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一文帶你讀懂消泡劑的那些事兒

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

一、泡沫的產生

當(dang)(dang)液(ye)體中存在(zai)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)(ji)(ji)時，由于氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡表(biao)(biao)面(mian)(mian)能吸附(fu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)(ji)(ji)分(fen)(fen)子(zi)(zi)，當(dang)(dang)這(zhe)些定向(xiang)排列于氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)(zi)達到一定濃度時就(jiu)形(xing)成一層(ceng)(ceng)堅固的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡壁薄膜(mo)。表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)(ji)(ji)分(fen)(fen)子(zi)(zi)吸附(fu)在(zai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)-液(ye)界面(mian)(mian)上(shang)形(xing)成液(ye)膜(mo)，使表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力下降(jiang)，從而(er)增加了氣(qi)(qi)(qi)(qi)-液(ye)接(jie)觸(chu)面(mian)(mian)，這(zhe)樣(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡就(jiu)不易合并。空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡的(de)(de)密度比(bi)水小得多，要浮到液(ye)體的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)上(shang)來(lai)，當(dang)(dang)上(shang)升的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡透(tou)過液(ye)面(mian)(mian)時，又(you)把液(ye)面(mian)(mian)上(shang)的(de)(de)上(shang)層(ceng)(ceng)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)(ji)(ji)分(fen)(fen)子(zi)(zi)吸附(fu)上(shang)去。因此(ci)，暴露在(zai)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)中的(de)(de)吸附(fu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡膜(mo)同溶(rong)液(ye)里的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡膜(mo)不一樣(yang)，它包(bao)有兩層(ceng)(ceng)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)(ji)(ji)分(fen)(fen)子(zi)(zi)，被吸附(fu)的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)(ji)(ji)對液(ye)膜(mo)具(ju)有保護作用，第二層(ceng)(ceng)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)(ji)(ji)分(fen)(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)疏水基都朝向(xiang)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)，如(ru)圖-1所示(shi)。

二、泡沫的危害

1、生(sheng)(sheng)產(chan)能(neng)力受到極(ji)大(da)(da)的(de)限(xian)制：如各種(zhong)(zhong)生(sheng)(sheng)物發酵(jiao)（啤酒生(sheng)(sheng)產(chan)、酒精制造、醫藥上(shang)各大(da)(da)抗(kang)生(sheng)(sheng)素的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)……）中各種(zhong)(zhong)發酵(jiao)罐、反應釜和蒸煮罐等設備，為了防止泡沫(mo)的(de)出現(xian)，防止漫溢損失，投料系(xi)數要大(da)(da)打折扣。

2、造成(cheng)(cheng)原(yuan)料和產品的浪(lang)費：由于(yu)泡沫的原(yuan)因，能夠(gou)造成(cheng)(cheng)有用或貴重原(yuan)料因漫溢而損失，由此產生的浪(lang)費就不言(yan)而喻。

3、延(yan)長(chang)了反應(ying)周(zhou)期：由(you)于化學反應(ying)產物中包括有氣體、液體，泡(pao)沫會(hui)造成(cheng)氣體滯留，延(yan)長(chang)了反應(ying)周(zhou)期，不必要地多消耗了動力。又如果酒發酵由(you)于泡(pao)沫存在使反應(ying)過度而變味(wei)……

4、影響產品品質：紡織(zhi)工(gong)業(ye)中(zhong)的(de)染色、印(yin)花以及水性(xing)涂料工(gong)藝過程中(zhong)，由(you)于氣泡的(de)滯留，導致成(cheng)(cheng)品布上(shang)斑痕、疵點(dian)；紙漿漿液的(de)泡沫除了給環(huan)境衛(wei)生、工(gong)人健康造成(cheng)(cheng)危(wei)害，成(cheng)(cheng)品紙也(ye)會出(chu)現(xian)許多孔洞，造成(cheng)(cheng)產品質量(liang)嚴重下降。

5、不(bu)利于(yu)準(zhun)確(que)計量：工業過程中(zhong)，由于(yu)泡沫(mo)的存(cun)在(zai)(zai)，干(gan)擾液(ye)面計的測(ce)量準(zhun)確(que)，造成測(ce)量失(shi)誤，液(ye)體(ti)中(zhong)由于(yu)泡沫(mo)的存(cun)在(zai)(zai)，使得(de)液(ye)體(ti)密度發(fa)生較大(da)波動，往往還能引起反應釜吸收塔蒸餾(liu)塔液(ye)位虛高，致使操作失(shi)去平衡(heng)，甚至(zhi)發(fa)生事故。

6、污染環(huan)境、引(yin)起事(shi)故(gu)的(de)原(yuan)因之一：由于泡沫漫溢，必然會污染生(sheng)產(chan)環(huan)境及其周(zhou)圍環(huan)境，有的(de)甚至(zhi)造(zao)成重(zhong)大事(shi)故(gu)。

以(yi)(yi)(yi)(yi)上這(zhe)些(xie)還(huan)遠遠不(bu)是(shi)(shi)泡(pao)(pao)(pao)沫危(wei)害的全部，但足以(yi)(yi)(yi)(yi)見到(dao)它的嚴重性。總(zong)之，泡(pao)(pao)(pao)沫的存在，影響(xiang)著(zhu)國民經濟各(ge)個部門(men)、方(fang)方(fang)面(mian)面(mian)，若不(bu)能很好地加以(yi)(yi)(yi)(yi)解決，可以(yi)(yi)(yi)(yi)毫不(bu)夸張(zhang)的說，“泡(pao)(pao)(pao)沫”將(jiang)成為我們(men)的攔路虎，成為某些(xie)過(guo)程(cheng)的“瓶頸”。令人欣慰的是(shi)(shi)，對于泡(pao)(pao)(pao)沫的消除，我們(men)已(yi)有良策(ce)。

三、消泡機理

消除(chu)泡(pao)(pao)沫，一般用靜止、加溫或降壓(ya)的方(fang)法(fa)，但是耗(hao)時長，而在各種(zhong)生產工(gong)藝和產品使(shi)用過程中(zhong)就需要(yao)迅速消除(chu)產生的泡(pao)(pao)沫，就必(bi)(bi)須使(shi)用消泡(pao)(pao)劑(ji)。為此有必(bi)(bi)要(yao)了解消泡(pao)(pao)劑(ji)的作(zuo)用機理。

從(cong)理論上來(lai)講，消(xiao)除使泡(pao)沫(mo)(mo)穩定的(de)(de)(de)因(yin)素(su)即(ji)可達到消(xiao)泡(pao)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)。因(yin)影響(xiang)泡(pao)沫(mo)(mo)穩定性(xing)的(de)(de)(de)因(yin)素(su)主(zhu)要(yao)是液(ye)膜的(de)(de)(de)強度(du)，消(xiao)泡(pao)劑加入(ru)工(gong)作液(ye)后，即(ji)成為(wei)溶液(ye)、乳液(ye)或分散(san)液(ye)，吸附于(yu)泡(pao)沫(mo)(mo)表(biao)(biao)面(mian)(mian)。由于(yu)它(ta)具有比泡(pao)沫(mo)(mo)更低(di)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力，可將表(biao)(biao)面(mian)(mian)活性(xing)劑或發(fa)泡(pao)物質吸引過來(lai)，使泡(pao)沫(mo)(mo)液(ye)膜表(biao)(biao)面(mian)(mian)粘度(du)降低(di)，局(ju)部變薄而破裂(lie)。所以造成泡(pao)沫(mo)(mo)破壞(huai)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)原因(yin)是液(ye)膜的(de)(de)(de)排液(ye)減薄和泡(pao)內氣(qi)體的(de)(de)(de)擴(kuo)散(san)，同時為(wei)了防(fang)止再(zai)生成泡(pao)沫(mo)(mo)，要(yao)降低(di)或者消(xiao)除表(biao)(biao)面(mian)(mian)彈(dan)性(xing)，即(ji)利用脆性(xing)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)膜代替彈(dan)性(xing)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)膜，產生不穩定的(de)(de)(de)泡(pao)沫(mo)(mo)。

四、消泡劑的種類和特點

對(dui)于消泡劑(ji)，我們(men)希望同時具有(you)消泡和抑(yi)泡的(de)效果，在(zai)水(shui)中的(de)溶解度要(yao)小，也不(bu)易被工作(zuo)液乳化和增溶。消泡劑(ji)的(de)品(pin)種較多，但是根據類別，一般可分為含硅和不(bu)含硅兩大類。

含硅消泡劑

含硅消泡(pao)(pao)(pao)劑(ji)表面張(zhang)力低、溶(rong)(rong)(rong)解(jie)度小、分散好、作(zuo)用持久，用量少，即(ji)具有(you)強大的(de)破泡(pao)(pao)(pao)、抑泡(pao)(pao)(pao)能力。并(bing)且此類消泡(pao)(pao)(pao)劑(ji)化學性(xing)質(zhi)不(bu)活潑、無(wu)(wu)毒(du)、對環境(jing)無(wu)(wu)污染。主要包括硅油(you)、硅油(you)乳液、硅油(you)溶(rong)(rong)(rong)液（硅油(you)溶(rong)(rong)(rong)于有(you)機溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)中）、硅油(you)加其它填(tian)料（如SiO2，Al2O3）等(deng)四種。

不含硅消泡劑

按組分不同主要(yao)有以(yi)下幾種：

（1）磷酸酯類(lei)消泡劑：消泡效果較(jiao)好，應用較(jiao)普遍(bian)。

（2）醇(chun)、醚、脂(zhi)肪酸及其酯，動植物油(you)或礦物油(you)以及聚乙二(er)醇(chun)丙二(er)醇(chun)等(deng)物質：特點是原料易得，有一定的消泡效果，少量為(wei)單獨用，大部分為(wei)復配著用。

（3）聚醚類消泡劑：醇類和環氧乙/丙烷(wan)的(de)(de)(de)加(jia)成物。通過控制醇的(de)(de)(de)含碳(tan)量、環氧乙/丙烷(wan)的(de)(de)(de)比(bi)例(li)，即(ji)可控制它的(de)(de)(de)消泡性能(neng)。此類消(xiao)泡(pao)(pao)劑(ji)的(de)特點是可以開發一(yi)些(xie)耐高溫的(de)產(chan)品(pin)。由于(yu)不含(han)硅，不會(hui)對設備(bei)器壁和織物產(chan)生沾污(wu)和油斑。有些(xie)產(chan)品(pin)不僅具有消(xiao)泡(pao)(pao)、抑泡(pao)(pao)作(zuo)用(yong)，對紡織行業(ye)來(lai)說還起著滲透、洗滌、緩染和勻染等功能性助劑(ji)的(de)作(zuo)用(yong)，比含(han)硅消(xiao)泡(pao)(pao)劑(ji)應用(yong)更(geng)加廣泛。

選擇消泡劑的注意點：

1、在起(qi)泡液中不溶(rong)或難溶(rong)

2、表面張力低于起泡(pao)液。

3、與起泡(pao)液(ye)有一(yi)定程度的親和性。

4、與起泡液不發生化學反(fan)應。

5、揮發性小，作用時間長

來源：表面活性劑發展中心

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