新聞中心
聯系我們
手 機:17898826917
郵(you) 箱:40045692@qq.com
Q Q:40045692
地 址(zhi):上(shang)海市奉賢區南橋(qiao)鎮國順路936號5幢
消泡劑的類型及性能
消(xiao)泡劑也叫消(xiao)沫劑,抗泡劑,消(xiao)泡劑實際就(jiu)是(shi)消(xiao)除(chu)泡沫的(de)意思,它是(shi)一種具有較(jiao)(jiao)低表面張力(li)和較(jiao)(jiao)高表面活(huo)性(xing)、能(neng)抑制(zhi)或消(xiao)除(chu)體(ti)系中(zhong)泡沫的(de)物質。在工業的(de)生產(chan)過(guo)程中(zhong)會產(chan)生很多有害的(de)泡沫,嚴重(zhong)阻礙了生產(chan)的(de)進度,這時就(jiu)需要(yao)添加消(xiao)泡劑來消(xiao)除(chu)這些有害的(de)泡沫。
主(zhu)要(yao)適(shi)用于線路板(ban)(PCB)流程;化工(gong);電鍍(du);印(yin)染;造紙;醫藥;水(shui)(shui)性油墨;陶瓷分切(qie);鋼板(ban)的清洗;鋁業的加工(gong);各(ge)種污水(shui)(shui)處(chu)理以及各(ge)種工(gong)業等水(shui)(shui)體(ti)系方面的消泡(pao)(pao)和抑(yi)泡(pao)(pao)。
消泡劑的反應機理
泡沫局部表面張力降低導致泡沫破滅
有人在油體(ti)系中研究(jiu)了聚硅(gui)氧烷的(de)消(xiao)泡(pao)(pao)過程,他們對泡(pao)(pao)沫體(ti)系以1/1000秒的(de)速度連(lian)(lian)續拍(pai)照,照片(pian)放大100倍,連(lian)(lian)續拍(pai)攝的(de)4幅照片(pian)的(de)示(shi)意(yi)圖可見,硅(gui)油消(xiao)泡(pao)(pao)劑(ji)小(xiao)滴(di)到達泡(pao)(pao)膜上(shang),使(shi)泡(pao)(pao)膜表面破裂并合并成大泡(pao)(pao),從(cong)1~3,泡(pao)(pao)沫由4個合并成1個大,泡(pao)(pao)膜變(bian)薄。最(zui)后氣液(ye)迅速分離,大泡(pao)(pao)消(xiao)滅(mie),到4則破泡(pao)(pao)結(jie)束。這也(ye)從(cong)客觀上(shang)解(jie)釋了,為什么一滴(di)消(xiao)泡(pao)(pao)劑(ji)下去,一連(lian)(lian)串(chuan)氣泡(pao)(pao)破滅(mie)的(de)原因。
當消(xiao)泡劑(ji)附著到(dao)泡膜(mo)(mo)上即浸入泡膜(mo)(mo)液,會顯(xian)著降(jiang)(jiang)低(di)該處的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面張力(li)(li)。因為在(zai)水體系中,消(xiao)泡劑(ji)的(de)(de)活(huo)性成分對水的(de)(de)溶解度較小,表(biao)(biao)(biao)面張力(li)(li)的(de)(de)降(jiang)(jiang)低(di)僅限于(yu)泡膜(mo)(mo)的(de)(de)局部,而泡膜(mo)(mo)周(zhou)圍的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面張力(li)(li)幾乎沒有發生變化。表(biao)(biao)(biao)面張力(li)(li)降(jiang)(jiang)低(di)的(de)(de)部分,被(bei)強(qiang)烈地向四(si)周(zhou)牽引、延展,最后導致泡沫破裂。
消泡劑能破壞膜彈性而導致氣泡破滅
由于泡(pao)膜(mo)(mo)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)吸附表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)(ji),使(shi)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)降低。所以(yi)在受(shou)到(dao)(dao)局(ju)(ju)部壓力(li),泡(pao)膜(mo)(mo)在該(gai)處局(ju)(ju)部變薄的(de)(de)(de)同時(shi),該(gai)處會(hui)因(yin)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)(ji)變稀薄而導致(zhi)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)升高(gao)。正是因(yin)為新生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)與(yu)原來的(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)之間(jian)有了表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)之差,使(shi)得泡(pao)膜(mo)(mo)受(shou)外(wai)界沖擊變薄時(shi),產生(sheng)(sheng)了彈(dan)(dan)性(xing)恢復力(li),泡(pao)膜(mo)(mo)才(cai)得以(yi)不破(po),起(qi)到(dao)(dao)了穩(wen)(wen)泡(pao)的(de)(de)(de)作用(yong)。如果我們設法破(po)壞(huai)這(zhe)種(zhong)彈(dan)(dan)性(xing),就能破(po)壞(huai)泡(pao)沫(mo)的(de)(de)(de)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)。有專家認(ren)為:消(xiao)(xiao)泡(pao)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)作用(yong)就是破(po)壞(huai)泡(pao)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)彈(dan)(dan)性(xing)。當消(xiao)(xiao)泡(pao)劑(ji)(ji)添加到(dao)(dao)泡(pao)沫(mo)體系(xi)中,會(hui)向(xiang)氣液界面(mian)(mian)(mian)(mian)擴散(san),使(shi)具有穩(wen)(wen)泡(pao)作用(yong)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)(ji)難(nan)以(yi)發生(sheng)(sheng)恢復膜(mo)(mo)彈(dan)(dan)性(xing)的(de)(de)(de)能力(li)。
消泡劑能促使液膜排液,因而導致氣泡破滅
添(tian)加加速(su)泡(pao)(pao)(pao)(pao)膜(mo)排(pai)液(ye)的(de)物質(消(xiao)泡(pao)(pao)(pao)(pao)劑),可以消(xiao)泡(pao)(pao)(pao)(pao)。如果泡(pao)(pao)(pao)(pao)膜(mo)厚,排(pai)液(ye)到30~40nm的(de)歷(li)程(cheng)就(jiu)長,而且,泡(pao)(pao)(pao)(pao)膜(mo)的(de)自愈效應(ying)較強,泡(pao)(pao)(pao)(pao)膜(mo)彈性好,所以泡(pao)(pao)(pao)(pao)膜(mo)厚的(de)泡(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)(mo)壽命(ming)就(jiu)長,泡(pao)(pao)(pao)(pao)膜(mo)排(pai)液(ye)速(su)率可以反(fan)映泡(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)(mo)的(de)穩定性。液(ye)膜(mo)排(pai)液(ye)速(su)率快,使液(ye)膜(mo)變薄,薄到一(yi)定的(de)程(cheng)度(du)泡(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)(mo)就(jiu)破滅了。
添加疏水固體顆粒可導致氣泡破滅
在(zai)起(qi)泡(pao)(pao)的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)體系中,單獨添加(jia)疏(shu)(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)二氧(yang)化硅(gui)(即疏(shu)(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)白(bai)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei))顆(ke)粒(li),即有消泡(pao)(pao)作(zuo)用。疏(shu)(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)白(bai)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)顆(ke)粒(li)在(zai)氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)表面(mian)(mian)(mian)會吸引表面(mian)(mian)(mian)活性劑(ji)的(de)(de)(de)(de)疏(shu)(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)端,疏(shu)(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)顆(ke)粒(li)變(bian)為親(qin)水(shui)(shui)(shui)顆(ke)粒(li)而(er)進入水(shui)(shui)(shui)相,完成了(le)消泡(pao)(pao)作(zuo)用。疏(shu)(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)二氧(yang)化硅(gui)的(de)(de)(de)(de)固(gu)體顆(ke)粒(li)一(yi)般是用甲基硅(gui)油、硅(gui)氮(dan)烷或(huo)DMC處(chu)理的(de)(de)(de)(de)白(bai)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)顆(ke)粒(li),它在(zai)氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)表面(mian)(mian)(mian)局(ju)部浸入,使氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)局(ju)部的(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)(mian)張力變(bian)小(xiao),再(zai)加(jia)上固(gu)體顆(ke)粒(li)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用,像針尖插入氣(qi)(qi)泡(pao)(pao),加(jia)速氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)的(de)(de)(de)(de)破滅。所以一(yi)般含(han)有疏(shu)(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)白(bai)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)的(de)(de)(de)(de)消泡(pao)(pao)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)破泡(pao)(pao)效果要好一(yi)些(xie)。
增溶助泡表面活性劑可導致氣泡破滅
某些能與溶(rong)液充(chong)分(fen)(fen)混合的(de)低分(fen)(fen)子物(wu)質,可(ke)以使氣泡(pao)(pao)表面(mian)活性(xing)劑(ji)被增溶(rong)、使其有(you)效濃(nong)度(du)降低。有(you)這(zhe)種作用的(de)低分(fen)(fen)子物(wu)質如辛醇、乙醇、丙(bing)醇等醇類(lei),不僅可(ke)減(jian)少表面(mian)層的(de)表面(mian)活性(xing)劑(ji)濃(nong)度(du),而且(qie)還會溶(rong)入(ru)表面(mian)活性(xing)劑(ji)吸附(fu)層,降低表面(mian)活性(xing)劑(ji)分(fen)(fen)子間(jian)的(de)緊密程度(du),從而減(jian)弱(ruo)了泡(pao)(pao)沫的(de)穩定性(xing)。
電解質瓦解表面活性劑雙電層使氣泡破滅
對于借助泡沫的表面活(huo)性(xing)劑雙(shuang)電層互相作(zuo)用,產(chan)生穩定性(xing)的起(qi)泡液(ye),加(jia)入普(pu)通的電解質(zhi)即可瓦(wa)解表面活(huo)性(xing)劑的雙(shuang)電層起(qi)消泡作(zuo)用。
消泡劑的組成
活性成份
作用:破(po)泡、消泡,減小表面張力(li):
代表物(wu)(wu):硅(gui)油(you)、聚醚類、高級醇、礦物(wu)(wu)油(you)、植物(wu)(wu)油(you)等。
乳化劑
作用:使(shi)活(huo)性成分分散成小顆(ke)粒,便于(yu)分散在水中(zhong),更(geng)好的(de)起到消泡、抑泡效(xiao)果。
代表物:壬(辛(xin))基(ji)酚聚氧乙烯醚、皂鹽(yan)、op系列等、吐溫系列、斯(si)盤系列等。
載體
作用(yong):有助于(yu)載體(ti)和起(qi)泡(pao)體(ti)系的結合,易于(yu)分(fen)散到起(qi)泡(pao)體(ti)系里,把兩者結合起(qi)來,其本身(shen)的表面張力低(di),有助于(yu)抑泡(pao),且可以降低(di)成本。
代表物:除水以外的溶劑,如脂肪烴、芳香烴、含氧(yang)溶劑等
乳化助劑
作(zuo)用(yong):使(shi)乳化效果更好。
代表(biao)物:分散劑(ji)(疏水二氧化硅等(deng));增(zeng)粘劑(ji):(CMC、聚乙烯醚等(deng))。
如何選擇消泡劑
在起泡液中不溶或難溶
為破(po)(po)滅泡(pao)沫,消泡(pao)劑應該在泡(pao)膜(mo)上濃(nong)縮、集中。對破(po)(po)泡(pao)劑的(de)情(qing)況,應在瞬間濃(nong)縮、集中,對于(yu)(yu)抑(yi)泡(pao)的(de)情(qing)況應經常(chang)保持在這種狀態。所以消泡(pao)劑在起(qi)泡(pao)液中是(shi)過飽和狀態,只有不溶(rong)或(huo)難溶(rong)才(cai)(cai)(cai)易(yi)(yi)(yi)于(yu)(yu)達到過飽和狀態。不溶(rong)或(huo)難溶(rong),才(cai)(cai)(cai)易(yi)(yi)(yi)于(yu)(yu)聚集在氣液界面,才(cai)(cai)(cai)易(yi)(yi)(yi)于(yu)(yu)濃(nong)縮在泡(pao)膜(mo)上,才(cai)(cai)(cai)能在較低濃(nong)度下(xia)發揮作用。用于(yu)(yu)水體系的(de)消泡(pao)劑,活性成分的(de)分子,須為強疏(shu)水弱親水,HLB值在1.5-3范圍,作用才(cai)(cai)(cai)。
表面張力低于起泡液
只有消泡劑分子間作用力小,表(biao)(biao)面張力低于起泡液,消泡劑微粒才能(neng)夠在泡膜上(shang)浸入及擴展。值(zhi)得注意(yi)的是,起泡液的表(biao)(biao)面張力并非溶液的表(biao)(biao)面張力,而(er)是助泡溶液的表(biao)(biao)面張力。
與起泡液有一定程度的親和性
由于消泡(pao)(pao)過(guo)(guo)程實際上是泡(pao)(pao)沫崩潰速(su)度與(yu)泡(pao)(pao)沫生成速(su)度的(de)(de)競爭,所以(yi)消泡(pao)(pao)劑必須(xu)能在(zai)起(qi)泡(pao)(pao)液中快(kuai)速(su)分(fen)散,以(yi)便迅速(su)在(zai)起(qi)泡(pao)(pao)液中較(jiao)廣(guang)泛的(de)(de)范圍內發揮作用(yong)。要使消泡(pao)(pao)劑擴散較(jiao)快(kuai),消泡(pao)(pao)劑活(huo)性成分(fen)須(xu)與(yu)起(qi)泡(pao)(pao)液具有一定(ding)程度的(de)(de)親(qin)和性。消泡(pao)(pao)劑活(huo)性成分(fen)與(yu)起(qi)泡(pao)(pao)液過(guo)(guo)親(qin),會溶解;過(guo)(guo)疏(shu)又難于分(fen)散。只有親(qin)疏(shu)適宜,效力才會好。
與起泡液不發生化學反應
消泡劑與起泡液發生反(fan)應,一方面消泡劑會喪失作用,另(ling)一方面可能產生有害物質,影響微(wei)生物的生長。
揮發性小,作用時間長
首先要確定(ding)需要使(shi)(shi)用(yong)消(xiao)(xiao)泡(pao)劑(ji)(ji)的體系(xi),是水(shui)性體系(xi)或(huo)油性體系(xi)。如(ru)發(fa)酵行(xing)(xing)業,就(jiu)要使(shi)(shi)用(yong)油性的消(xiao)(xiao)泡(pao)劑(ji)(ji),如(ru)聚醚改性硅或(huo)聚醚類的。水(shui)性涂(tu)料行(xing)(xing)業就(jiu)要用(yong)水(shui)性消(xiao)(xiao)泡(pao)劑(ji)(ji),有機硅消(xiao)(xiao)泡(pao)劑(ji)(ji)。選擇出(chu)消(xiao)(xiao)泡(pao)劑(ji)(ji),比較添加量,在參考價格,可得出(chu)最適用(yong)最經(jing)濟的消(xiao)(xiao)泡(pao)劑(ji)(ji)產品。