專利名稱：：用于紙漿廠應(yīng)用的消泡劑乳液組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于紙漿和造紙廠應(yīng)用領(lǐng)域中作為消泡劑的水包油型乳液。所述消泡劑包含油摻合物(三酸甘油酯油或三酸甘油酯油與聚硅氧烷的混合物)、穩(wěn)定劑(使得油摻合物在乳液中穩(wěn)定)、疏水性二氧化硅微粒、表面活性劑、分散劑及其它組分。該乳液適合直接以低的濃度使用以控制泡沫。
背景技術(shù)：
：消泡劑在紙漿和造紙廠中需要用來l)減少不需要的泡沫，由此增加從紙漿柵的排水，2)使過程化學(xué)品的損失最小化，以及3)增加設(shè)備的能力。連續(xù)的消泡劑改進(jìn)技術(shù)是極為需要的，尤其是就成本效率、對(duì)環(huán)境法規(guī)的滿足以及減少在紙漿和紙產(chǎn)品中不需要的污染物而言。在消泡劑應(yīng)用中，涉及造紙黑液的紙漿和造紙廠應(yīng)用被認(rèn)為是最具挑戰(zhàn)性的。在不同的牛皮紙廠中，甚至在相同工廠中的不同工段也可以發(fā)現(xiàn)了不同濃度和組成的牛皮紙黑液。舉例來說，牛皮紙黑液可以包含33%的木質(zhì)素、27%的有機(jī)酸、23%的無機(jī)組分、6%的萃取物(例如木樹脂、脂肪和樹脂酸、二酸甘油酯和三酸甘油酯、甾醇酯、甾醇等)和11%的結(jié)合鈉。很多這些組分(例如脂肪酸、木質(zhì)素和木樹脂部分)是天然的泡沫穩(wěn)定劑。這里請(qǐng)注意，脂肪和樹脂酸在所述黑液的堿性pH下是皂化/鹽形式的。另外，化學(xué)添加劑也加入表面活性劑裝料中，尤其是在造紙廠中。諸如紙細(xì)粒和填料的粒狀材料在某些條件下也可以穩(wěn)定泡沫。而且，所述工廠中的黑液要求高的溫度和高的pH。消泡劑另外的紙漿和造紙應(yīng)用包括其在亞硫酸鹽制漿法和在流出液及其它水處理中的用途。對(duì)于很多的這類應(yīng)用而言，三酸甘油酯油的使用可以是特別有吸引力的，因?yàn)樗鼈儽徽J(rèn)為是不太有毒的，并比其它油類更"綠色"。紙漿和造紙應(yīng)用中使用的消泡劑也可用于其它的非食品工業(yè)應(yīng)用。盡管已知有很多消泡劑，但最有效的紙漿廠消泡劑是基于聚硅氧垸的水包油型乳液。在水包油型乳液中，水構(gòu)成連續(xù)相。用于紙槳廠應(yīng)用的簡化的有機(jī)硅消泡劑由四種組分組成l)水，2)聚硅氧垸，3)疏水性二氧化硅微粒，以及4)一種或多種分散劑、表面活性劑和添加劑。在此一般性的方案內(nèi)，存在多種不同可能的消泡劑配方，差別在于組成或功能、組分的數(shù)目、所選材料的特性以及制造方法。消泡劑乳液是難以制造的，其需要特殊的組成和方法來產(chǎn)生穩(wěn)定的乳液。如果乳液"破裂"并且發(fā)生相分離，則除了產(chǎn)生結(jié)垢和沉積物形成外，消泡劑的效果降低。因此，成功的消泡劑乳液必須滿足使泡沫最少和使乳液穩(wěn)定的要求。其必須是微生物惰性的。另外，如果消泡劑乳液能夠改進(jìn)排泄，則其具有提高的價(jià)值。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及穩(wěn)定的水包油型乳液組合物，其可用于在紙漿和造紙廠應(yīng)用中控制泡沫，該組合物包含1)三酸甘油酯油(或三酸甘油酯油的混合物)和硅油或聚硅氧烷材料的油摻合物。所述硅油或聚硅氧垸材料的含量為大于2.5重量％，2)穩(wěn)定劑或增容劑，用于三酸甘油酯油/硅油或聚硅氧烷材料摻合物，3)疏水性微粒，4)表面活性劑和/或分散劑，5)水，至少51重量％或更高。另外，其它組分如增稠劑和抗微生物劑可任選加入。所有的功能性乳液組分如三酸甘油酯油、三酸甘油酯油的混合物、硅油、聚硅氧烷材料、穩(wěn)定或增容劑、表面活性劑及分散劑都具有140。F(60。C)或更高的閃點(diǎn)。使用酸或堿，對(duì)所述消泡劑乳液進(jìn)行任選pH調(diào)節(jié)至所需的pH，以便改進(jìn)乳液的穩(wěn)定性。"閃點(diǎn)"是指液體在試驗(yàn)容器內(nèi)釋放出足夠濃度的蒸氣，在接近液體表面形成與空氣的可燃混合物的最低溫度，其應(yīng)當(dāng)使用適宜的試驗(yàn)方法來確定。對(duì)于在100。F(37.纊C)時(shí)粘度小于45SUS、不含懸浮固體并且在試驗(yàn)條件下不具有形成表面膜趨勢(shì)的液體，適宜的試驗(yàn)方法由TagClosedTester(ASTMD-56-70)在用于閃點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法中規(guī)定，并且應(yīng)當(dāng)被用來確定所述閃點(diǎn)。對(duì)于在100°F(37.8'C)時(shí)粘度為45SUS或更大，或者含有懸浮固體，或者在試驗(yàn)條件下具有形成表面膜趨勢(shì)的液體，適宜的試驗(yàn)方法由Pensky-MartensClosedTester(ASTMD-93-71)在用于閃點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法中規(guī)定，并且應(yīng)當(dāng)被用來確定所述閃點(diǎn)。本發(fā)明還涉及這些乳液在紙漿和造紙應(yīng)用中控制泡沫的用途。本發(fā)明的消泡劑組合物的優(yōu)點(diǎn)在于其包括l)減少使用硅油或聚硅氧垸材料，2)較低的成本，以及3)更為有利的環(huán)境特征。圖1所示為豆油-蓖麻油的混合物在不同濃度下的表面張力圖。具體實(shí)施例方式所有給出的量都基于重量，除非另有說明。給出的百分?jǐn)?shù)是總重量的重量百分?jǐn)?shù)。給出的比例是重量比。本發(fā)明的消泡劑涉及水包油型消泡劑組合物，其包括水、油摻合物、用于所述油摻合物的穩(wěn)定或增容劑、疏水性微粒、表面活性劑和/或分散劑，及其它組分，這些組分在特殊的方法中形成水包油型乳液。所述油摻合物包含一種或多種三酸甘油酯油和一種或多種聚硅氧垸。所有的功能性組分，例如三酸甘油酯油、三酸甘油酯油的混合物、硅油、聚硅氧垸材料、穩(wěn)定或增容劑、表面活性劑和分散劑都具有140。F(60'C)或更高的閃點(diǎn)。本發(fā)明的消泡劑可以用于各種紙槳和造紙應(yīng)用中控制泡沫。所述消泡劑可用于控制其它終端應(yīng)用如與織物、洗滌劑和廢水處理有關(guān)的泡沫。所述消泡劑乳液是特征為穩(wěn)定的水包油型乳液的組合物，其包含51重量％或更多的水。這些消泡劑乳液的重要特征在于使用了油摻合物，該油摻合物包括聚硅氧垸、三酸甘油酯油和穩(wěn)定劑，其可以與形成的穩(wěn)定的水包油型乳液相容。所述組合物不含閃點(diǎn)為140°F(6(TC)或更高的烴油或任何其它有機(jī)溶劑。聚硅氧垸的含量為基于所述乳液重量的至少約2.5重量％(優(yōu)選大于5重量％)。優(yōu)選其包含兩種或多種表面活性劑來優(yōu)化性質(zhì)。就用于三酸甘油酯油和聚硅氧垸的穩(wěn)定劑而言，磷脂是優(yōu)選的；卵磷脂更優(yōu)選。例如，豆油甲基酯與硅油通常是彼此不相容的(g卩，形成兩個(gè)分離的相)。添加1%的卵磷脂可增加豆油甲基酯與硅油的相容性約40%。這里所教導(dǎo)的消泡劑組合物具有在紙漿和造紙應(yīng)用中控制泡沫的用途，優(yōu)選的是用于紙漿處理和用于紙漿和造紙廠排出水處理中產(chǎn)生的黑液的消泡。本發(fā)明的消泡劑組合物具有幾種需要的特征，其被選擇性地用于提供具有優(yōu)良結(jié)果的商業(yè)可行性產(chǎn)品的特殊配制品。某些需要的特性包括l)油摻合物的使用，該摻合物包含一種或多種三酸甘油酯油和一種或多種硅油或聚硅氧烷材料，導(dǎo)致更為環(huán)境友好的組合物以及更低成本的材料；2)疏水性二氧化硅，以及使用更為環(huán)境友好的材料制備疏水性二氧化硅的方法。在所述水包油型乳液中，所述油摻合物的組成為約5-45%(優(yōu)選約15-40%)，疏水性微粒約0.05-10.0%(優(yōu)選約0.2-5.0%)，表面活性劑和/或分散劑約0.1-8.0%(優(yōu)選約0.2-4.0%，并且優(yōu)選兩種或多種表面活性劑和/或分散劑)，任選的增稠劑約0-5%(優(yōu)選約0-2%)，以及任選抗微生物劑約0-5%(優(yōu)選約0-3%)。最小的硅氧垸含量是約2.5重量％，優(yōu)選約5%或更高。乳液中的水含量是約51重量％或更高。所有的乳液組分閃點(diǎn)為140。F(6(TC)或更咼°"三酸甘油酯"是指植物和動(dòng)物來源的油摻合物，例如動(dòng)物脂肪、豆油、玉米油、蓖麻油和它們的混合物。還包括改性的植物油，例如豆油的甲基酯、豆油的乙基酯。這里使用的三酸甘油酯油的混合物是相容性的，不會(huì)相分離。這樣，兩種油可以以任何重量比摻合。例如，豆油和蓖麻油的混合物具有優(yōu)選的重量比約96:4。對(duì)于豆油甲基酯和豆油的混合物而言，優(yōu)選的重量比為約90:10。以下術(shù)語被用于含聚硅氧垸的物質(zhì)1."硅油"僅指主要含聚二甲基硅氧烷的硅油，例如DowCorning200Fluid(DowComing公司，Midland,Michigan),或GeneralElectric的SF96Fluid(Wilton，CT)。CH3CH3CH3(-Si—O-Si-O-Si-O-)nCH3CH3CH32.改性的聚硅氧烷產(chǎn)品，例如接枝的或交聯(lián)的硅氧垸聚合物體系。實(shí)例是具有以下結(jié)構(gòu)的硅氧烷聚醚CH3CH3CH3(-Si-0-Si-O-Si-0)nCH3CH3X其中X二聚醚，例如聚乙二醇、聚丙二醇或共聚物。很多這些改性的聚硅氧烷產(chǎn)品具有表面活性的性質(zhì)，并且是聚硅氧烷表面活性劑。3.配制的聚硅氧垸產(chǎn)品其包含配制的含有多種硅油(如上所述)的一種、改性的聚硅氧垸產(chǎn)品(如上所述)以及二氧化硅或疏水性二氧化硅的混合物。4."聚硅氧垸材料"此術(shù)語是指改性的聚硅氧垸產(chǎn)品(如上所述)和/或配制的聚硅氧垸產(chǎn)品(如上所述)。5."聚硅氧烷"此術(shù)語是指硅油和/或改性的聚硅氧烷產(chǎn)品(如上所述)和/或配制的聚硅氧垸產(chǎn)品(如上所述)。這里所用的聚硅氧烷包含約0-99重量％的硅油(優(yōu)選約0.5-80%)，約0-30重量的改性聚硅氧垸產(chǎn)品(優(yōu)選約0.2-10%)，以及約0-60重量％的配制的聚硅氧垸產(chǎn)品(優(yōu)選約0.2-45%)。所述硅油、改性聚硅氧烷產(chǎn)品和配制聚硅氧烷產(chǎn)品的總和必須是所使用的聚硅氧垸的大約99%。改性聚硅氧烷產(chǎn)品的一些實(shí)例是DowCorningQ2-5247、DowComing3581改性劑、DowCorning3580改性劑、DowComing5329改性劑、DowCorning2-5573改性劑(源自DowCorningCorporation,Midland,MI)、ICM14P、ICM884和ICM280B(源自ICM,Cassopolis,MI)、SF1188A、DA40和DA33(源自GESilicones,Wilton，CT)。配制聚硅氧垸產(chǎn)品的一些實(shí)例是Pulpsil160C和Pulpsil330C(源自Wacker)、AntifoamA、Pulpaid2000、Pulpaid3000、Pulpaid3379、Pulpaid3500、Pulpaid3550、Pulpaid3056、Pulpaid3600、Pulpaid3754和Pulpaid3990(全部源自DowCorning公司，MidlandMI)，以及DefoamerS-409-4(源自DeBourg公司，Chicago,IL)。術(shù)語"穩(wěn)定劑"是指小量使用，并用于減少三酸甘油酯油和聚硅氧烷在乳液中分成兩相的趨勢(shì)的任何材料。因此，穩(wěn)定劑包括增容聚硅氧垸和三酸甘油酯油形成單相的試劑。優(yōu)選的穩(wěn)定劑為磷脂。更優(yōu)選的穩(wěn)定劑為卵磷脂。穩(wěn)定劑的另一實(shí)例是改性的聚硅氧垸產(chǎn)品。術(shù)語"增稠劑"是指以下的聚合物材料，其在低的濃度時(shí)增加水溶液的粘度，并有助于穩(wěn)定乳液。增稠劑的實(shí)例是疏水改性的羥乙基纖維素(HMHEC)、疏水改性的堿溶性乳液聚合物(HASE)、疏水改性的氨基甲酸酯-乙氧基化物樹脂(HEUR)、黃原膠、瓜爾膠、甲基纖維素和羧甲基纖維素。三酸甘油酯油和聚硅氧烷形成油摻合物。穩(wěn)定劑使得所述油摻合物在乳液中保持穩(wěn)定。聚硅氧垸和三酸甘油酯的重量比是變化的，其可以是約6:94-約90:10，優(yōu)選約14:86-約84:16。所述穩(wěn)定劑的重量優(yōu)選為以所述油摻合物重量計(jì)高于約0.1%,更優(yōu)選高于約0.5%。該穩(wěn)定劑的重量優(yōu)選為以所述油摻合物重量計(jì)低于約10%，更優(yōu)選低于約6.0%。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述消泡劑乳液包含"基礎(chǔ)油"摻合物，其包括三酸甘油酯油和硅油混合物。在此實(shí)施方案中，三酸甘油酯油和硅油的重量比為約33:67-約50:50。所述基礎(chǔ)油和穩(wěn)定劑一起與表面活性劑和/或分散劑及水摻混形成消泡劑乳液。將該配制物與其中基礎(chǔ)油由聚硅氧垸組分形成、不含三酸甘油酯油(或脂肪酯)和穩(wěn)定劑的基礎(chǔ)油進(jìn)行對(duì)比。所有的其它組分都保持相同。使用本申請(qǐng)所公開的組成和方法，得到的消泡劑乳液的消泡效率與其中基礎(chǔ)油不含三酸甘油酯油的有機(jī)硅消泡劑大致相同。在另一個(gè)實(shí)施方案中，最少量的約2.5%的聚硅氧烷(除三酸甘油酯油外)被作為有效消泡劑。不希望受限于理論，據(jù)相信最小量的聚硅氧烷提供了至少基于兩個(gè)原因的改進(jìn)l)低的表面張力，和2)快速的二氧化硅微粒的輸送。不同的硅油或聚硅氧垸材料可以用于產(chǎn)生有利的結(jié)果。包括剩余組分(疏水性微粒、聚硅氧垸、三酸甘油酯油、磷脂、表面活性劑、水和其它微量組分)組成的乳液系統(tǒng)由此就可以有效地減少泡沫。疏水性二氧化硅微粒是本發(fā)明乳液組合物的優(yōu)選的疏水性微粒。疏水性微粒的實(shí)例包括但不限于乙撐雙硬脂酰胺、天然或合成蠟、及疏水性二氧化硅。所述疏水性二氧化硅任選具有雙峰分布的粒度，平均粒度為約2微米-110微米。疏水性二氧化硅可以以Aerosil(R)R972商購自Degussa公司(Parsippany,NJ)。通常，疏水性二氧化硅可以通過在預(yù)定的溫度下烘培良好混合的二氧化硅微粒與一種或多種硅油的摻合物(或者通過用反應(yīng)性硅烷處理所述二氧化硅微粒)來制備。變化形式是在以上提及的熱處理中使用含硅的表面活性劑全部或部分替代硅油。或者，三酸甘油酯油可以涂覆到二氧化硅微粒的表面，以制備數(shù)疏水性二氧化硅。傳統(tǒng)上，使用的疏水性二氧化硅材料基于在二氧化硅上烘培的硅油。令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，可以將三酸甘油酯油烘培到二氧化硅上以產(chǎn)生疏水性二氧化硅材料。三酸甘油酯油通常不與二氧化硅反應(yīng)。實(shí)際上，當(dāng)三酸甘油酯油與二氧化硅一起在氮?dú)庵谢蛟谡婵罩性诘陀?0(TC下加熱時(shí)，基本沒有觀察到反應(yīng)。據(jù)發(fā)現(xiàn)當(dāng)對(duì)二氧化硅最小量地涂敷豆油或蓖麻油，并在空氣存在下在約100-20(TC與二氧化硅微粒加熱時(shí)，所述油不與二氧化硅反應(yīng)。不希望受限于理論，據(jù)相信三酸甘油酯油的部分氧化促進(jìn)三酸甘油酯油與二氧化硅微粒的粘合，從而使得所述二氧化硅具有疏水性。優(yōu)選的反應(yīng)溫度是約120°C-170°C，更優(yōu)選約15(TC。所得的三酸甘油酯油處理過的二氧化硅微粒浮在去離子水上，表明出其疏水的特性。這樣，少量二氧化硅微?？梢员恢糜谌ルx子水燒杯的頂部。如果二氧化硅微粒下沉，它就不是疏水性的。如果二氧化硅微粒漂浮，則它是疏水性的。表面活性劑是消泡劑乳液的基本部分。它們對(duì)兩種功能貢獻(xiàn)較大1)最小化泡沫，和2)穩(wěn)定乳液。在牛皮紙紙漿廠的泡沫中，泡沫膠束被黑液中的天然泡沫穩(wěn)定劑(例如，脂肪酸、木質(zhì)素和木樹脂部分)所穩(wěn)定。表面活性劑替代這些天然泡沫穩(wěn)定劑，因此弱化和破裂所述泡。就第二功能而言，表面活性劑需要分散并穩(wěn)定水中的油微粒，以形成乳液。這兩種功能具有不同的要求，因此配制優(yōu)選包括兩種或多種表面活性劑。優(yōu)選的表面活性劑是非離子型的。一些實(shí)例包括但不限于失水山梨糖醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、脂肪酸-聚環(huán)氧垸加合物、烷基醇聚環(huán)氧烷加合物、垸基酚聚環(huán)氧垸加合物、聚環(huán)氧垸poly(alyleneoxide)、和聚硅氧烷系乳化劑?？刮⑸飫┤芜x用于促進(jìn)保存乳液?？刮⑸飫┑膶?shí)例包括但不限于苯甲酸鈉、苯并異噻唑啉和3，5-二甲基-四氫-l,3,5-2H-噻二嗪-2-硫歐抗微生物劑N-521，"Dazomet")。已發(fā)現(xiàn)了適合的方法來制備具有要求組成的乳液。另外，所述乳液必須在泡沫控制中是有效的，以具有良好的相穩(wěn)定性，并且能夠通過使用合適的抗微生物劑而保護(hù)其不受微生物的侵襲。以下是制備消泡劑乳液的普通方法。該方法包括在一定溫度下向油摻合物(三酸甘油酯油和聚硅氧垸)中加入疏水性微粒如疏水性二氧化硅，以及穩(wěn)定劑如卵磷脂。所述溫度可以是室溫-100'C，優(yōu)選50-9(TC，更優(yōu)選60-80°C。然后將表面活性劑加入，并混合一段時(shí)間，以保證良好的混合，同時(shí)保持溫度。摻合物一旦均勻，就在混合并保持溫度的同時(shí)將任何其它的聚硅氧烷(如果存在)緩慢加入。接下來，將水與疏水性微粒、穩(wěn)定劑和油摻合物摻混以形成乳液。任選水可以含有聚合物增稠劑。這樣，首先在加料制備乳液之前在室溫下于水中制備均勻的聚合物增稠劑分散體。典型的增稠劑溶液通常濃度為基于水量的約1%;但是，所述濃度取決于所用的增稠劑。所述增稠劑溶液在需要時(shí)使用高剪切混合機(jī)摻混，以得到順滑均勻的增稠劑溶液或分散體。然后將增稠劑溶液加入疏水性微粒、穩(wěn)定劑和油摻合物中。另外的水緩慢加入，使乳液的溫度下降。形成了水包油型乳液。如果需要，可以使用高強(qiáng)度混合器來改進(jìn)乳液的均勻性。己發(fā)現(xiàn)，對(duì)于低聚硅氧烷含量而言，可以使用較低的溫度例如室溫。將疏水性微粒如疏水性二氧化硅在室溫和攪拌下混入三酸甘油酯油中。然后加入表面活性劑，接下來任選加入聚合物增稠劑和抗微生物劑。然后加入穩(wěn)定劑如卵磷脂，接著在攪拌下加入一半的聚硅氧烷。將溶液攪拌一段時(shí)間得到均勻體，隨后將剩余的聚硅氧垸加入。再在劇烈攪拌下非常緩慢地加入水。最后的乳液應(yīng)具有順滑乳脂狀的結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員通過使用這里的信息就可以確定該采用何種合適的溫度。以下實(shí)施例可以舉例說明本發(fā)明，份和百分?jǐn)?shù)都是基于重量，除非另有說明。實(shí)施例實(shí)施例l:使用卵磷脂作為穩(wěn)定劑評(píng)價(jià)幾種產(chǎn)品以增加豆油甲基酯和硅油混溶性(表1)。評(píng)價(jià)程序需要加入紅色染料(即，源自StLouis,MO的Sigma-Aldrich的油紅O生物染色劑)來突出三酸甘油酯油/硅油混合物中的三酸甘油酯油。在100mL玻璃容器中混合相同量的豆油甲基酯和硅油(即所述油各25mL)。將基于所述油摻合物重量1%濃度的穩(wěn)定劑(卵磷脂)加入并充分混合。一天后通過用尺子測(cè)量頂層的分離高度來評(píng)價(jià)混合物的混溶性。所述混溶性記錄為產(chǎn)品/不含產(chǎn)品的百分?jǐn)?shù)比較。從表1可以看出，源自Ricdand的脫油卵磷脂產(chǎn)品Lecigran5750成功地增加了硅油與豆油甲基酯的混溶性。表l:三酸甘油酯油和硅油之間因?yàn)榧尤敫鞣N穩(wěn)定劑和去穩(wěn)定劑而導(dǎo)致的混溶性。負(fù)的％表示相對(duì)于對(duì)照樣(即不含穩(wěn)定劑)有較大的相分離；正的％表示有較小的相分離。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>實(shí)施例2:三酸甘油酯油和硅油的摻合物的表面張力使用KrussProcessorTensiometerK12(KrussUSA-NC)測(cè)量各種植物油混合物的表面張力。該設(shè)備采用Wilhelmy板方法測(cè)量表面張力。該技術(shù)在本領(lǐng)域是眾所周知的，其包括懸浮的薄鉑板形成浸入液體中的天平臂。承載所述液體的容器逐漸降低，記錄脫離點(diǎn)時(shí)天平上的力。從脫離的力、板的重量和周長計(jì)算出表面張力。發(fā)現(xiàn)96%:4%的豆油蓖麻油混合物產(chǎn)生表面張力的最小值(圖1)。制備多個(gè)具有不同的豆油蓖麻油量的樣品(表2)。泡沫體(foamcell)的結(jié)果見表3中所示。消泡劑效率評(píng)價(jià)顯示最優(yōu)的消泡劑性能在低的蓖麻油豆油比得到，可以是96%豆油和4%蓖麻油。該數(shù)值與最小表面張力一致。表2:消泡劑乳液組成(所有數(shù)值為重量％)<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表3:用于消泡劑乳液的泡沬體結(jié)果(所有數(shù)值為ml泡沫，試驗(yàn)中使用了30ppm)<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>實(shí)施例3:含有三酸甘油酯油和硅油的消泡劑在泡沫體上評(píng)價(jià)消泡劑的消泡效率，包括分級(jí)實(shí)驗(yàn)室型Nalgene(R)圓柱體，其底部改良為排水孔以便能夠進(jìn)行排泄及再循環(huán)。為了液體循環(huán)，將黑液從底部的排水孔通過機(jī)械泵(以1800rpm的常速)泵出，并將其泵送至圓柱體的頂部。使用絕熱加熱帶控制柱溫。每次試驗(yàn)將相同量的黑液加入柱中，溫度在試驗(yàn)中保持不變(例如80°C)。通過經(jīng)由未密封的1/4英寸管的接頭向再循環(huán)管線中引入空氣來產(chǎn)生泡沫。泡沬的體積每隔15秒鐘測(cè)量5分鐘。僅在泡沬產(chǎn)生前向黑液中加入消泡劑。每天進(jìn)行至少一組對(duì)照試驗(yàn)，其中沒有加入消泡劑。調(diào)節(jié)泡沫體的條件，以使對(duì)照試驗(yàn)5分鐘得到約2000mL的泡沫體積(Vs)。為保持一致，對(duì)給定的天數(shù)將對(duì)照試驗(yàn)的所有記錄的泡沬體積數(shù)值歸一化至V5=1000ml。在報(bào)道的數(shù)據(jù)中，給出了在45秒鐘時(shí)的泡沫體積(Vo.75)和5分鐘時(shí)的泡沫體積(Vs)。兩種消泡劑的結(jié)果見表4中所示。組成在表5中所示。消泡劑Def-b含有96:4的豆油蓖麻油作為所述三酸甘油酯油，0.8%的卵磷脂作為穩(wěn)定劑。消泡劑Def-A包含硅油(粘度為1000厘斯)，但是不含三酸甘油酯和卵磷脂。對(duì)兩種消泡劑乳液進(jìn)行消泡性能的對(duì)比。這樣，雖然硅油被豆油、蓖麻油和卵磷脂替換，但消泡效率相似。表4:消泡劑乳液的泡沬體結(jié)果(所有數(shù)值為ml泡沫)<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表5:消泡劑乳液的組成(所有數(shù)值為重量％)<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>實(shí)施例4:疏水性二氧化硅涂層的變化前述實(shí)施例中使用的疏水性二氧化硅材料全部都是基于在二氧化硅上烘培硅油，參見例如1963年2月5日授權(quán)的US3,076,768。這表明可以將三酸甘油酯油烘培到二氧化硅上。三酸甘油酯通常不與二氧化硅反應(yīng)。實(shí)際上，當(dāng)三酸甘油酯油與二氧化硅一起在氮?dú)庵谢蛟谡婵罩性诘陀?00。C加熱時(shí)，基本沒有觀察到反應(yīng)。據(jù)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)豆油或蓖麻油在空氣中在150。C與二氧化硅微粒加熱3小時(shí)或更長時(shí)，所述油不與二氧化硅反應(yīng)。得到的植物油處理過的二氧化硅微粒漂浮在水上，這表明其具有疏水特性。實(shí)施例5:消泡劑的制備方法制備消泡劑乳液的普通方法的實(shí)例如下在約70'C將疏水性微粒如疏水性二氧化硅和卵磷脂加入三酸甘油酯油(或三酸甘油酯油的混合物)。其它可以使用的溫度是室溫-120'C，取決于具體使用的配方。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以確定用于具體配制的最佳溫度。接下來，加入表面活性劑，混合30分鐘并保持溫度在約70。C。一旦摻合物均勻，在攪拌及溫度保持在約70'C下緩慢加入聚硅氧垸材料。獨(dú)立地在水中制備聚合物增稠劑在室溫下的均勻分散體，總濃度為約1%;使用高剪切混合機(jī)(例如IKAT25均化器，Aerolatte乳液泡沬機(jī)，或Tekmar音速破壞器，如果需要)。然后將其加入油摻合物。額外的水在室溫?cái)嚢柘戮徛尤搿Ｔ诶鋮s至室溫時(shí)應(yīng)當(dāng)形成良好滿意的乳液。如果需要，可以用高強(qiáng)度混合機(jī)來改進(jìn)所述乳液的均勻性。實(shí)施例6:消泡劑的制備方法本室溫方法適合于具有較低的聚硅氧垸含量的消泡劑。通常，基于所述全部乳液約少于6%的聚硅氧烷材料被用于此方法中，盡管可以使用更高的濃度，例如8、10或12%。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以確定在其具體的配制中最佳使用的聚硅氧烷材料的百分比。將疏水性二氧化硅在室溫下混入三酸甘油酯中并攪拌30分鐘。然后加入表面活性劑，接著是聚合物增稠劑和抗微生物劑。加入卵磷脂，接著在攪拌下是一半的聚硅氧垸。攪拌15分鐘，然后加入剩余的聚硅氧垸。在強(qiáng)烈攪拌下緩慢加入水。最后的乳液應(yīng)具有順滑乳脂狀的結(jié)構(gòu)。這里提供的實(shí)施例不應(yīng)當(dāng)不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制，相反，它們只是用來作為對(duì)本發(fā)明某些具體實(shí)施方案的舉例說明。在不背離所附權(quán)利要求保護(hù)范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改進(jìn)和變動(dòng)。權(quán)利要求1、一種用于控制泡沫的水包油型乳液，該乳液包含a)油摻合物，該油摻合物包含聚硅氧烷和至少一種三酸甘油酯油，b)穩(wěn)定劑，c)疏水性微粒，d)表面活性劑和分散劑，并且其中所述聚硅氧烷的含量為大于所述乳液總重量的2.5重量％，并且其中所述油摻合物、穩(wěn)定劑及表面活性劑和分散劑都具有140(60℃)或更高的閃點(diǎn)。2、權(quán)利要求1的乳液，其還包含增稠劑和抗微生物劑。3、權(quán)利要求1的乳液，其中所述油摻合物的量為基于所述乳液總重量的約5-45重量％，所述疏水性微粒的量為基于所述乳液總重量的約0.05-10重量％。4、權(quán)利要求1的乳液，其中所述油摻合物的量為基于所述乳液總重量的約7-27重量％，所述疏水性微粒的量為基于所述乳液總重量的約0.2-5重量％。5、權(quán)利要求1的乳液，其中所述三酸甘油酯油是動(dòng)物油或植物油。6、權(quán)利要求5的乳液，其中所述三酸甘油酯油選自以下組中豆油、玉米油、蓖麻油、豆油的甲基酯、豆油的乙基酯和它們的混合物。7、權(quán)利要求l的乳液，其中所述聚硅氧垸選自以下組中硅油、改性聚硅氧烷產(chǎn)品、配制的聚硅氧烷產(chǎn)品和它們的混合物。8、權(quán)利要求1的乳液，其中所述穩(wěn)定劑是磷脂或改性的聚硅氧烷產(chǎn)品。9、權(quán)利要求9的乳液，其中所述穩(wěn)定劑是卵磷脂。10、權(quán)利要求1的乳液，其中所述聚硅氧垸與三酸甘油酯油的重量比是約6:94-約90:10。11、權(quán)利要求1的乳液，其中所述聚硅氧烷與三酸甘油酯油的重量比是約16:84-約86:14。12、權(quán)利要求1的乳液，其中所述穩(wěn)定劑的重量為所述油摻合物重量的約0.1-10%。13、權(quán)利要求1的乳液，其中所述穩(wěn)定劑的重量為所述油摻合物重量的約0.5-6.0%。14、權(quán)利要求5的乳液，其中所述三酸甘油酯油包含豆油與蓖麻油的摻合物，其中豆油與蓖麻油的重量比為約80:20-約98:2。15、權(quán)利要求14的乳液，其中所述比例為約90:10-約95:5重量。16、權(quán)利要求5的乳液，其中所述三酸甘油酯油包含豆油的甲基酯與豆油的摻合物。17、權(quán)利要求1的乳液，其中所述疏水性微粒包含三酸甘油酯油涂敷的二氧化硅微粒。18、一種控制紙漿和造紙系統(tǒng)中泡沬的方法，該方法包括向紙漿和造紙系統(tǒng)中加入組合物，其中該組合物包含-a)油摻合物，該油摻合物包含聚硅氧烷和至少一種三酸甘油酯油，b)穩(wěn)定劑，和c)疏水性微粒，d)表面活性劑和/或分散劑，并且其中所述聚硅氧垸的含量為大于所述乳液總重量的2.5重量％，并且其中所述油摻合物、穩(wěn)定劑及表面活性劑和分散劑都具有140°F(6(TC)或更高的閃點(diǎn)。19、權(quán)利要求18的方法，其中所述紙漿和造紙系統(tǒng)包括牛皮紙黑液，并且其中所述組合物被加入所述牛皮紙黑液中。20、權(quán)利要求19的方法，其中所述紙漿和造紙系統(tǒng)包括排出水，并且其中所述組合物被加入所述排出水中。全文摘要描述了一種可用于紙漿和造紙廠應(yīng)用中的消泡劑。所述消泡劑含有油摻合物(三酸甘油酯油或三酸甘油酯油與聚硅氧烷的混合物)、穩(wěn)定劑(使得油摻合物在乳液中穩(wěn)定)、疏水性二氧化硅微粒、表面活性劑、分散劑及其它組分。該乳液適合直接以低的濃度使用以控制泡沫。文檔編號(hào)C08K5/00GK101103068SQ200580041961公開日2008年1月9日申請(qǐng)日期2005年12月8日優(yōu)先權(quán)日2004年12月10日發(fā)明者E·O·費(fèi)爾南德斯,J·M·希皮,鄭淮南申請(qǐng)人:赫爾克里士公司