消泡剂的组成主要有活性成分、乳化剂、载体和乳化助剂,其中活性成分为主要的核心部分,起到破泡、减小表面张力作用;乳化剂是使活性成分分散成小颗粒,以便于更好地分散到油或者水中,起到更好的消泡效果;载体在消泡剂中占较大比例,其表面张力并不高,主要起到支持介质的作用,对抑泡、消泡效果有利,能把成本降低;乳化助剂是使乳化效果更好。
消泡剂是一种用来去除气泡的试剂,在较多的工业生产、制造工作中都会需要用到消泡剂,消泡剂可分为矿物油消泡剂、**硅消泡剂和聚醚消泡剂,消泡剂主要是用于各种厂家解决气泡问题。
消泡剂也称消沫剂,原理有以下几点:
1、泡沫局部表面张力降低导致泡沫破灭:该种机理的起源是将级别高的醇或植物油撒在泡沫上,当其溶入泡沫液,会显著降低该处的表面张力;因为这些物质一般对水的溶解度较小,表面张力的降低只限于泡沫的局部,而泡沫周围的表面张力几乎没有变化;表面张力降低的部分被强烈地向四周牵引、延伸,然后破裂;
2、破坏膜弹性而导致气泡破灭:消泡剂添加到泡沫体系中,会向气液界面扩散,使具有稳泡作用的表面活性剂难以发生恢复膜弹性的能力;
3、促使液膜排液:消泡剂能促使液膜排液,因而导致气泡破灭,泡沫排液的速率可以反映泡沫的稳定性,添加一种加速泡沫排液的物质,也可以起到消泡作用;
4、添加疏水固体颗粒可导致气泡破灭:在气泡表面疏水固体颗粒会吸引表面活性剂的疏水端,使疏水颗粒产生亲水性并进入水相,从而起到消泡的作用;
5、增溶助泡表面活性剂可导致气泡破灭:某些能与溶液充分混合的低分子物质,可以使气泡表面活性剂被增溶、使其有效浓度降低。有这种作用的低分子物质如辛醇、乙醇、丙醇等醇类,不仅可减少表面层的表面活性剂浓度,而且还会溶入表面活性剂吸附层,降低表面活性剂分子间的紧密程度,从而减弱了泡沫的稳定性;
6、电解质瓦解表面活性剂双电层:对于借助泡沫的表面活性剂双电层互相作用,产生稳定性的起泡液,加入普通的电解质即可瓦解表面活性剂的双电层起消泡作用。
选择消泡剂要符合以下几点:
1、在起泡液中不溶或难溶:为破灭泡沫,消泡剂应该在泡膜上浓缩、集中。对破泡剂的情况,应在瞬间浓缩、集中,对于抑泡的情况应经常保持在这种状态,所以消泡剂在起泡液中是过饱和状态,只有不溶或难溶才易于达到过饱和状态。不溶或难溶,才易于聚集在气液界面,才易于浓缩在泡膜上,才能在较低浓度下发挥作用。用于水体系的消泡剂,活性成分的分子,须为强疏水弱亲水,HLB值在1.5-3范围,作用才会很好;
2、表面张力低于起泡液:只有消泡剂分子间作用力小,表面张力低于起泡液,消泡剂微粒才能够在泡膜上浸入及扩展。值得注意的是,起泡液的表面张力并非溶液的表面张力,而是助泡溶液的表面张力;
3、与起泡液有一定程度的亲和性:由于消泡过程实际上是泡沫崩溃速度与泡沫生成速度的竞争,所以消泡剂必须能在起泡液中快速分散,以便迅速在起泡液中较广泛的范围内发挥作用;要使消泡剂扩散较快,消泡剂活性成分须与起泡液具有一定程度的亲和性,消泡剂活性成分与起泡液过亲,会溶解;过疏又难于分散,只有亲疏适宜,效力才会好;
4、与起泡液不发生化学反应:消泡剂与起泡液发生反应,一方面消泡剂会丧失作用,另一方面可能产生有害物质,影响微生物的生长;
5、挥发性小,作用时间长:先要确定需要使用消泡剂的体系,是水性体系或油性体系,如发酵行业,要使用油性的消泡剂,如聚醚改性硅或聚醚类的,水性涂料行业要用水性消泡剂,**硅消泡剂,选择出消泡剂,比较添加量,在参考价格,可得出适用又经济的消泡剂产品。
理想的消泡剂其物化性能必须满足使用体系的要求;一般地说,选择消泡剂时必须考虑下列要求:
1、消泡能力强,使用少量时能有效消除泡沫;
2、具有比被消泡体系更低的表面张力;
3、消泡剂加入以后不影响被消泡体系的基本性能;
4、不溶于被消泡体系,也不易被体系中的表面活性剂所增溶;
5、表面张力平衡性要好;
6、不与被消泡介质反应,也不会被其分解降解,具有良好的化学稳定性;
7、具有良好的扩散性和渗透性,在泡沫介质中具有正的扩散系数,在泡沫表面有很快的铺展能力;
8、耐热性能好,在高温时不会失去效力;
9、具有良好的气体溶解性和透过性;
10、在被消泡体系中具有高的生理活性;
11、具有低的化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)和总需氧量(TOD);
12、具有良好的贮存稳定性;
13、具有长时间的消泡效应,有的消泡剂能迅速消泡,但时间一长即失效;
14、成本低;
15、不增加表面活性剂水溶液的表面黏度。
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