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关于现行消泡剂标准分析报告
2019-12-03

一、国内消泡剂标准分布情况的分析

消泡剂是添加到生产过程中用于消除有害泡沫的一种添加剂。从形态分,有液体型和固体型的两种;从组成成分分,有矿物油类、有机硅类、聚醚类等等。不同应用领域、不同的工序适用的消泡剂也会不同,这就造成了消泡剂品种的多样性。

2008年之前,消泡剂产品没有一个统一的国家标准,消泡剂的生产企业根据各自企业标准或生产经验对消泡剂的进行评估,并结合实际应用情况不断对消泡剂进行改进和控制。08年新发布了行业标准《有机硅高温消泡剂》、国家标准《纺织印染助剂 消泡剂 消泡效果的测定》。目前可以查到的消泡剂标准主要如下:

1)有机硅高温消泡剂(HG/T4028-2008):

该标准规定了有机硅高温消泡剂产品的要求、采样、试验方法、检验规则和标志、标签、包装、运输和储存。该标准文中说明“本标准适用于有机硅高温消泡剂的产品质量控制。该产品主要用于高温染色过程中的消泡。”

本标准的规定的检验指标涉及外观、含固量、pH值、消泡力和高温消泡力。

2)纺织印染助剂消泡剂消泡效果的测定(GB/T 21885-2008

该标准文中说明“该标准规定了纺织印染助剂中消泡剂消泡效果的测定方法,适用于纺织印染助剂中有机硅类、聚醚(酯)及其他水性消泡剂的消泡效果的测定。”

测试的原理:一定流速的气体通过一定量的测试溶液,在容器中形成泡沫。当固定气体的流速,并使用同一仪器时,流动平衡时泡沫的高度h可以作为泡沫性能的亮度。因为h是在一定气体流速时,泡沫生成与破坏处于动态平衡的泡沫高度,所以此量包括了消泡和抑泡两种性能。

3)钻井液用消泡剂评价程序(SY/T5560-92

本标准规定了评价钻井液用消泡剂所用的试剂和材料、仪器和设备、操作步骤、结果表达方式、精密度及其它。该标准适用于钻井液消泡剂的评价。

其测试的原理:钻井液发泡时,其密度降低,而泡沫逐渐消失时其密度逐步回升,消泡剂的优劣和加量直接影响着密度恢复的程度,利用这一原理可评价消泡剂的质量。

4)消泡剂效率的标准测试方法(ASTM E2407-2004

本标准是美国标准测试方法协会提供的。测试方法用来评价消除在低浓度表面活性剂水溶液泡沫的液体消泡剂的性能。向混合器中添加消泡剂之前,快速搅拌表面活性剂溶液形成泡沫。温和搅拌1min,静置5min后测量余下的泡沫。消泡剂消除泡沫的性能可以通过泡沫降低的百分数来确定。

二、四新公司基本情况介绍

南京大奖体育应用研究所有限公司始创于1992年,是一家专业从事消泡剂研发、生产和销售的江苏省高新技术企业。公司在安徽省滁州市汊河开发区投资新建的年产2万吨消泡剂生产基地占地面积达63亩,已于20088月正式投产。建成后的四新公司生产基地目前已成为国内最大的消泡剂生产基地。目前在册员工120人,其中大专以上51人(占42.5%)。企业有自己的研究机构——研发中心,直接从事于科研开发21人(占17.5%)。公司唯一产品是“消泡剂”,目前产品已形成六大系列80多种产品,广泛应用于石油开采、制浆造纸、纺织印染、涂料油墨、食品加工、发酵、洗涤、医药、化肥、机械加工和污水处理等十四个工业领域,已发展成为业内极具知名度的中国消泡剂专业制造商。

四新公司研发中心科研实施齐全、检测手段完备,研发中心建筑面积1000平米,内设合成、乳化、硅脂、聚醚四个课题研究室,一个检测室,一个情报资料室,一个用于产品应用研究造纸实验室和一个中试车间等。为了解决消泡剂研究和产品性能检测,有许多检验、测试仪器为公司自行设计制造。研发中心聚集一大批国内消泡剂科研精英人才,是国内专业从事消泡剂最大的研究科研团队,他们坚持“专业、专注、专一”的科研理念,十几年只专注于消泡剂唯一产品,科研成果显著,每年推出5-8个新产品。公司非常注重知识产权保护工作,从2004年开始通过申请专利保护企业利益不被侵犯,截止2008年底,公司共申请国家发明专利20项,其中有7项已经获得授权。公司有两项专利产品被市政府评为年度优秀专利新产品“三等奖”,三项专利产品被省中小企业局、省知识产权局评为年度专利新产品,并承担省、市多项科技计划项目的实施,凸显了四新公司在消泡剂技术领域上的优势。

公司资质和荣誉:2001年通过了ISO9000国际质量体系认证。公司连续五年被工商局评为“重合同守信用”单位,2004年被市政府评为“AAA级重合同守信用”单位。2004年企业被认定为南京市高新技术企业。2005年被南京市工商局授予“光彩之星”称号。2006年被南京市科学技术协会、南京市经济委员会、南京市发展和改革委员会联合表彰为南京市2004-2005年度“讲理想、比贡献”先进集体。2007年,“四新”牌消泡剂被南京市政府认定为“南京市名牌产品”,企业被江苏省科技厅认定为“江苏省高新科技企业”。2008,在国家组织的高新技术企业再次认定中,被再次认定为“江苏省高新科技企业”,也被江苏省经贸委、江苏省中小企业局评定为“江苏省首批科技型中小企业”。

三、针对现有标准提出的几点看法

我公司主要针对有机硅高温消泡剂(HG/T4028-2008)提出几点疑议,说明如下:

有机硅高温消泡剂(HG/T4028-2008),该标准规定了有机硅高温消泡剂产品的要求、采样、试验方法、检验规则和标志、标签、包装、运输和储存。其中产品质量要求涉及外观、含固量、pH值、消泡力、高温消泡力五项。标准中说明“本标准适用于有机硅高温消泡剂的产品质量控制。该产品主要用于高温染色过程中的消泡。”

我公司提出疑议的有以下四点:

1、高温消泡剂的稳定性是其一项重要的评估指标,消泡剂在高温条件下保持适当的稳定性,无破乳漂油,不对使用体系产生不良影响非常重要。因而,我们认为高温消泡剂的高温稳定性是其一项不可或缺的重要性能指标,应该列入质量指标之内。

2、高温消泡剂主要针对高温应用体系进行消抑泡,其在常温体系中的消抑泡性能往往因其组份的不同而存在很大差异,如美国Dow Corning公司生产的DC 544型高温消泡剂,在常温下无法达到该标准常温消泡力的要求,高温条件下却有良好的消抑泡能力,这是因其主要活性物是硅聚醚,只有当使用体系的温度超过其浊点,才能发挥消泡作用。所以,我们建议高温消泡剂的常温消泡能力指标可以放宽或删除,因其具有局限性,不适用于衡量所有有机硅类的高温消泡剂。

3pH值的测试,标准规定为使用酸度计测试消泡剂水溶液。我公司企业标准中规定产品的pH值测试采用精密pH试纸测试原液或稀释液,主要是因为有机硅类物质并不适合使用pH计进行测试,其极易导致电极的污染和灵敏度下降。所以,我们认为直接采用精密试纸测试更为有效和实用。

4、高温消泡剂本身对产品固含量没有也不应有特定的要求,而该标准要求固含量≥30%,在实际生产销售中缺乏指导意义;而且,当固含量不同时,消泡力测试结果差距会很大,所以,我们建议标准加以说明限定,限定消泡力测试指标是针对某一固含量(如30%)的高温消泡剂,如存在固含量差异,测试时可折算为等固含量添加,测试结果如满足标准指标要求,等同视为合格品。

四、国内外消泡剂的发展趋势

消泡剂是一种不可缺少的工业助剂,目前已经渗透到国民经济中的各个领域,造纸、涂布、纺织印染、石油加工、污水处理、涂料、油墨等等。相比较而言,国外对消泡剂的研究较早,最早的公司目前已有百年,可以说国外在消泡剂的研究上处于领先地位,主要集中于这些公司如道康宁、康普顿、通用、威凯、瓦克、汉高、迪高、巴克曼、布莱克本、巴斯夫。

从消泡剂的发展过程看,主要经历了如下几个过程:

最早是以动植物油为消泡剂。由于我国消泡剂研究得较晚,现在还有部分糖厂用动植物油作为消泡剂。

20世纪60年代出现聚醚型第二代消泡剂,它是分子量较低的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段的聚醚。

第三代消泡剂是以二甲基硅油为主体的有机硅消泡剂。硅油分子由Si-O-Si无机链和甲基乙基等有机基团组成,因而具有比较特殊的化学性质,例如低表面张力、水溶解性低、挥发性低、无生理毒性和本身不会对环境产生污染等,也就是这些特性使得有机硅消泡剂能广泛应用到各行各业中去。目前,国内基本集中于这一代消泡剂上的研究和应用。

第四代消泡剂是含有硅聚醚(主要是侧链型的)的水溶性有机硅消泡剂,为国外出现的产品。

第五代含氟消泡剂,氟类消泡剂具有大幅度降低水和溶剂表面张力的特性,在强酸和强碱介质中不会发生分解,也可在高温条件下使用。氟烷基兼备憎水和憎油的特性,是它在水性体系和油性体系中都能适用的根本原因。这种消泡剂在美国道康宁和日本信越公司早有开发。由于价格昂贵,在国内还没有投入生产和应用。

我国对消泡剂的研究起泡晚,50年代中期,对发酵、造纸和锅炉等工业的消泡问题进行了探索性研究。60年代,才开始对润滑油、传动油的消泡问题进行系统研究。后来又进行了造纸、印染、发酵、天然气脱硫、混凝土等方面的研究。70年代以来,我国开始了聚醚型消泡剂的研究。随着聚醚工业的发展,我国的聚醚型消泡剂得到飞跃的发展。国内近几年消泡剂的发展速度加快,一是增加了品种,填补了国内空白,如传动油消泡剂等;二是复合剂发展比较快。90年代,国内复合剂已达几十种,基本满足国内需要。

随着国民经济的迅速发展,在各种工业中要使用大量的助剂,但这样就会产生大量的危害泡沫。为了提高生产效率,消泡剂就成为不可缺少的化学助剂。有机硅消泡剂、聚醚消泡剂和矿物油消泡剂是当今时代的消泡主体物种。如何进一步提高消泡剂的性能,降低消泡剂产品的用量成了科研工作者的重要任务。针对这三种类型的消泡剂,其主要发展趋势如下:

1)有机硅消泡剂在不同的行业中有着不同的侧重点,提高有机硅消泡剂的品质是至关重要的,其品质主要包括抑泡性能、消泡性能、稳定性、相容性等,通过对有机硅分子进行设计与改性,针对具体的行业开发针对性的消泡剂类型。

2)通过研究聚醚的结构与组成提高聚醚型消泡剂的抑泡性能;

3)提高矿物油型产品的分散性、稳定性、消抑泡性能;


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