消泡剂工业现状与发展趋势

消泡剂工业现状与发展趋势

作者：覃贰权

来源：《中国化工贸易·中旬刊》2017年第07期

摘要：消泡剂在工业中的应用十分广泛，是去除泡沫的有效手段之一。对此，本文首先对消泡剂的特性和分类进行简要介绍，并对其在工业中的现状进行分析，随后对消泡剂的发展趋势展开论述。

关键词：消泡剂；工业现状；发展趋势

泡沫是一种有大量气泡分散在液体连续相中的分散体系，普遍出现在涂料、造纸、印染或是水处理和食品加工等过程中。而工业中泡沫的形成严重影响了生产效率、质量。在工业生产过程中，消泡剂的应用是泡沫消除的主要方法，本文主要对消泡剂的工业现状及其发展趋势进行探究。

1 消泡剂的特性和分类

消除泡沫的方法通常分为化学方法和机械方法。化学方法指的是将适量的消泡剂加入到体系中。而机械方法则是通过对体系内的温度、压力进行调解从而将泡沫消除。通过大量研究实践后得知，采用添加消泡剂的化学方法效率更高。

消泡剂有两个特性必须要满足：其一是其表面张力应低于起泡介质，其二是不溶或微溶于起泡介质。另外，消泡剂也必须要拥有用量少、抑炮时间长、消泡速度快且不会产生副作用、不会对环境造成损坏等特性。各个行业中由不同工序而造成起泡的不同环境导致消泡剂具备了多样性。从外观形态而言，消泡剂包含固体和液体两种。而从其种类而言，可将其分为有机硅型、聚醚型和非硅型等多中消泡剂。

2 造纸业中消泡剂的应用现状

2.1 生产现状

2.1.1 有机硅型

现阶段中，有机硅型消泡剂因其无毒、无味、无副作用、用量小却具备较强的消泡能力、抗氧化性与挥发性低等优点，故其应用范围极其广泛。有机硅消泡剂是将各类分散助剂加入硅油中制成的一种有机硅二次加工产品，以状态分类可将其分为油型、粉末型、乳液型、溶液型和改性油型等，相对而言乳液型的使用面、用量更大。

2.1.2 聚醚型

近年来对聚醚型消泡剂的研究、应用不断加深，它能将氧乙烯和氧丙烯的分子量、比值调解并将其水溶性和油溶性改善，能将发泡液表面张力大幅度降低，使其泡沫快速分散，消泡、抑泡能力十分优秀。聚醚型消泡剂主要可分为直链聚醚（聚氧乙烯和聚氧丙烯等）、氨酯化的聚醚衍生物等。这类消泡剂具有很强的表面活性和消泡能力。

2.1.3 非硅型

由醇、醚和磷酸酯以及脂肪酰胺等有机化合物构成的非硅型消泡剂，因其价格较低故而使用范围较广。然而其无法较好的消除致密型泡沫，因此其应用范围得不到进一步延伸。如聚四氟乙烯这类耐酸碱的非硅型消泡剂在部分特色行业中强酸、强碱等中的应用更广泛。

2.2 应用现状

2.2.1 延迟焦化工艺中的应用

延迟焦化工艺中，由焦炭塔内高温裂解并从部分裂化焦化原料中逸出的油气会形成一层较厚的泡沫层，其内聚集着大量焦粉，当焦炭塔内焦层高度进一步上升时，泡沫层内焦粉和反应不完全的绸油会与焦化油气从焦炭塔顶大油气管线一起传至分馏塔，导致分馏塔出现结焦甚至会堵塞进料泵、分馏塔底循环过滤器和辐射段进料过滤器，对该设备的正常运行造成严重影响。

为了将这类情况避免，使用较为广泛的便是将消泡剂加入焦炭塔上部这类方法。通过降低泡沫层的高度而将焦化装置焦粉携带减少，使焦化装置运转周期延长。以高效多活性组分消泡剂加入延迟焦化过程中，能将其化学稳定性维持在较高程度，控制低沸点含硅小分子环化物的生成，进而将影响后续加工过程的因素消除。

2.2.2 造纸工业中的应用

在使用碱法制浆所采用的原料中包含树脂酸和脂肪酸等天然物质，在将硫化钠和氢氧化钠等化学试剂加入其中时会有皂化物、碱木素等起泡物质形成，而纤维素这类稳泡作用的高分子物质与浆料流动、搅拌致使浆料体系中融入大量空气相结合的情况下会产生大量稳定泡沫，从而对洗涤、输送、漂白等后续工序造成极为严重的影响。

为了将这类情况避免，可采用碳酸钠、二氧化硅、二甲基硅油、脂肪酸聚乙二醇酯和烷基酚聚氧乙烯醚构成的具有较强消泡性能的消泡剂进行泡沫消除，但因其价格偏高，故而仅针对高档纸生产时使用。而由多种有效成分组成的新型ZPJ-1造纸专用的复配型消泡剂，能广泛应用在碱法制浆造纸工业中浆料、黑液的泡沫消除中，在纺织工业消泡工作中也可适用。

3 消泡剂发展趋势

近年来，社会经济发展的速度不断加快，各个行业所需添加的助剂也在不断增加，而大量具有危害性的泡沫也相继产生。为了避免泡沫造成危害并提高工业生产效率，消泡劑这类化学助剂成为了必不可少的物质。如何将消泡剂用量减少、将其消泡性能提高已成为目前科研工作者的首要问题。

就我国消泡剂未来发展趋势而言，主要应集中在几个专用型方面发展，如造纸中针对纸浆、黑液等为主的消泡剂研制，如炼油中焦化、减压和渣油贮存消泡剂等。总而言之，随着近年来不断加深了对新的高活性消泡组分的探索，再加上复配组分协同效应研究的进一步开展，为了将各类消泡剂的优势充分发挥并实现扬长避短，消泡剂的发展方向必然为高效持久、性能复合化。复合消泡剂的出现，不但使消泡剂发挥更好的消泡效果，使其得到更为广泛的应用，并且还能将消泡剂使用性价比提高，使其成本降低的同时发挥更大的价值。故而，未来消泡剂的发展主要趋势为多功能、高效率的复配型消泡剂，传统的单一组分结构、较差经济效益的消泡剂将逐渐被取代。

参考文献：

[1]王敏，郭睿，张凯峰，罗作球，郭远征，刘磊.消泡剂的研究进展与发展趋势[J].商品混凝土，2017（Z1）：55-57.