抗起沫剂和纸浆制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗起沫剂，包含(A)有机聚硅氧烷和精细粉化的无机填充剂、(B)含聚氧化亚烷基的支链有机聚硅氧烷，以及(C)阴离子表面活性剂。这种抗起沫剂即便在达到例如80℃的高温下或在强碱性条件下也展现出稳定的抗起沫性能并且不产生聚集体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可特别有利地用于纸浆制备工艺的抗起沫剂，并涉及使用所述抗起沫剂的纸浆制备方法。
技术介绍
纸浆是从植物组织诸如木材中以机械方式或化学方式提取的纤维组分，其被分类成通过机械方法制备的机械纸浆、通过化学方法制备的化学纸浆，以及通过这些方法的组合制备的半化学纸浆。此外，化学纸浆根椐所使用的化学品而被广义地分类为亚硫酸盐纸浆和牛皮纸浆，其中牛皮纸浆占所制备的化学纸浆的大部分。牛皮纸浆制备工艺大体包括蒸煮步骤、洗涤步骤、漂白步骤和处理步骤。在蒸煮步骤中，木屑原料在氢氧化钠和硫化钠的混合物中经受加压汽蒸，从而使原料中的非纤维组分诸如木质素、树脂和有机酸溶解。在蒸煮步骤中获得的经汽蒸的纸浆穿过喷放锅被传送到洗涤步骤。在洗涤步骤中，在蒸煮步骤中溶解的非纤维组分和残余的蒸煮化学品通过洗涤/脱水而从纸浆中清除。在洗涤步骤中清除的蒸煮液和洗涤流出物通常称为黑液。洗涤步骤中最常用的洗涤器是真空转筒洗涤器，并通常使用多级(逆流旋转)洗涤装置，在该洗涤装置中，这些真空转筒洗涤器中的2至3个串联连接。当将黑液完全替换为纯水时，洗涤进行是理想的，但这样做之后，将回收到大量含低浓度黑液的流出物，并且这种流出物将使用蒸发器通过蒸发浓缩，从而增加了成本。因此，有必要尽可能减少所使用的纯水量并回收含高浓度黑液的流出物。例如，就三级洗涤装置而言，为了增加洗涤效率，通常情况是在第二级转筒洗涤器中回收的黑液将用于第一级中的洗涤液(洗涤器喷淋液)，而在第三级转筒洗涤器中回收的黑液将用于第二级中的洗涤器喷淋液，而纯水将仅用于第三级中的洗涤器喷淋液。黑液含有表面活性物质，诸如木质素、以及树脂组分的钠盐，因此会导致起沫。这种起沫易于在洗涤步骤期间出现，并且尤其易于在真空转筒洗涤器桶和黑液回收槽中出现。作为起沫的结果，纸浆脱水率降低，纸浆本身的品质劣化，并且纸浆成块地下沉为片状物而不是在真空转筒中积聚，这可能导致操作停止。此外，黑液通常是高温强碱性液体，其具有60至80℃的温度和12或更高的pH，意味着如果黑液由于过度起沫而从回收槽溢出，则可能引发安全问题。在上述洗涤步骤中获得的纸浆(未漂白的纸浆)随后被传送到漂白步骤。在漂白步骤中，通过脱色或清除纸浆中的有色组分(主要是木质素和颜料型物质)来漂白纸浆，并且纸浆可被赋予适用于纸浆的预期用途的物理和化学特性。使用诸如次氯酸钠的化学品来进行漂白。在该漂白步骤中，纸浆的pH下降，但是在强碱性洗涤步骤期间附着于纸浆的树脂组分溶解于漂白液中并使漂白液的表面张力降低，从而引发剧烈的起沫。这种起沫导致了多种问题，诸如漂白效果降低、循环速度下降，漂白原料出现悬浮或溢流，等等。在处理步骤中，通过打浆、施胶、染色(上色)和填料来赋予纸张基本特性。特别地，使分散于水中的纸浆纤维反复经受压缩和复原，或者将施胶剂、填充物、染色剂和/或其他化学品添加到所述纸浆纤维中。已提议使用有机硅基抗起沫剂以便抑制诸如以上所述的纸浆制备工艺中的起沫。例如，日本未审查的专利申请公开No.2001-20191公开了一种抗起沫剂，该抗起沫剂在通过将精细粉化的二氧化硅添加到有机硅油中而获得的有机硅基抗起沫剂中包含聚氧化烯改性的有机硅油、与该聚氧化烯改性的有机硅油不同的非离子表面活性剂，以及包括水溶性聚合物的增稠剂。然而，因为这种类型的含非离子表面活性剂的有机硅基抗起沫剂在诸如高温或强碱性条件的苛刻环境中的抗起沫剂分散稳定性低下，故该抗起沫剂本身形成“聚集体”(也称为“沥青”或“沉积物”)，并且处于黑液中的在纸浆制备工艺中产生的其他有机物质进一步沉积，意味着聚集体往往变得更大和更多。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种抗起沫剂，该抗起沫剂即便在诸如高温或强碱性条件的苛刻环境中也展现出稳定的抗起沫性能，并且优选地不产生源自该抗起沫剂的聚集体，等等。通过考虑诸如上文提及的那些问题且由于对可特别有利地用于纸浆制备工艺的出色有机硅基抗起沫剂作出的潜心研究，本专利技术的专利技术人发现通过将有机聚硅氧烷和精细粉化的无机填充剂、含聚氧化亚烷基的支链有机聚硅氧烷以及阴离子表面活性剂组合，即便在诸如高温或强碱性条件的苛刻环境中也可以抑制不期望的聚集体的产生。在一个实施例中，本专利技术是用一种抗起沫剂实现的，该抗起沫剂含有(A)有机聚硅氧烷和精细粉化的无机填充剂、(B)含聚氧化亚烷基的支链有机聚硅氧烷，以及(C)阴离子表面活性剂。上述精细粉化的无机填充剂优选地是选自以下项的一种填充剂：微粒状二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、热解法TiO2、Al2O3、氧化锌、氧化镁，以及它们的混合物。上述(A)有机聚硅氧烷和精细粉化的无机填充剂的混合量相对于本专利技术抗起沫剂的总重量优选地是5重量％至90重量％。上述(B)含聚氧化亚烷基的支链有机聚硅氧烷的混合量相对于本专利技术抗起沫剂的总重量优选地是1重量％至40重量％。上述(C)阴离子表面活性剂优选地是磺酸盐型阴离子表面活性剂，选自α-磺基脂肪酸烷基酯盐、α-烯烃磺酸盐、烷烃磺酸盐、直链烷基苯磺酸盐，以及它们的混合物。上述磺酸盐优选地选自钠盐、钾盐、锂盐、铵盐，以及它们的混合物。上述(C)阴离子表面活性剂的混合量相对于本专利技术抗起沫剂的总重量优选地是1重量％至30重量％。优选地，本专利技术的抗起沫剂还含有(D)非离子表面活性剂(不包括组分(B))。上述(D)非离子表面活性剂(不包括组分(B))的混合量相对于本专利技术抗起沫剂的总重量优选地是0.01重量％至25重量％。优选地，本专利技术的抗起沫剂还含有水溶性聚合物。优选地，本专利技术的抗起沫剂还含有水并且是乳液的形式。本专利技术的抗起沫剂适用于纸浆制备。本专利技术还涉及纸浆制备方法，包括将上述抗起沫剂添加到水中以用于纸浆制备。在上述纸浆制备方法中，优选地将本专利技术的抗起沫剂以相对于完全干燥纸浆的重量为1至500克/吨的总浓度添加。优选地，在洗涤步骤和/或漂白步骤中将上述抗起沫剂添加到水中以用于纸浆制备。本专利技术的抗起沫剂即便在例如纸浆制备工艺中的诸如高温或强碱性条件的苛刻环境中也展现出稳定的抗起沫性能，并且可以抑制不期望的聚集体的产生。本专利技术的纸浆制备方法可以抑制纸浆制备工艺中(诸如洗涤步骤和/或漂白步骤中)的起沫，并因此能够以良好的效率产生高品质的纸浆。具体实施方式本专利技术的抗起沫剂包含：(A)有机聚硅氧烷和精细粉化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗起沫剂，包含：(A)有机聚硅氧烷和精细粉化的无机填充剂；(B)含聚氧化亚烷基的支链有机聚硅氧烷；以及(C)阴离子表面活性剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.11 JP 2012-2258631.一种抗起沫剂，包含：
(A)有机聚硅氧烷和精细粉化的无机填充剂；
(B)含聚氧化亚烷基的支链有机聚硅氧烷；以及
(C)阴离子表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的抗起沫剂，其中所述精细粉化的无机填充剂
选自微粒状二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、热解法TiO2、Al2O3、氧
化锌、氧化镁，以及它们的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的抗起沫剂，其中所述(A)有机聚硅氧烷和
精细粉化的无机填充剂的混合量相对于所述抗起沫剂的总重量为5
至90重量％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的抗起沫剂，其中所述(B)含聚氧
化亚烷基的支链有机聚硅氧烷的混合量相对于所述抗起沫剂的总重
量为1至40重量％。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的抗起沫剂，其中所述(C)阴离子
表面活性剂是磺酸盐型阴离子表面活性剂，选自α-磺基脂肪酸烷基
酯盐、α-烯烃磺酸盐、烷烃磺酸盐、直链烷基苯磺酸盐，以及它们
的混合物。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的抗起沫剂，其中所述磺酸盐选
自钠盐、钾盐、锂盐、铵盐，以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：星勋·赵，A·希尔贝雷尔，枳梖正圭，曾建仁，
申请(专利权)人：道康宁公司，道康宁东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：美国;US