消泡劑又稱防沫劑,用以消除和抑制工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的有害泡沫。其消泡方法主要有物理、機(jī)械、化學(xué)三種。通常指的是化學(xué)法,即將某些化學(xué)試劑,加到起泡液中,消除或抑制泡沫的生成。
工業(yè)上常用的消泡劑一般可分為有機(jī)消泡劑、有機(jī)硅消泡劑和聚醚型消泡劑等三類。其中有機(jī)硅消泡劑因具有消泡力強(qiáng)、使用濃度低且對(duì)人類和環(huán)境基本無毒的特點(diǎn),越來越受到人們的歡迎。
1、有機(jī)消泡劑
有機(jī)消泡劑是指以脂肪酰胺、磷酸脂、醇、醚等有機(jī)化合物為主的一類消泡劑。如脂肪酸及其甘油酯類,碳數(shù)高些的乙基已醇和帶二異丁基的中碳醇,還有表面活性劑失水梨醇脂肪酸酯等。有機(jī)消泡劑適合在液體剪切力較小,所含表面活性劑發(fā)泡能力較溫和的條件下使用。
但對(duì)致密型泡沫的消除能力較差,市場(chǎng)份額已不斷萎縮,因此在應(yīng)用上有局限性。有些特殊的行業(yè),如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等,就需要象聚四氟乙烯這類耐酸堿的有機(jī)消泡劑。
2、有機(jī)硅消泡劑
有機(jī)硅消泡劑可由二甲基硅油和ＳｉＯ2按一定比例復(fù)合而成。這樣制成的消泡劑具有不溶于水、難乳化、表面黏度低、表面張力比一些表面活性劑要低及能干擾泡沫膜的表面彈性等特性。特別對(duì)油溶性溶液的消泡效果較好;改性復(fù)合有機(jī)硅消泡乳劑的擴(kuò)散性、消泡能力和作用性能更好。國內(nèi)外目前大量使用的消泡劑多屬此類。
有機(jī)硅型消泡劑目前應(yīng)用范圍最廣,其用量小(10～100μｇ/ｇ)、消泡能力強(qiáng)、揮發(fā)性低、抗氧化性低、無毒、無味、無副作用。
按狀態(tài)可分為油型、溶液型、乳液型、改性油型及粉末型等,其中乳液型使用面最廣、用量最大,其活性成分主要是甲基硅油、二甲基硅油、苯基硅油、疏水二氧化硅(白炭黑)、聚硅氧烷聚醚(-Ｓｉ-Ｏ-Ｃ-)等。
硅油型消泡劑具有較高的消泡效能,由于其乳化問題復(fù)雜,若乳化不完全,使用時(shí)破乳將嚴(yán)重影響應(yīng)用效果。它對(duì)油溶性溶液的消泡是令人滿意的,改性硅油消泡劑在水體系中消泡很好。
在實(shí)際應(yīng)用中人們發(fā)現(xiàn),當(dāng)乳化劑中有機(jī)硅顆粒直徑小于2μｍ時(shí)消泡能力很弱。這是因?yàn)橄輨┮旱翁?很容易被乳化或擴(kuò)散進(jìn)入主體液中而無法在液-空氣交界面上排列起消泡作用。相反,當(dāng)顆粒直徑大于50μｍ時(shí),除非乳劑濃得能滯緩分層,否則貯存穩(wěn)定性很差。
另外,顆粒過大,在稀釋進(jìn)入發(fā)泡系統(tǒng)時(shí)有機(jī)硅還可能“油析”出來而降低消泡能力,并會(huì)產(chǎn)生油污。顆粒大小可通過選用適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣┘叭榛O(shè)備來控制。
另外,在配制消泡液時(shí)可用一些濃集劑,濃集劑的作用是提高乳液的黏度,防止顆粒相互凝結(jié)。適于有機(jī)硅消泡劑的濃集劑有羥乙基纖維素、藻朊酸鹽衍生物、合成羥乙烯基聚合物等。
3、聚醚型消泡劑
聚醚消泡劑是近年來隨著聚醚工業(yè)的迅速發(fā)展而開發(fā)的一類消泡劑,在制備中通過調(diào)節(jié)氧乙烯、氧丙烯的比值及分子量,就可改善其水溶性和油溶性,大大降低發(fā)泡液的表面能力,迅速分散泡沫,具有很好的消泡、抑泡能力。
聚醚型消泡劑主要有以下幾種:①直鏈聚醚,如聚氧乙烯、聚氧丙烯等;②端基由醇、氨(胺)、或酯化的聚醚衍生物,此類消泡劑表面活性強(qiáng),消泡能力高。分子量是聚醚的重要特性之一,而聚醚的濁點(diǎn)則與分子量和水溶液的ｐＨ值有關(guān)。
總體來說,聚醚型消泡劑的擴(kuò)展系數(shù)較大,因此破壞泡沫作用很強(qiáng),但抑泡作用很差;有機(jī)硅類的擴(kuò)展系數(shù)很小,單純的有機(jī)硅如二甲基聚硅氧烷無消泡作用,而將其乳化后,表面張力迅速降低,使用很少量即能達(dá)到很強(qiáng)的破泡和抑泡作用。
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