В § 32 уже было отмечено, что воздух, содержащийся в бумажной массе обычно в
количестве от 0,4 до 6 % по объему, является нежелательным компонентом
бумажной массы, так как вызывает пенообразование с появлением в готовой
бумаге воздушных пузырей и неравномерного просвета. Там же указано вредное
влияние воздушных пузырей на качество изготовляемой бумаги.
Устойчивая пена создается при наличии в массе стабилизатора пены. Подобными
стабилизаторами являются, в частности, поверхностно-активные вещества,
например соли смоляных жирных кислот. В присутствии поверхностно-активных
веществ и при наличии аэрации тонкодисперсные твердые частицы (минеральные
наполнители, пигменты, проклеивающие вещества, мелкие волоконца и др.)
способствуют разделению, а также стабилизации пузырьков пены. При этом пена,
состоящая из крупных пузырьков воздуха, менее устойчива по сравнению с пеной
из мелких пузырьков. Поглощение массой воздуха повышается с увеличением
степени помола бумажной массы и повышением ее концентрации в водной
суспензии.
Иногда появление воздушных пузырей в бумаге носит сезонный характер. Их
больше при выработке бумаги летом, чем при ее изготовлении зимой. Это
связано с тем, что при повышении температуры производственной воды
растворимость в ней воздуха снижается и, выделяясь, он служит источником
образования в бумаге воздушных пузырей.
Для борьбы с пеной в производстве любого вида бумаги необходимо обеспечить
подачу массы на сетку ровным, спокойным потоком, без водоворотов, завихрений
и перепадов,
способствующих образованию пены. Следует обращать
внимание на то, чтобы узлоловители были расположены не слишком высоко над
уровнем сеточного стола и обеспечивали отвод пены в перелив из ванн
узлоловителей, а также из напорного ящика, что исключает возможность
попадания пены на сетку бумагоделательной машины. Для разбивки пены в
напускных устройствах открытого типа применяют эффективно работающие
спрысковые форсунки-пеноразбиватели. Необходимо следить, чтобы они не
засорялись и постоянно работали при достаточно высоком давлении спрысковой
воды. В некоторых случаях спрысковые трубы делают подвижными, что
обеспечивает хорошую разбивку пены по всей ширине напорного ящика
бумагоделательной машины.
Плохо промытая целлюлоза, особенно сульфатная, имеет повышенную склонность к
пенообразованию. Подобной же склонностью к пенообразованию обладает бумажный
брак (или макулатура) с животной проклейкой.
Использование мела в качестве наполнителя бумаги (например, при выработке
папиросной бумаги) обычно связано с повышенным образованием пены в потоке
бумажной массы вследствие выделения пузырьков углекислого газа.
Число воздушных пузырей в бумаге во многих случаях удается значительно
снизить регулированием взаимного расположения выпускной щели, грудного вала
и формовочной доски. Пузырьки пены, попавшие на сетку, механически разбивают
струей пара или воздуха (последнее предпочтительнее), нагнетаемого
вентилятором через трубу, расположенную поперек машины над сеткой.
В случаях сильного ценообразования при выработке некоторых видов бумаги в
спрысковую воду вводят небольшое количество поверхностно-активных веществ.
Хорошие результаты дает применение октилового спирта, расходуемого в
количестве 0,0005—0,005 % от массы волокон. При низкой жесткости воды для
этой цели используют спирты жирных кислот, эмульгированные мылами, при
высокой жесткости воды — эмульгированные продуктами конденсации этиленоксида.
Хорошими проти-вопенными средствами считаются эфиры жирных кислот и
высокомолекулярных спиртов и силиконовые соединения. Применяя противопенные
вещества, следует учитывать, что они сохраняют свою химическую активность в
слабых растворах лишь в течение нескольких часов и во многих случаях
ухудшают проклейку бумаги.
Иногда пенообразование снижается при введении в бумажную массу сернокислого
алюминия. Однако известны случаи, когда добавки его или
поверхностно-активных веществ повышали пенообразование. Таким образом,
эффективность введения этих химикатов, по-видимому, зависит от их дозировки,
которую необходимо устанавливать в соответствии с местными производственными
условиями.
На некоторых предприятиях вводится керосин в бумажную
массу, поступающую на сетку. Хотя при этом снижается пено-образование и
уменьшается выделение смолы на сетке, такой способ рекомендовать нельзя, так
как керосин оказывает вредное влияние на резиновую облицовку валов
бумагоделательных машин. Кроме того, он придает бумаге специфический запах.
Радикальным способом борьбы с образованием в бумаге воздушных пузырей
является деаэрация бумажной массы (см. §32).
Некоторые дополнительные сведения о воздушных пузырях в бумаге имеются в
книге [20, с. 656—661].