乳液狀有機(jī)高分子絮凝劑
來(lái)源：愛(ài)森（中國(guó)）絮凝劑有限公司 閱讀：2445 更新時(shí)間：2009-01-14 11:10乳液狀有機(jī)高分子絮凝劑
1－乳液
聚丙烯酰胺等有機(jī)高分子聚合物是高分子量、水溶性聚合物，主要用途是做絮凝劑。與水混合后，它們緩慢地溶解，形成粘稠溶液，此過(guò)程需60 - 120分鐘。為了提高溶解速度，可以把聚合物研磨成大于750微米的顆粒。顆粒尺寸小于750微米時(shí)，遇水就容易結(jié)團(tuán)，形成所謂“魚眼”。要快速溶解又不產(chǎn)生“魚眼”，可以采用乳液型的聚合物。
生產(chǎn)乳液聚聚合物的工藝過(guò)程如下：
* 配制單體水溶液,
* 在穩(wěn)定劑幫助下，用單體溶液制備油包水型乳液（內(nèi)相顆粒約1微米），
* 用催化劑使乳液發(fā)生聚合反應(yīng)
這種乳液與水混合不會(huì)分散和溶解，因此有必要：
* 加一種親水性表面活性劑到水中，使乳液反相，即表面活性劑使油相成為 分散相，聚合物得以迅速溶解。
或者：
* 在乳液生產(chǎn)初期就加上述表面活性劑，使乳液成為“自動(dòng)反相”乳液。
兩種情況達(dá)到的效果是一樣的。
SNF只生產(chǎn)“自動(dòng)反相”乳液。但在下述情況，有必要向水中加一些表面活性劑。
2－反相乳液在水中的濃度
為了使乳液正常反相，表面活性劑必須達(dá)到其最低有效濃度。
在標(biāo)準(zhǔn)硬度的水中，從測(cè)定得知聚合物在水中有效濃度在5克/升時(shí)才能發(fā)生正常的反相。
通常乳液中含25％到46％有效聚合物，而最佳稀釋倍數(shù)為50至100倍。因此當(dāng)稀釋倍數(shù)超過(guò)100，表面活性劑濃度不夠，部分乳液不能溶于水，而當(dāng)稀釋倍數(shù)小于50，乳液的粘度太高。
3－反相過(guò)程中的剪切
為了達(dá)到良好的反相，每個(gè)聚合物顆粒在水中都必須分散開，不然這些顆粒就會(huì)結(jié)團(tuán)。 為保證有效的分散，在乳液與水相遇處必須采用高速剪切混合。
在對(duì)溶解時(shí)間有要求時(shí)，可采用設(shè)備來(lái)幫助分散與溶解：
* 文丘里噴管
* 溶解罐裝有雙速攪拌器，加乳液時(shí)用高轉(zhuǎn)速,加完后用低轉(zhuǎn)速
* 高剪切的靜態(tài)混合器
* 高壓泵 (3 - 7巴)，將吸入與排出口用一回路連起來(lái)，回路上裝有節(jié)流閥
* Ultra - Turrax 混合器
* 排出口裝一閥門，用1 - 2 巴的固定壓力排出
如果乳液得到有效的分散,不需要進(jìn)一步攪拌以達(dá)到溶解，但必須有15分鐘的接觸時(shí)間。如果操作中反相得不徹底，貯罐內(nèi)就必須有一個(gè)攪拌器，攪拌3 - 15分鐘。
4－影響溶解的因素
水質(zhì)對(duì)反相有嚴(yán)重影響。
硬水：硬度為30 - 40 時(shí)分散效果差，超過(guò)50時(shí)分散很困難。鈣降低了表面活性劑效果。海水和30克/升的鹽水已達(dá)到可接受的極限。
在這種情況下，可以這樣做：
* 按照使用的水質(zhì)情況進(jìn)行試驗(yàn),確定表面活性劑的濃度，在生產(chǎn)乳液時(shí)按照 這一濃度進(jìn)行調(diào)整。
* 在溶解水中加少量表面活性劑，通常為NP 10或NP 20（含10/20環(huán)氧乙 烷基團(tuán)的壬基酚），或者一些可替代品，如Teepol （磺化琥珀酸二辛酯），
濃度為乳液本身的2％ - 10%。
對(duì)于陽(yáng)離子型乳液，必須選非離子型表面活性劑，以免與聚合物發(fā)生沉淀。
5－貯存條件及濕度
乳液從本質(zhì)上講是不穩(wěn)定的。作為連續(xù)相的油比重為0.85，而分散相的水比重超過(guò)1.05。經(jīng)過(guò)一段較長(zhǎng)時(shí)間，水就會(huì)下沉到桶底去。
在平均溫度為20℃時(shí)，經(jīng)過(guò)6個(gè)月，下沉的水相會(huì)有一些團(tuán)塊，這些團(tuán)塊很容易用機(jī)械或氣體攪拌再分散開。
在35℃的較高溫度下，下沉作用加快，團(tuán)塊較難再分散，這時(shí)保存期縮短為3個(gè)月。
乳液如果凍結(jié)也會(huì)有類似現(xiàn)象。在－10℃以上乳液仍是可流動(dòng)的，低于此溫度乳液中油相粘度變得很高，乳液就不能流動(dòng)。
乳液在凍結(jié)狀態(tài)下：
* 沉降層的再分散困難
* 較難在水中溶解。而且，經(jīng)過(guò)凍結(jié)－熔化的乳液，需要在溶解水中多加一些表面活性劑， 以達(dá)到良好的溶解，但聚合物的效能不受影響。
6－貯存與溶解乳液的設(shè)備
6.1 相容性
乳液中載體油是脂肪烴，含芳香烴低于0.1%。與塑料，橡膠及金屬的相容性如下：
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要避免使用銅、鑄鐵及鍍鋅鐵。聚乙烯可以用在乳液運(yùn)輸中，但油會(huì)溶入低密度聚乙烯中，降低桶的強(qiáng)度。
6.2－乳液貯存
貯存乳液的罐通常是不銹鋼（304），玻璃鋼或高密度聚乙烯。
為了防止分層，可以：
* 從罐底吹入氮?dú)猓慷齑档獨(dú)?0分鐘。
* 每天用低速攪拌10分鐘。
* 用機(jī)械泵循環(huán)。
這些方法帶來(lái)高剪切作用，會(huì)降低乳液的穩(wěn)定性。貯罐必須是立式的，底部做成錐形以有利于再分散。它還應(yīng)帶一個(gè)用于檢查的蓋子，以便每年用高壓水沖洗一次罐內(nèi)。
6.3－泵與過(guò)濾器
混合得不好的乳液可能含有一些團(tuán)塊，會(huì)堵塞過(guò)濾器與泵。這些團(tuán)塊是水溶性的，可以泵到溶解罐中去。但用于造紙是例外。
泵型：
* 用不銹鋼、鍍鎳的鐵或聚乙烯制成的齒輪泵。也可以用鋼制成的泵，每一年或二年換一次。
* 泵的密封件必須與上述相容性表相符合。
* 用腈類物質(zhì)做定子的單級(jí)泵 (德國(guó)Netzsch制的水泵)。
* 專用于粘稠液體的電磁泵，并裝有大直徑吸入管。
* 活塞泵與膜片泵對(duì)乳液不是很有效，特別是排量較低時(shí)。這時(shí)，可以在乳 液貯罐與泵之間裝一過(guò)濾器，合理選擇濾孔大小以避免頻繁沖洗。濾孔在300－500微米是合適的。
6.4－最終產(chǎn)物的過(guò)濾與貯存
溶解的乳液用于造紙時(shí)，它通常要用50微米過(guò)濾器過(guò)濾。溶解的乳液可以貯存在聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、玻璃鋼、不銹鋼或有內(nèi)涂層的普通鋼里。應(yīng)避免使用鐵或鍍鋅鐵。所有管道應(yīng)該用塑料、銅或不銹鋼做。
由油引起的問(wèn)題：
* 稀釋的乳液貯存較長(zhǎng)時(shí)間會(huì)使油分離出來(lái)，泵打時(shí)會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，尤其在造 紙中。
* 某些柔性泵可能會(huì)選擇性地吸油（如Jabsco泵的定子不合適時(shí)）。
7－實(shí)驗(yàn)室用乳液做實(shí)驗(yàn)
稱取少量乳液是很困難的。通常都用針管吸取。乳液比重在1.02到1.05之間。由于塑料的相容性問(wèn)題，要用玻璃針管。針管用過(guò)后，要用酒精或熱水沖洗。對(duì)于粉狀聚合物，濃度高的水溶液穩(wěn)定性也高，最好有效濃度在5克/ 升。此溶液在使用前要進(jìn)行稀釋。
