1. 引言
在造纸过程中添加填料CaCO3已成为业界的普遍做法 [1] [2] 。添加填料不仅能够节约纤维，降低成本，还有增加纸张白度，提高遮盖度，提高成纸表面光滑度，降低油墨洇展等好处。
填料常以水作为介质配制为涂料。涂料配制时需以强力搅拌分散各组分，配制好的涂料常常通过气刀等工具在纤维表面进行涂布。在涂料配制及涂布过程中，由于纸机高速运转产生的高剪切作用，极易生成大量泡沫。泡沫的存在则易产生涂布不均、遮盖力下降、成纸定量变化等纸病，严重降低纸张品质。因此，工业上常常使用消泡剂对涂料进行消泡和抑泡 [3] [4] 。
现有的造纸涂料消泡剂往往使用醇类、聚醚类或市面的其他消泡剂复配而成 [4] ，技术含量低、消泡效果不佳、用量大、组成复杂、易影响涂料的稳定性，最终可能降低纸品品质。
本公司自行研发了一种造纸涂料消泡剂WELL TB-100。该消泡剂产品组成简单，质量稳定，能够很好地消除涂料在配制和使用过程中的泡沫，并且与涂料有很好的相容性，不影响成纸质量，适用于白板纸生产中的消泡。
2. 实验
2.1. 设备与试剂
实验室多功能分散机SDF400，上海法孚莱机电科技发展有限公司；100 mL比重杯，南京顺来达测控设备有限公司；80#线棒涂布器，东莞市明哲五金饰品有限公司；1000 mL烧杯，装订胶片，市售；PM1纸机，美卓(Metso)公司；77%碳酸钙悬浊液、丁苯胶乳、分散剂、抗水剂、润滑剂、辅助胶黏剂、蓝颜料、紫颜料和杀菌剂均由江苏某纸厂提供。
2.2. 实验步骤
将77%碳酸钙悬浮液、分散剂、抗水剂、润滑剂、辅助胶黏剂、丁苯胶乳等按5:1:1:1:1:90比例配置为乳白色涂料。
消泡实验步骤：量取一定量的涂料，置于多功能分散机中，1000 rpm搅拌2分钟；然后加入消泡剂，4000 rpm搅拌3分钟后，停止搅拌，取涂料测比重D2。该实验应进行空白实验，实验步骤如下描述：量取一定量的涂料，置于多功能分散机中，1000 rpm搅拌2分钟，然后4000 rpm搅拌3分钟后，停止搅拌，取涂料测比重D1。以实验前的涂料比重为D0，消泡效率计算如公式(1)所示。
(1)
相容性测试：取少量测试后的涂料，置于干燥洁净的装订胶片上，用线棒涂布器将涂料涂布均匀，自然晾干后观察胶片上的透光点。
3. 结果与讨论
由于消泡剂的固有特性，消泡剂与待消泡体系需有一定的不相容性 [5] [6] 。消泡剂与待消泡体系相容性越好，消泡性能则越差，甚至消泡剂本身可能成为起泡剂，导致更严重的泡沫；消泡剂与待消泡体系相容性差，虽然消泡性能好，但消泡剂可能与待消泡体系分离，严重的可能导致涂料表面张力变化，在纸面出现缩孔等现象。可以说，消泡剂的消泡性能和消泡剂与待消泡体系的相容性是一个矛盾体。因此，对涂料消泡剂进行性能测试，消泡效率以及消泡剂与涂料的相容性检测是重要的检测项目。
3.1. 实验室性能评价
取造纸涂料消泡剂样品7份，其中国外产品3份(样品5~7)，国内产品4份(样品1~4)，与TB-100进行实验室对比。消泡效率如图1所示。
可以看出，在相同用量下，样品7的消泡效率最高，TB-100次之，其他6个样品的消泡效率均较低。
取上述经消泡后的涂料，涂布在干燥洁净的装订胶片上，进行相容性测试。结果如表1所示。
TB-100、样品3和样品6与涂料的相容性较好，缩孔极少；样品1、样品2和样品4则略差，缩孔
Figure 1. The comparison of the anti-foam effect of the tb-100 with the anti-foam samples of domestic and foreign suppliers
图1. TB-100与国内外供应商消泡剂样品的消泡效果对比图
Table 1. The compatibility of the sample with the anti-foaming agent of domestic and foreign suppliers and coatings
表1. TB-100与国内外供应商消泡剂样品与涂料的相容性
面积较大；样品5和样品7的缩孔数量较多，缩孔区域较大，缩孔较大，说明样品5和样品7与涂料相容性最差。
小试结果表明，样品7虽然消泡效果很好，但与涂料的相容性较差，在使用过程中很容易产生纸病，在大生产中有较大的风险。TB-100的消泡效率较高，并且与涂料的相容性好，符合生产需求。其余6个样品消泡效果均不如TB-100。
3.2. 纸机中试生产
经过实验室反复论证后，我们将TB-100应用于国内某纸厂灰底白板纸生产车间进行纸机中试生产。试生产期间抄纸定量230~270 g/m2，车速1600 m/min。该纸厂使用的涂料消泡剂为国外某供应商的产品A。在预涂、中涂及面涂三个工序过程中，产品A用量为0.9 g/kg涂料，TB-100用量为0.8 g/kg涂料。
试生产从2016年12月13日12时开始，将涂料消泡剂从产品A切换为TB-100，至15日12时又切换为产品A。我们从12日16时开始每4小时采集一次数据，作图2。可以看出，在预涂中，两种消泡剂对涂料的比重影响不大，这可能是因为预涂的涂料粘度较大，运行过程中剪切力产生的泡沫较少，涂料的比重下降不多。在中涂切换中，涂料比重从约1.30 g/mL上升至约1.40 g/mL，说明TB-100消泡效果略好于产品A。在面涂切换中，涂料比重从1.10 g/mL大幅上升至约1.30 g/mL，呈明显的阶梯式上升，说明TB-100消泡效果明显优于产品A。待切换回产品A时，面涂涂料比重又出现明显回落，这更进一步证明TB-100的消泡性能优越。
随后，试生产所有纸品经质检部门检测，所有指标均合格。这一结果表明，TB-100不仅消泡性能优越，与涂料的相容性也很好。这与我们在实验室小试结果相符。
3.3. 试生产前后涂料消泡剂生产成本变化
在此次试生产中，由于涂料消泡剂产品A用量比TB-100的用量高12%左右，考虑到产品A的采购价格比TB-100略高，生产成本下降约2元/吨纸。
4. 结论
本文通过实验室对TB-100及国内外其他厂家的同类产品比较发现，TB-100不仅有优异的消泡效果，与涂料的相容性也很好。TB-100在国内某纸厂的纸机中试生产的表现可圈可点，特别是面涂步骤中，TB-100消泡性能明显优于现有消泡剂产品A，试生产的所有纸品经检验合格，未出现纸病。经核算，此
Figure 2. The proportion of paint in the trial production is changed with time
图2. 试生产中涂料比重随时间变化图
次试生产使用TB-100代替现有消泡剂产品A，生产成本下降约2元/吨纸。这说明TB-100能够很好地运用于灰底白板纸的生产，性价比高，是一款性能优异的产品。