乳液狀有機高分子絮凝劑
來源：愛森（中國）絮凝劑有限公司 閱讀：2776 更新時間：2009-01-14 11:10乳液狀有機高分子絮凝劑
1－乳液
聚丙烯酰胺等有機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，遇水就容易結團，形成所謂“魚眼”。要快速溶解又不產生“魚眼”，可以采用乳液型的聚合物。
生產乳液聚聚合物的工藝過程如下：
* 配制單體水溶液,
* 在穩定劑幫助下，用單體溶液制備油包水型乳液（內相顆粒約1微米），
* 用催化劑使乳液發生聚合反應
這種乳液與水混合不會分散和溶解，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：
* 在乳液生產初期就加上述表面活性劑，使乳液成為“自動反相”乳液。
兩種情況達到的效果是一樣的。
SNF只生產“自動反相”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，表面活性劑必須達到其最低有效濃度。
在標準硬度的水中，從測定得知聚合物在水中有效濃度在5克/升時才能發生正常的反相。
通常乳液中含25％到46％有效聚合物，而最佳稀釋倍數為50至100倍。因此當稀釋倍數超過100，表面活性劑濃度不夠，部分乳液不能溶于水，而當稀釋倍數小于50，乳液的粘度太高。
3－反相過程中的剪切
為了達到良好的反相，每個聚合物顆粒在水中都必須分散開，不然這些顆粒就會結團。 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。
在對溶解時間有要求時，可采用設備來幫助分散與溶解：
* 文丘里噴管
* 溶解罐裝有雙速攪拌器，加乳液時用高轉速,加完后用低轉速
* 高剪切的靜態混合器
* 高壓泵 (3 - 7巴)，將吸入與排出口用一回路連起來，回路上裝有節流閥
* 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,不需要進一步攪拌以達到溶解，但必須有15分鐘的接觸時間。如果操作中反相得不徹底，貯罐內就必須有一個攪拌器，攪拌3 - 15分鐘。
4－影響溶解的因素
水質對反相有嚴重影響。
硬水：硬度為30 - 40 時分散效果差，超過50時分散很困難。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：
* 按照使用的水質情況進行試驗,確定表面活性劑的濃度，在生產乳液時按照 這一濃度進行調整。
* 在溶解水中加少量表面活性劑，通常為NP 10或NP 20（含10/20環氧乙 烷基團的壬基酚），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%。
對于陽離子型乳液，必須選非離子型表面活性劑，以免與聚合物發生沉淀。
5－貯存條件及濕度
乳液從本質上講是不穩定的。作為連續相的油比重為0.85，而分散相的水比重超過1.05。經過一段較長時間，水就會下沉到桶底去。
在平均溫度為20℃時，經過6個月，下沉的水相會有一些團塊，這些團塊很容易用機械或氣體攪拌再分散開。
在35℃的較高溫度下，下沉作用加快，團塊較難再分散，這時保存期縮短為3個月。
乳液如果凍結也會有類似現象。在－10℃以上乳液仍是可流動的，低于此溫度乳液中油相粘度變得很高，乳液就不能流動。
乳液在凍結狀態下：
* 沉降層的再分散困難
* 較難在水中溶解。而且，經過凍結－熔化的乳液，需要在溶解水中多加一些表面活性劑， 以達到良好的溶解，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輸中，但油會溶入低密度聚乙烯中，降低桶的強度。
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：
* 從罐底吹入氮氣，每二天吹氮氣10分鐘。
* 每天用低速攪拌10分鐘。
* 用機械泵循環。
這些方法帶來高剪切作用，會降低乳液的穩定性。貯罐必須是立式的，底部做成錐形以有利于再分散。它還應帶一個用于檢查的蓋子，以便每年用高壓水沖洗一次罐內。
6.3－泵與過濾器
混合得不好的乳液可能含有一些團塊，會堵塞過濾器與泵。這些團塊是水溶性的，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。
* 用腈類物質做定子的單級泵 (德國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。
* 活塞泵與膜片泵對乳液不是很有效，特別是排量較低時。這時，可以在乳 液貯罐與泵之間裝一過濾器，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－最終產物的過濾與貯存
溶解的乳液用于造紙時，它通常要用50微米過濾器過濾。溶解的乳液可以貯存在聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、玻璃鋼、不銹鋼或有內涂層的普通鋼里。應避免使用鐵或鍍鋅鐵。所有管道應該用塑料、銅或不銹鋼做。
由油引起的問題：
* 稀釋的乳液貯存較長時間會使油分離出來，泵打時會出現問題，尤其在造 紙中。
* 某些柔性泵可能會選擇性地吸油（如Jabsco泵的定子不合適時）。
7－實驗室用乳液做實驗
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題，要用玻璃針管。針管用過后，要用酒精或熱水沖洗。對于粉狀聚合物，濃度高的水溶液穩定性也高，最好有效濃度在5克/ 升。此溶液在使用前要進行稀釋。
