Эффективный пеногаситель в бумажной промышленности для снижения затрат и улучшения качества продукции 

Роль пеногасителя в бумажной промышленности: влияние на экономику и качество продукции

В современных условиях целлюлозно-бумажного производства контроль пенообразования является критическим фактором, определяющим не только стабильность технологического процесса, но и конечную рентабельность предприятия. Пеногаситель в бумажной промышленности выступает не просто вспомогательным реагентом, а ключевым элементом управления реологией волокнистых суспензий. Избыточное пенообразование приводит к снижению плотности бумаги, появлению дефектов поверхности (пузырей, кратеров), неравномерному распределению наполнителей и, как следствие, к увеличению процента брака.

Для технологов и закупщиков важно понимать, что эффективное подавление пены позволяет оптимизировать расход сырья, снизить энергозатраты на вакуумные системы и увеличить скорость работы бумагоделательных машин (БДМ). В 2026 году требования к химическим добавкам ужесточились: рынок требует решений, которые не только эффективно разрушают пену, но и соответствуют строгим экологическим стандартам, не влияя негативно на процесс вторичной переработки макулатуры. Компания ООО «Шэньян Рост Технологии Поверхности» (RISE), опираясь на научно-технический потенциал материнской структуры АО «Саньдааоке Химия», разрабатывает специализированные составы, адаптированные под сложные условия российских и международных ЦБК.

Механизм образования пены в цикле водопользования ЦБК

Чтобы правильно подобрать пеногаситель для бумажного производства, необходимо понимать физико-химическую природу явления. Пена в бумажном производстве представляет собой дисперсную систему, где газ (воздух) диспергирован в жидкой фазе (технологической воде с растворенными веществами). Стабильность этой пены обеспечивается поверхностно-активными веществами (ПАВ), которые естественным образом присутствуют в процессе:

• Остатки лигнина и смол из древесной массы.
• Крахмалы и другие модификаторы, используемые для проклейки.
• Синтетические латексы и диспергаторы.
• Моющие средства, применяемые при очистке оборудования.

Процесс пенообразования интенсифицируется в зонах высокого турбулентного перемешивания: в насосах, очистителях, напорных ящиках и особенно в системе короткого цикла (white water system). Воздух захватывается потоком массы, а ПАВ стабилизируют пузырьки, предотвращая их коалесценцию и разрушение. Если не использовать эффективный антивспениватель, пена накапливается, переливается через края бассейнов, попадает на сетку БДМ, создавая зоны с низкой плотностью формирования листа.

Типы пеногасителей и их принцип действия

На рынке представлены различные классы дефоамантов, каждый из которых имеет свои преимущества и ограничения. Выбор зависит от типа производимой бумаги, качества исходной воды и температуры процесса.

1. Полисилоксановые (силиконовые) пеногасители:
Это наиболее распространенная группа, обладающая высокой эффективностью при низких дозировках. Они работают по механизму растекания: капли силикона проникают в пленку пузырька пены, снижая локальное поверхностное натяжение, что приводит к разрыву пленки. Силиконовые эмульсии устойчивы к высоким температурам и широкому диапазону pH, что делает их универсальными для большинства стадий производства, от варки целлюлозы до отделки.

2. Минеральные масла и жирные спирты:
Более традиционные решения, часто используемые в комбинации с гидрофобными твердыми частицами (например, диоксидом кремния или тальком). Они дешевле силиконовых аналогов, но могут требовать более высоких дозировок. Их эффективность может снижаться при высоких температурах или в присутствии определенных электролитов.

3. Полигликолевые соединения:
Применяются в специфических условиях, где недопустимо использование силиконов (например, при последующей глубокой печати, где силикон может вызывать проблемы с адгезией краски). Они менее эффективны против стойкой пены, но легче интегрируются в замкнутый водооборот.

Технические параметры и критерии выбора реагентов

При выборе химии для подавления пены инженерно-технический персонал должен оценивать не только цену за килограмм, но и совокупную стоимость владения (TCO). Ключевые параметры, влияющие на эффективность пеногасителя в бумажной промышленности, включают:

Инженерный опыт показывает, что слепая замена одного пеногасителя на другой без учета химического баланса всей системы часто приводит к ухудшению ситуации. Например, переход с минерального масла на силикон может потребовать корректировки дозировок диспергаторов смол.

Практические сценарии применения в производстве

Эффективность химических решений лучше всего иллюстрируется через конкретные производственные задачи. Рассмотрим два типичных сценария, где правильный подбор пеногасителя для бумажного производства дает измеримый экономический эффект.

Сценарий 1: Производство тарного картона из макулатуры (Tissue и Kraft)

Проблема: При использовании высокодолевой макулатуры (особенно смешанных сортов OCC/OMG) в систему поступает большое количество клеевых веществ (стикеров) и остатков моющих средств. В зоне размалывания и очистки наблюдается обильная грубая пена, которая переносится на сетку. Это приводит к образованию пузырей в структуре картона, что критично для прочности упаковки.

Решение: Применение мощных силиконо-полиэфирных гибридов от RISE. Эти составы обладают высокой скоростью проникновения в пленку пены и устойчивостью к загрязнениям.

Результат: Снижение объема пены на 80–90%, уменьшение количества обрывов полотна, улучшение ровности поверхности картона. Дополнительно снижается нагрузка на вакуум-отсасывающие ящики, что экономит электроэнергию.

Сценарий 2: Белые сорта бумаги (Office Paper) с высоким содержанием мелования

Проблема: В процессе приготовления меловальной каши и ее нанесения возникают мелкие, стойкие пузыри воздуха. При высыхании они лопаются, образуя микрократеры («рыбьи глаза»), которые ухудшают гладкость и печатные свойства бумаги. Использование дешевых пеногасителей приводит к появлению маслянистых пятен на поверхности.

Решение: Использование высокодисперсных эмульсий на основе модифицированных полисилоксанов, разработанных специалистами ООО «Шэньян Рост Технологии Поверхности». Данные продукты обеспечивают «чистое» разрушение пены без образования видимых дефектов поверхности.

Результат: Повышение сортности продукции, снижение брака по визуальным дефектам, возможность увеличения скорости машины за счет стабильного нанесения мелования.

Сравнительный анализ типов пеногасителей

Для облегчения принятия решения при закупках ниже приведена сравнительная таблица основных классов продуктов, доступных на рынке, включая решения, предлагаемые компанией RISE.

Из таблицы видно, что для современных высокоскоростных машин оптимальным выбором являются силиконовые композиции. Однако окончательное решение должно базироваться на пилотных испытаниях.

Интеграция решений RISE в технологический цикл

ООО «Шэньян Рост Технологии Поверхности» (RISE) позиционирует себя не просто как поставщик химии, а как технологический партнер. Будучи стратегическим подразделением АО «Саньдааоке Химия», компания использует производственную базу площадью 16 000 м² в Шэньяне и лабораторный потенциал для создания продуктов, отвечающих специфике российского рынка.

Ключевым преимуществом подхода RISE является адаптивность. Стандартные рецептуры часто не учитывают колебания качества входящей воды или сырья на конкретных ЦБК. Специалисты компании проводят глубокую диагностику системы водопользования заказчика. На основе данных о жесткости воды, содержании хлоридов, температуре и типе волокна подбирается индивидуальная формула.

Производственная мощность завода свыше 400 000 тонн в год гарантирует стабильность поставок даже для крупных холдингов. Контроль качества на каждом этапе — от входного сырья до финального тестирования партии — позволяет минимизировать риски нестабильности продукта, что является частой проблемой при работе с дешевыми аналогами.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как определить оптимальную точку ввода пеногасителя?

Точка ввода зависит от источника пены. Для контроля пены в массоподготовительном отделении реагент обычно вводят после мельниц или перед сортировками. Для борьбы с пеной в напорном ящике или на сетке — непосредственно перед этими узлами. Важно избегать ввода в зоны с интенсивным аэрированием, чтобы не создавать новую пену вместо разрушения старой. Рекомендуется проводить тесты с вводом в 2–3 разные точки и сравнивать эффективность.

Влияет ли пеногаситель на прочность бумаги?

При правильном применении и соблюдении дозировок влияние на прочностные характеристики минимально. Однако значительная передозировка гидрофобных силиконовых пеногасителей может снизить межволоконное сцепление, так как частицы реагента могут осаждаться на волокнах, препятствуя их связыванию. Поэтому критически важно поддерживать дозировку на минимальном эффективном уровне.

Можно ли использовать один пеногаситель для всей фабрики?

В большинстве случаев это неэффективно. Условия в варочном котле, массоподготовке и меловальном участке существенно различаются по температуре, pH и составу загрязнений. Часто требуется комбинация продуктов: более дешевый и мощный пеногаситель для «грязных» стадий и более чистый, дорогой продукт для финишных отделов, контактирующих с поверхностью листа.

Как хранить промышленные пеногасители?

Большинство эмульсионных пеногасителей чувствительны к замерзанию и высоким температурам. Замерзание может привести к необратимому расслоению эмульсии (крекингу), после чего продукт теряет эффективность. Хранение должно осуществляться в крытых складах при температуре от +5°C до +35°C. Перед использованием рекомендуется тщательное перемешивание, так возможно легкое оседание активных компонентов.

Какой срок годности у продукции RISE?

При соблюдении условий хранения стандартный срок годности силиконовых и полимерных пеногасителей составляет 12 месяцев с даты производства. Продукты на основе минеральных масел могут храниться дольше. Всегда проверяйте паспорт качества конкретной партии, так как состав может варьироваться в зависимости от типа концентрата.

Стратегия закупок и техническая поддержка

Закупка химических реагентов для ЦБК — это процесс, требующий баланса между ценой и надежностью. Срыв поставок или нестабильное качество пеногасителя могут остановить бумагоделательную машину, что несет убытки, многократно превышающие экономию на химии.

Компания RISE предлагает прозрачную модель сотрудничества. Прямые поставки с завода-производителя исключают наценки посредников. Гибкая система скидок позволяет оптимизировать бюджет при долгосрочных контрактах. Важным аспектом является предоставление бесплатных образцов для проведения заводских испытаний. Технологи RISE готовы выехать на предприятие заказчика для аудита системы и подбора оптимальной программы химической обработки.

От инженеров и руководителей производств требуется внимательный подход к мониторингу процесса. Регулярный контроль уровня пены, визуальный осмотр поверхности листа и анализ прочностных свойств помогут своевременно корректировать дозировку. Не стоит стремиться к полному отсутствию пены любой ценой — иногда остаточная микропена допустима, если она не влияет на качество продукции, а попытки убрать её полностью ведут к чрезмерным затратам и риску накопления депозитов.

Для получения технической консультации, запроса образцов или расчета стоимости поставки специализированных химических решений, пожалуйста, ознакомьтесь с нашим каталогом и условиями сотрудничества.

Продукция и технические решения для ЦБК