水，用量为消泡剂总质量的5085。2如权利要求1所述的一种造纸抄纸体系用消泡剂，其中1所述的高级脂肪醇，选自。
3、十二烷醇、十四烷醇、十六烷醇、十八烷醇、二十碳烷醇、二十二烷醇，二十四烷醇和二十八烷醇，为其中的一种或几种的混合物，以消泡活性物总质量为100份计，高级脂肪醇的用量为580份。3如权利要求1所述的一种造纸抄纸体系用消泡剂，其中1所述的高级脂肪醇聚醚，结构通式为ROEOMPONH其中R为C1222的长链烷基，M为150的整数，N为180的整数，以消泡活性物总质量为100份计，高级脂肪醇聚醚的用量为570份。4如权利要求1所述的一种造纸抄纸体系用消泡剂，其中1所述的脂肪酸酯，选自单硬脂酸甘油酯、硬脂酸辛酯、硬脂酸十八酯、二十二醇硬脂酸酯和二十二酸二十二醇酯，以消泡活性物总质量为100份计，脂肪酸酯。
4、的用量为120份。5如权利要求1或4所述的一种造纸抄纸体系用消泡剂，其中脂肪酸酯为单硬脂酸甘油酯或二十二醇硬脂酸酯。6如权利要求1所述的一种造纸抄纸体系用消泡剂，其中1所述的有机硅组合物，由聚有机硅氧烷、白炭黑和催化剂经过反应制得，以消泡活性物总质量为100份计，有机硅组合物的用量为120份A、聚有机硅氧烷，结构通式为RASIO4A/2，其中R为碳原子数为120的一价烃基，所述的聚有机硅氧烷为三甲基硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷，粘度为100100,000MPAS，用量占有机硅组合物总质量的的8099；B、白炭黑，为疏水白炭黑，比表面积至少为50M2/G，用量占有机硅组合物总质量的118；C、催化。
5、剂，选自LIOH、CSOH、NAOH、KOH、ME4NOH、H2SO4、H3PO4，用量为有机硅组合物总质量的053；所述有机硅组合物的制备工艺为先将聚有机硅氧烷和白炭黑在室温下混合均匀，然后升温到反应温度50300，加入催化剂反应28H，反应完毕后，降温至室温即得。7如权利要求1所述的一种造纸抄纸体系用消泡剂，其中2所述的乳化剂，选自壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇单硬脂酸酯、失水山梨醇聚氧乙烯醚单硬脂酸酯、失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇聚氧乙烯醚单油酸酯、硬脂酸聚氧乙烯醚、甘油单硬脂酸酯、蓖麻油聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、辛醇聚氧乙烯醚磷酸盐和聚醚改性聚硅氧。
6、烷，它们单独使用或混合使用。权利要求书CN102154939ACN102154941A1/5页3一种造纸抄纸体系用消泡剂技术领域0001本发明涉及到一种造纸抄纸体系用消泡剂，消泡剂是一种精细化学品添加剂，因此，隶属于精细化工制剂技术领域。背景技术0002现代工业生产中，例如纺织印染、涂料、造纸、清洗、金属加工等行业，通常要使用大量的化学助剂来满足不同的目的，由于所使用的化学助剂有许多是表面活性剂和高分子化合物，因此在生产中会产生大量的泡沫，尤其以阴离子和非离子表面活性剂的起泡现象最为严重。这些危害泡沫不及时消除的话，会对后续工序产生严重的影响，很容易造成产品的不稳定。针对这种问题，目前比较高效。
7、的方法是向起泡体系中加入消泡剂。0003在造纸工业中，一般含有制浆、抄纸和涂布等主要工序。在制浆过程中，通常采用硫酸盐法进行蒸煮，在蒸煮过程中要用到很多助剂，如蒸煮剂等；抄纸过程主要是将纸浆形成纸板的过程，在上网前一般要添加助留剂、助滤剂、湿强剂、施胶剂等，这些物质都是以高分子化合物为主体，它们在水中形成的泡沫因高分子的吸附而增强了泡膜的强度，使得消泡变得困难，另一方面就是细小纤维表面、内部都可能会吸附微小气泡，这些气泡用普通的消泡剂难以消除；涂布工序与涂料工序类似，主要是将颜料、填料、成膜物质以及一些助剂经过特定设备充分混合，由于成膜物质是高分子，颜料和填料的颗粒一般都很小，就非常容易吸附在。
8、泡沫的气液界面上，而吸附了固体微粒的气泡很难从液相中脱除。0004关于造纸工业用消泡剂的介绍有很多，例如EPA0149812介绍了一种以丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺作稳定剂，以C1226脂肪醇、C1222脂肪酸与C118的单、双或三羟基醇生成的酯、沸点超过200的烃类物质或是C1222脂肪酸作油相组分的O/W型消泡剂；EPA3001387介绍了一种由高熔点的醇和室温下为液态的烃类物质组成的消泡剂；EPA0662172介绍了一种乳液型消泡剂，其油相主要包括；C1222脂肪酸与C118的单、双或三羟基的酯、用至少含有2个甘油链节的聚甘油与至少C1236脂肪酸反应生成的酯、C1222脂。
9、肪酸与聚氧烷烯分子量为5000G/MOL反应生成的酯，以上组分借助于乳化剂的乳化作用，形成O/W的消泡剂乳液；EPA0696224介绍了一种由熔点超过40的醇、熔点超过45的酮和熔点超过50的合成蜡组成的消泡剂；CA02493055介绍了以高碳醇、聚甘油硬脂酸酯、矿物油、乙二胺双硬脂酸酰胺、脂肪酸酯等组分为消泡主体的消泡剂；CN2005100947178介绍了一种由高级脂肪醇、高级脂肪醇聚醚、含氮聚醚、脂肪酸酯、疏水粒子、矿物油和乳化剂组成的O/W型消泡剂乳液。0005由于造纸厂规模不一，生产的纸张也不一，这就决定了造纸抄纸水温和白水中的组成物质上存在较大差异。高分子型表面活性剂和普通表面活性。
10、剂共存于抄纸白水体系中，这就对消泡剂的要求相对较高，能同时消除多种表面活性剂稳定的泡沫的消泡剂很少有涉及。0006本发明人经过大量的研究，发现将高级脂肪醇、高级脂肪醇聚醚、脂肪酸酯、有机硅组合物和乳化剂复合起来，能很好地解决多种表面活性剂共同稳泡情况下的泡沫消除问说明书CN102154939ACN102154941A2/5页4题。发明内容0007本发明的目的是提供一种用于造纸工业抄纸体系用的消泡剂，使其能很好地解决多种表面活性剂共同稳泡情况下的泡沫问题。0008本发明的消泡剂由以下组分组成00091、消泡活性物00101高级脂肪醇，选自十二烷醇、十四烷醇、十六烷醇、十八烷醇、二十碳烷醇、二十二。
11、烷醇，二十四烷醇和二十八烷醇，为其中的一种或几种的混合物。以消泡活性物总质量为100份计，则高级脂肪醇的用量为580份。00112高级脂肪醇聚醚，由高级脂肪醇与环氧乙烷EO和环氧丙烷PO在催化剂的作用下加成而得，结构通式如下0012ROEOMPONH0013其中R为C1222的长链烷基，M、N为下标，M为150的整数，N为180的整数。以消泡活性物总质量为100份计，则高级脂肪醇聚醚的用量为570份。00143脂肪酸酯，包括单硬脂酸甘油酯、硬脂酸辛酯、硬脂酸十八酯、二十二醇硬脂酸酯、二十二酸二十二醇酯，优选单硬脂酸甘油酯或二十二醇硬脂酸酯，以消泡活性物总质量为100份计，则脂肪酸酯的用量为12。
12、0份。00154有机硅组合物，由聚有机硅氧烷、白炭黑和催化剂经过反应制得。以消泡活性物总质量为100份计，则有机硅组合物的用量为120份。0016A聚有机硅氧烷，结构通式如下0017RASIO4A/20018其中R为碳原子数为120的一价烃基，A的取值为1922。满足以上条件的聚有机硅氧烷很多，本发明中优选为三甲基硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷，具粘度为100100,000MPAS，优选为50010,000MPAS，用量占有机硅组合物的8099，优选9095。0019B白炭黑，为疏水白炭黑，比表面积至少50M2/G，优选150250M2/G。用量占有机硅组合物的118，优选38。0020C催化剂，。
13、常用的催化剂包括LIOH、CSOH、NAOH、KOH、ME4NOH、H2SO4、H3PO4，本发明优选NAOH。催化剂的用量为有机硅组合物的053，优选12。0021所述有机硅组合物的制备工艺如下先将聚有机硅氧烷和白炭黑在室温下混合均匀，然后升温到反应温度50300，优选100200，加入催化剂反应28H，优选46H。反应完毕降温至室温即得有机硅组合物。0022消泡活性物的用量占消泡剂总质量的1040。00232、乳化剂0024乳化剂可以是阴离子型、非离子型或阳离子型的表面活性剂，具体包括壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇单硬脂酸酯、失水山梨醇聚氧乙烯醚单硬脂酸酯、失水山梨醇单油酸。
14、酯、失水山梨醇聚氧乙烯醚单油酸酯、硬脂酸聚氧乙烯醚、甘油单硬脂酸酯、蓖麻油聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、辛醇聚氧乙烯醚磷酸盐说明书CN102154939ACN102154941A3/5页5和聚醚改性聚硅氧烷，它们单独使用或混合使用，乳化剂用量占消泡剂总质量315。00253、水0026为去离子水，用量占消泡剂总质量的5085。0027消泡剂乳液的制备方式主要采用“乳化剂在油中法”，乳化温度为5080，优选为6070，乳液的粒径控制在215M。0028本发明的消泡剂可以在涂料、淀粉加工等行业，以及造纸行业的抄纸、涂布、洗浆、污水处理等工序中都能高效地消除有害的泡沫，且性能不受温度。
15、的影响。具体实施方式0029有机硅组合物的制备0030采用前面提到的有机硅组合物的制备工艺和下表中的条件，制备有机硅组合物。0031表1有机硅组合物00320033实施例10034向反应瓶中加入5份十八醇、2份甘油单硬脂酸酯、5份高级脂肪醇聚醚结构式为C13H27OEO5PO7H、2份有机硅组合物A、2份N90聚醚改性聚硅氧烷，南京四新科技应用研究所有限公司自制和1份P70聚醚改性聚硅氧烷，南京四新科技应用研究所有限公司自制，将体系升温至80，搅拌片刻，使得组分混合均匀；然后缓慢向其中加入70份水，水加完后通过胶体磨研磨分散，直到乳液粒径小于15M，得到消泡剂E。0035实施例20036向反应。
16、瓶中加入5份十二醇，5份高级脂肪醇聚醚结构式为C18H37OPO10H、4份硬脂酸辛酯、6份有机硅组合物B、2份壬基酚聚氧乙烯醚10和2份壬基酚聚氧乙烯醚3，将体系升温至70，保温10MIN，缓慢加入70份水，水加完后，通过胶体磨研磨分散使得乳液粒径小于15M，得到消泡剂F。0037实施例30038向反应瓶中加入3份二十醇，5份高级脂肪醇聚醚结构式为C18H37OEO5PO10H、4份硬脂酸辛酯、6份有机硅组合物C、1份辛基酚聚氧乙烯醚10、1份辛基酚聚氧乙烯醚4和2份N80聚醚改性聚硅氧烷，南京四新科技应用研究所有限公司自制，将体系升温至75，保温30MIN，缓慢加入70份水，水加完后，通过。
17、胶体磨研磨分散使得乳液粒径小于15M，得到消泡剂G。0039实施例40040向反应瓶中加入5份二十二醇，5份高级脂肪醇聚醚结构式为C18H37OPO10H、4份硬脂酸辛酯、6份有机硅组合物D和2份失水山梨醇单油酸酯，将体系升温至70，保温说明书CN102154939ACN102154941A4/5页610MIN，缓慢加入70份水，水加完后，通过胶体磨研磨分散使得乳液粒径小于15M，即得消泡剂H。0041对比例0042向反应瓶中加入5份十八醇、2份甘油单硬脂酸酯、10份高级脂肪醇聚醚结构式为C13H27OEO5PO7H、10份自油、2份失水山梨醇单硬脂酸酯和1份失水山梨醇聚氧乙烯醚单硬脂酸酯，体。
18、系升温至80，搅拌片刻，使得组分混合均匀；然后缓慢向其中加入70份水，水加完后，通过胶体磨乳化分散，直到乳液粒径小于15M，得到消泡剂I。0043消泡剂的消抑泡性能测试0044分别模拟造纸涂布工序和抄纸白水环境，来对比测试实施例、对比例和外样J市售的造纸抄纸体系用消泡剂的消抑泡性能。00451、模拟造纸涂布工序测试消泡剂的消抑泡性能0046测试方法室温下，向带有空气鼓泡气头的500ML量筒内装入丁苯胶乳起泡液200ML，然后向其中加入0005G消泡剂，开启空气泵，让空气以100ML/MIN的流量注入到起泡液中，记录泡沫达到一定体积的对应时间，泡沫达到同一体积所需的时间越长，表示消泡剂的消抑泡性。
19、能越好。测试结果见表20047表2消泡剂的消抑泡性能对比测试结果0048泡沫体积/ML消泡剂E消泡剂F消泡剂G消泡剂H消泡剂I外样J250272523202524300245145145135145140350335220235245225235400435340”31530530531045050545044535532535550061563055550534545000492、模拟抄纸白水环境测试消泡剂的消抑泡性能0050测试设备便携式循环鼓泡仪南京四新科技应用研究所有限公司自制0051测试方法将便携式循环鼓泡仪的空气流量旋钮调至8L/MIN，往带有刻度的500ML玻璃容器中加入200M。
20、L的抄纸白水，再加入0010G消泡剂，升温至30，开启空气泵并计时，记录泡沫升至一定体积的时间。泡沫达到相同体积所需的时间越长，表示消泡剂的消抑泡性能越好。测试结果见表30052表3消泡剂的消抑泡性能对比测试结果0053泡沫高度/ML消泡剂E消泡剂F消泡剂G消泡剂H消泡剂I外样J说明书CN102154939ACN102154941A5/5页7215222220192020250140145130135125130300245230225220205225350340335”325325530540042040534535032034545053552051551045550054从表2和表3的测试结果可以看出，实施例消泡剂的消抑泡性能优于对比例消泡剂和外样J。说明书CN102154939A。