?1、 泡及消泡

泡沫是一種有大量氣泡分散在液體連續(xù)相中的分散體系，其分散相為氣體，在氣泡表面吸附著一層定向排列的表面活性劑分子，當其達到一定濃度時袁就在氣泡壁形成一層薄膜，并使其表面張力下降從而增加了氣液接觸面，因此形成的氣泡不易合并破裂，而暴露在空氣中的氣泡膜具有雙分子膜結構。純水和純表面活性劑不起泡，這是因為它們的表面和內(nèi)部是均勻的，很難形成彈性薄膜，即使形成亦不穩(wěn)

定，會瞬間消失。但在溶液中有表面活性劑的存在，氣泡形成后。由于分子間力的作用，其分子中的親水基疏水基被氣泡壁吸附形成規(guī)則排列，其親水基朝向水相，疏水基朝向氣泡內(nèi)，從而在氣泡界面上形成彈性膜，其穩(wěn)定性很強，常態(tài)下不易破裂。泡沫的穩(wěn)定性與表面粘性和彈性、電斥性、表面膜的移動、溫度、蒸發(fā)等因素有關。

消泡劑就是要破壞和抑制、氣液間薄膜的形成，因此消泡劑必須在溶液表面易于鋪展，易于進入泡沫的雙分子定向膜，破壞膜的力學平衡而達到消泡目的。消泡的原理有多種，總體上對消泡劑的要求：一是較低的表面張力；二是有好的鋪展系數(shù)。表面張力低到使泡不易形成和很好的鋪展，使消泡速度快是理想消泡劑的特征。

相對于低碳醇類、礦物油類、聚醚類消泡劑而言，有機硅消泡劑具有高效、環(huán)保等多種優(yōu)點，但由于傳統(tǒng)觀念的影響，大家對有機硅消泡劑并不抱好的印象。

一直以來人們對有機硅消泡劑的看法是消泡、抑泡性能良好,但價格高、不適應在抄紙過程中使用。其實，這僅僅指原來意義上的有機硅消泡劑，隨著消泡劑和造紙技術的發(fā)展，一些具有親水改性基團的有機硅消泡劑在這方面取得了突破。

原來意義上的有機硅消泡劑多是指主要結構為：

二甲基硅油與SiO2按一定比例復合再加乳化劑、分散劑或其他助劑配成的乳液。這類消泡劑的優(yōu)點在于二甲基硅油的表面張力比一些表面活性劑要低及能干擾泡沫膜的表面彈性，因此消泡、抑泡能力較強（二甲基硅油的表面張力為20mN/M,一般礦物油35mN/M，水為72mN/M）。但由于硅甲基的疏水性（用-Si-CH3處理的石材表面憎水角達108°, 比石蠟的憎水角還大）使得這類消泡劑存在一些為大家熟知的缺陷：其本身不溶于水，所以難乳化，加助劑乳化分散后穩(wěn)定性差。在大量用水稀釋而不攪拌的情況下，硅油可能“油析”出來，降低消泡性能。在抄紙利用氫鍵作用成紙的過程中，由于這類消泡劑本身的疏水性會形成“硅斑”、“魚眼”等現(xiàn)象。

隨著消泡劑的發(fā)展，國外、國內(nèi)不少廠家都開始研制帶親水基團的硅油來制成新型高效有機硅消泡劑。這一類的消泡劑改善了硅油的親水性，提高了鋪展能力，使乳化性、產(chǎn)品穩(wěn)定性都有很大改善，解決了在抄紙、水性涂料中的應用問題。

如湖北某公司在武漢大學張先亮教授的指導下成功研制出一種結構為：

(其中R與R'均為親水基團)的有機硅抄紙消泡劑在國內(nèi)某知名紙廠-抄（新聞紙）和三抄（文化紙）車間成功使用，效果很好且成本不高。下面是該消泡劑在-抄（155t/d）試用時的結果：

整個實驗完成后,經(jīng)過檢驗產(chǎn)品沒有出現(xiàn)“魚眼”和“硅斑”等紙病。當用量控制在18mL/m時，其消泡效果和經(jīng)濟效益明顯，比該廠原來使用過的礦物油類消泡劑用量少、成本低。因此可知，有機硅消泡劑只要選擇得當時可以在抄紙中使用而且可能效果較優(yōu)。