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一文帶你讀懂消泡劑的那些事兒

時間：2023-03-27 11:08:31 來源(yuan)：創始人點擊：0次

一、泡沫的產生

當(dang)液(ye)體中存在表(biao)(biao)面活性(xing)劑(ji)(ji)時(shi)(shi)，由于氣(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)表(biao)(biao)面能吸附表(biao)(biao)面活性(xing)劑(ji)(ji)分(fen)子，當(dang)這些(xie)定向排列(lie)于氣(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)分(fen)子達到(dao)一(yi)定濃度(du)時(shi)(shi)就形成(cheng)一(yi)層(ceng)堅固(gu)的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)壁薄(bo)膜(mo)。表(biao)(biao)面活性(xing)劑(ji)(ji)分(fen)子吸附在氣(qi)(qi)(qi)-液(ye)界面上(shang)(shang)形成(cheng)液(ye)膜(mo)，使(shi)表(biao)(biao)面張力下(xia)降，從而增(zeng)加了氣(qi)(qi)(qi)-液(ye)接觸面，這樣氣(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)就不易合(he)并(bing)。空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)的(de)(de)(de)密度(du)比水小得多，要(yao)浮到(dao)液(ye)體的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面上(shang)(shang)來，當(dang)上(shang)(shang)升(sheng)的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)透過(guo)液(ye)面時(shi)(shi)，又把液(ye)面上(shang)(shang)的(de)(de)(de)上(shang)(shang)層(ceng)表(biao)(biao)面活性(xing)劑(ji)(ji)分(fen)子吸附上(shang)(shang)去。因此，暴露在空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)中的(de)(de)(de)吸附表(biao)(biao)面活性(xing)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)膜(mo)同(tong)溶(rong)液(ye)里的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)膜(mo)不一(yi)樣，它(ta)包有(you)兩層(ceng)表(biao)(biao)面活性(xing)劑(ji)(ji)分(fen)子，被吸附的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面活性(xing)劑(ji)(ji)對液(ye)膜(mo)具有(you)保護作(zuo)用，第二層(ceng)表(biao)(biao)面活性(xing)劑(ji)(ji)分(fen)子的(de)(de)(de)疏水基都(dou)朝向空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)，如圖(tu)-1所示。

二、泡沫的危害

1、生(sheng)(sheng)產能力受到極大的限制(zhi)：如各(ge)種生(sheng)(sheng)物(wu)發酵（啤(pi)酒生(sheng)(sheng)產、酒精(jing)制(zhi)造、醫藥上各(ge)大抗生(sheng)(sheng)素的生(sheng)(sheng)產……）中各(ge)種發酵罐、反應釜和蒸(zheng)煮罐等設備，為了防止泡沫的出現，防止漫溢損失，投料(liao)系數(shu)要大打折扣。

2、造成原(yuan)料和產品(pin)的浪費：由(you)于泡沫(mo)的原(yuan)因，能夠(gou)造成有用或貴重原(yuan)料因漫溢而損失，由(you)此產生的浪費就(jiu)不言(yan)而喻。

3、延長了(le)反(fan)應周期(qi)：由于化學反(fan)應產物中包括有(you)氣(qi)體(ti)、液體(ti)，泡(pao)沫(mo)會(hui)造(zao)成氣(qi)體(ti)滯留，延長了(le)反(fan)應周期(qi)，不必要地多(duo)消耗(hao)了(le)動力(li)。又如(ru)果(guo)酒(jiu)發酵由于泡(pao)沫(mo)存在(zai)使反(fan)應過(guo)度(du)而變味(wei)……

4、影響產品(pin)(pin)(pin)品(pin)(pin)(pin)質：紡織(zhi)工(gong)業中的染色、印(yin)花以及(ji)水性涂料(liao)工(gong)藝過程中，由于氣泡(pao)的滯留，導致成(cheng)(cheng)品(pin)(pin)(pin)布上斑(ban)痕、疵點；紙(zhi)漿(jiang)(jiang)漿(jiang)(jiang)液(ye)的泡(pao)沫(mo)除了(le)給環境衛生、工(gong)人(ren)健(jian)康(kang)造(zao)成(cheng)(cheng)危害，成(cheng)(cheng)品(pin)(pin)(pin)紙(zhi)也(ye)會出(chu)現許多孔洞，造(zao)成(cheng)(cheng)產品(pin)(pin)(pin)質量嚴重下降。

5、不利于(yu)準確計量：工(gong)業過程(cheng)中，由(you)于(yu)泡沫的(de)存(cun)在(zai)，干擾(rao)液面計的(de)測(ce)量準確，造成(cheng)測(ce)量失(shi)誤(wu)，液體中由(you)于(yu)泡沫的(de)存(cun)在(zai)，使得液體密度發(fa)生(sheng)較(jiao)大波動，往(wang)往(wang)還能引起反應(ying)釜吸收塔蒸(zheng)餾塔液位(wei)虛高(gao)，致(zhi)使操作失(shi)去平衡(heng)，甚至(zhi)發(fa)生(sheng)事故。

6、污染環(huan)境、引(yin)起事(shi)故的原因之一：由于泡(pao)沫漫(man)溢，必然(ran)會污染生產環(huan)境及其周圍環(huan)境，有的甚至造成(cheng)重大事(shi)故。

以(yi)(yi)上(shang)這些還遠遠不(bu)是泡(pao)(pao)沫危害的(de)(de)全部，但足以(yi)(yi)見到它的(de)(de)嚴重性(xing)。總之，泡(pao)(pao)沫的(de)(de)存在，影響(xiang)著國民經濟各個(ge)部門(men)、方方面面，若不(bu)能很好(hao)地加以(yi)(yi)解決，可以(yi)(yi)毫不(bu)夸(kua)張的(de)(de)說，“泡(pao)(pao)沫”將成為我們的(de)(de)攔路虎，成為某些過程的(de)(de)“瓶(ping)頸(jing)”。令人欣慰的(de)(de)是，對于泡(pao)(pao)沫的(de)(de)消(xiao)除，我們已有(you)良(liang)策。

三、消泡機理

消(xiao)除(chu)(chu)泡沫(mo)，一般用(yong)(yong)靜(jing)止、加溫或降壓的方法，但(dan)是耗時長，而在各種生產工藝和產品使(shi)用(yong)(yong)過(guo)程中就需要迅(xun)速消(xiao)除(chu)(chu)產生的泡沫(mo)，就必須使(shi)用(yong)(yong)消(xiao)泡劑。為此有必要了解消(xiao)泡劑的作用(yong)(yong)機理。

從理(li)論上來講，消除使泡(pao)(pao)(pao)(pao)沫穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)因素即可達到消泡(pao)(pao)(pao)(pao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。因影響(xiang)泡(pao)(pao)(pao)(pao)沫穩定(ding)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)因素主(zhu)要是液(ye)(ye)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度，消泡(pao)(pao)(pao)(pao)劑加入(ru)工作液(ye)(ye)后，即成(cheng)為溶(rong)液(ye)(ye)、乳液(ye)(ye)或(huo)分散液(ye)(ye)，吸(xi)(xi)附于泡(pao)(pao)(pao)(pao)沫表面(mian)(mian)。由于它具(ju)有(you)比泡(pao)(pao)(pao)(pao)沫更低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)張力，可將表面(mian)(mian)活性(xing)(xing)劑或(huo)發泡(pao)(pao)(pao)(pao)物質(zhi)吸(xi)(xi)引過來，使泡(pao)(pao)(pao)(pao)沫液(ye)(ye)膜(mo)(mo)表面(mian)(mian)粘度降低(di)，局(ju)部變薄而破裂。所以造成(cheng)泡(pao)(pao)(pao)(pao)沫破壞的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要原因是液(ye)(ye)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)排(pai)液(ye)(ye)減薄和泡(pao)(pao)(pao)(pao)內氣體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴散，同(tong)時為了防止再生(sheng)成(cheng)泡(pao)(pao)(pao)(pao)沫，要降低(di)或(huo)者消除表面(mian)(mian)彈性(xing)(xing)，即利用脆性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)膜(mo)(mo)代替彈性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)膜(mo)(mo)，產生(sheng)不(bu)穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)泡(pao)(pao)(pao)(pao)沫。

四、消泡劑的種類和特點

對于消泡(pao)劑(ji)，我(wo)們(men)希(xi)望同時具有消泡(pao)和抑泡(pao)的(de)效(xiao)果，在水中的(de)溶解度要小，也不(bu)易(yi)被工作液乳(ru)化和增(zeng)溶。消泡(pao)劑(ji)的(de)品種較多(duo)，但(dan)是根據類(lei)別，一般可分為含硅和不(bu)含硅兩大(da)類(lei)。

含硅消泡劑

含硅(gui)(gui)(gui)消泡劑表面(mian)張力(li)低、溶(rong)解度小、分散(san)好、作用持久，用量少(shao)，即具有強大的破泡、抑泡能力(li)。并且(qie)此類消泡劑化學性(xing)質不活潑、無(wu)(wu)毒、對(dui)環境無(wu)(wu)污染。主要包(bao)括硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)油(you)乳液、硅(gui)(gui)(gui)油(you)溶(rong)液（硅(gui)(gui)(gui)油(you)溶(rong)于有機溶(rong)劑中）、硅(gui)(gui)(gui)油(you)加其它填(tian)料（如SiO2，Al2O3）等四種。

不含硅消泡劑

按(an)組(zu)分不同主要(yao)有以(yi)下(xia)幾種：

（1）磷(lin)酸(suan)酯類消泡劑：消泡效(xiao)果較好，應(ying)用較普遍。

（2）醇(chun)、醚、脂(zhi)肪酸及其酯，動植物(wu)油或礦物(wu)油以及聚(ju)乙二醇(chun)丙二醇(chun)等物(wu)質：特(te)點(dian)是原(yuan)料易得，有(you)一定的消泡效(xiao)果(guo)，少(shao)量為單獨用(yong)，大部分為復配著(zhu)用(yong)。

（3）聚(ju)醚(mi)類消(xiao)泡(pao)劑：醇類和環氧乙(yi)/丙烷的(de)加成物。通(tong)過控制醇的(de)含碳量(liang)、環氧乙(yi)/丙烷的(de)比例，即可控制它的(de)消(xiao)泡(pao)性能。此(ci)類消泡劑的特點是可以開(kai)發(fa)一(yi)些(xie)(xie)耐(nai)高溫的產(chan)(chan)品。由于不含(han)硅(gui)，不會對(dui)設備器壁和織物(wu)產(chan)(chan)生沾污(wu)和油斑。有(you)些(xie)(xie)產(chan)(chan)品不僅具(ju)有(you)消泡、抑泡作用(yong)，對(dui)紡織行(xing)業來說還起著滲透、洗滌、緩(huan)染和勻染等(deng)功能性助(zhu)劑的作用(yong)，比含(han)硅(gui)消泡劑應用(yong)更加廣泛(fan)。

選擇消泡劑的注意點(dian)：

1、在起泡液中不溶或(huo)難(nan)溶

2、表面張(zhang)力低于起泡液。

3、與起泡液有一(yi)定程度的親和性。

4、與(yu)起泡液不(bu)發生(sheng)化學反(fan)應(ying)。

5、揮發性小，作(zuo)用時間長(chang)

來源：表面活性劑發展中心

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