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消泡剂是一种用来去除气泡的试剂。也许有些人不明白在哪里使用消泡剂,正常生活中遇到泡泡都是短暂的,还需要使用消泡剂吗?这个问题很常见,因为消泡剂在生活中不常使用,很少看到,但是工业生产中的气泡是必须使用消泡剂的。
工业生产中的气泡和生活中我们看到的气泡不一样,它大量产生并累积在一起。这样大量的气泡可以称之为泡沫。泡沫出现给工业生产带来麻烦,阻碍生产进度,影响产品质量。这对生产商来说是一大难题,解决泡沫问题成为一个棘手的问题。因此才会有消泡剂产生,消泡剂主要用于各种厂家解决气泡问题。
消泡剂不是一种产品,因为不同的行业产生的气泡和泡沫的原因及性质都各有不同。消泡剂的种类有很多,广泛用于去除乳胶、纺织上浆、食品发酵、生物医药、农药、涂料、石化、造纸、工业清洗等行业生产中的有害泡沫。
消泡剂可分为矿物油、有机硅和聚醚这三大类
矿物油消泡剂通常由载体和活性剂组成,载体是具有低表面张力的材料,它的作用是承载和稀释。常用的载体有水、脂肪醇等;活性剂的作用是抑制和泡沫,常用材料有蜡、脂肪酰胺、脂肪等。
有机硅消泡剂一般包括聚二甲基硅氧烷等。有机硅消泡剂溶解度较差,在常温条件下具有快速消泡和良好的泡沫抑制的特性,但在高温下会出现分层,缓慢的消泡速度和较差的泡沫抑制效果。
聚醚消泡剂包括聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚等。聚醚消泡剂具有抑制时间长、效果好、消泡速度快、热稳定性好等特点。在一些食品加工工业会用到,例如果蔬饮料、豆制品、蔗糖等的生产过程。
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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高级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,表面张力的降低仅限于泡沫的局部,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, 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。
水性聚氨酯涂料以水作溶剂,制备时会产生气泡,影响生产。在实际制备过程中一般通过加入消泡剂来解决气泡问题。要有良好的消泡效果,选用的消泡剂表面张力一定要比涂料的表面张力低,且在涂料体系内部要有良好的分散性,且与涂料体系还要有一定的不相容性,但不能产生负面作用。
水性聚氨酯涂料缩孔
由于消泡剂与涂料体系有一定的不相容性,量少时能降低涂料表面张力,但当加入量过多时,体系内的表面张力差就会加剧,产生缩孔。因此,在选择消泡剂时,既要考虑其消泡功能。还需考虑其相容性和添加量是否会使涂料表面张力差增大。实验显示,当没加消泡剂时,涂膜外观效果很差,有缩孔。随着消泡剂量的增多,涂膜外观效果呈现先变好后变差的趋势。这是由于加入少量消泡剂时,消泡剂能与涂料体系良好相容,降低涂料表面张力,利于展布,减弱缩孔程度。但当加入量过多时,消泡剂不能完全与涂料体系相容。部分消泡剂就以较大的液滴形式存在涂料中,其表面张力低于涂料体系,导致涂膜缩孔。消泡剂过量越多,缩孔越严重。
所以消泡剂一定要选择相容性好,同时正确控制消泡剂的添加比例。
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