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消泡剂的作用原理、优点、作用、应用以及分类

  日期:2021-10-09 15:17:53  浏览量:1457   移动端
导读:消泡剂的作用原理消泡剂是在泡沫薄层形成阶段或之后起作用,分散均匀的消泡剂渗透进入泡沫弹性膜并且在膜中分布,并通过表面张力

消泡剂的作用原理


消泡剂是在泡沫薄层形成阶段或之后起作用,分散均匀的消泡剂渗透进入泡沫弹性膜并且在膜中分布,并通过表面张力的降低导致薄层破裂。分散均匀的消泡剂渗透进入泡沫薄层并且形成单分子膜,使其附着力降低,易于薄层破裂。


含疏水粒子的消泡剂有第三个机制。这些疏水粒子到达薄层的表面,而且在薄层的顶端吸附表面活性剂。薄层由于表面活性剂的缺失而破裂。


消泡剂,也称消沫剂,是在食品加工过程中降低表面张力,抑制泡沫产生或 消除已产生泡沫的食品添加剂。我国许可使用的消泡剂有乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷等7种。



消泡剂的优点


消泡剂广泛应用于各个行业,主要是因为消泡剂在使用过程中有以下四大优点:


1、快速消泡:在使用后能够快速的对泡沫进行消除,这样能够减少有害物质的对环境的影响,在消泡的过程中能够快速的起到消泡的作用,而且在使用后,还能够对其泡沫的出现起到一定的压制作用,提高使用的性能。


2、使用简单:在使用的过程中十分的简单,只需要放置到水中就能够进行使用。而且在对于非离子表面活性剂中使用的极为广泛,能够提高工业生产的效率。


3、适用范围广:在使用的过程中,可以使用在各种环境在中,不会由于环境的影响造成不能够使用的现象,可以在高温,高压等环境中进行使用。


4、存放安全:在不使用的过程中,也能够安全的进行存放,可以长时间存放不会出现损坏,提高对物品表面的泡沫进行消除,提高使用的效果。




消泡剂的作用


消泡剂的作用原理是通过进入泡沫的双分子定向膜,破坏其力学平衡,从而达到消泡的目的。消泡剂的消泡原理可分为以下3种:


1、化学反应法


消泡剂与发泡剂发生化学反应而消泡。例如发泡剂为肥皂时,加酸使其变为硬脂酸,也可以加入钙离子、镁离子等金属离子,使其成为不溶于水的固体,导致泡沫破裂。


2、降低膜强度法


一些非极性消泡剂如煤油、柴油等,还有小分子醇类消泡剂,他们的表面张力低于泡沫膜的表面张力,能在气泡液膜表面顶走原来的起泡剂,使得泡膜强度降低(油性物质的自身分子链短,不能形成坚固的吸附膜),从而达到消泡的目的。


3、造成泡膜中局部张力差异


一些消泡剂以及某些固体疏水性颗粒,例如含氟表面活性剂、硅油、聚醚、胶体SiO2等,能够进入泡沫的双分子膜中,使得泡膜中的局部表面张力降低,而其余部分的表面张力不变,这种张力差异使得张力较强的部位牵引着张力较弱的部位,从而产生裂口,使泡内气体外泄而消泡。



消泡剂的应用


消泡剂在金属加工液中的应用,不仅依赖于其良好的消泡性能,也与其它性质有关,例如良好的相容性或者对于可涂漆性的影响。因此,需要认真选择消泡剂。


金属切削液在实际应用中产生的大量泡沫,造成切削液的损失,并给生产带来不必要的影响。因此,金属切削液中需要加入一定量的消泡剂,将泡沫控制在正常水平。


一般来说,有效的消泡剂必须满足如下条件:


(1)、必须具有比发泡的表面活性剂更高的表面活性,即它必须具有较低的表面张力。


(2)、它必须不溶于(至少部分不溶于)发泡的介质,否则它将本身作为表面活性剂作用,亦即起到稳泡作用。


(3)、消泡剂的液滴大小应该在于泡沫薄层厚度的范围内。


在水混溶性的冷却润滑油中,常常会由于使用环氧化的乳化剂和其它表面活性剂而产生泡沫。此外,设备的结构也会明显地影响发泡趋势。




对于金属加工液中的消泡剂的要求:


1、抑泡和消泡性质


2、可稳定地与金属加工液混合


3、消泡剂的自身稳定性


4、对后续加工无负面影响



消泡剂的分类


一般来说,加入到金属加工液中的消泡剂有三种类型:


1、有机油消泡剂


2、硅油消泡剂


3、有机改性硅氧烷消泡剂



消泡剂使用常见问题:


近期总是碰到客户投诉产品不稳定问题,要求技术人员上门解决难题,通过和上门的技术服务人员沟通,总结出问题所在——在厂内消泡剂怎么检测都过关,小试也过关,但是到客户使用时就是出问题。其实这些并不是消泡剂出现质量问题,原因总结后分以下几点。


1、消泡剂到底是否适用于你的起泡体系


很多客户检测消泡剂只是简单选择一些肥皂水来进行药瓶测试,但是真实生产过程中的起泡体系与肥皂水根本不一样,所以用肥皂水中消泡剂效果的好坏来评断是否适用某款消泡剂一定不恰当。四新消泡剂建议大家一定要选择自己的起泡工作液来测试消泡剂作用。


2、消泡剂的适用PH范围。


强酸和强碱环境对消泡剂的要求比较苛刻,这需要大家在选择消泡剂的时候一定要告诉对方载体环境,否则选择的产品不能够耐住强酸或强碱,那么就会产生破乳的情况,严重影响消泡剂的适用效果。


3、要考虑消泡剂的存储性。


有些消泡剂开始很好,放置一段时间效果就差很多,因为消泡剂毕竟是属于化学产品,对于周围环境的温度和湿度都非常敏感,因此一定要注意消泡剂的存储性。


4、注意动态消泡剂性能的侧重点。


客户涉及的行业不同,工艺不同,关注的消泡剂性能的侧重点也就不同,有的客户注重消泡剂的抑泡性能,有的注重消泡剂的消泡性能,因此在选购的时候,一定要和技术人员沟通清楚自己所在的行业,看看自己到底更加应该关注哪项性能指标。


5、上机适用性与实验室测试有区别


在实验室中测试消泡剂得出的数据和结果是有限的,只是一种参考,因为实验室无法模拟出现场使用的每一个环节,因此四新科技的技术服务人员,一般建议客户在样品测试成功后,先购买中样测试,然后再考虑大量购货。


消泡剂选择和使用看似困难其实简单,其实大家只要注意以上环节,和消泡剂厂家的人员沟通到位,就能很好的避免这些可能会存在的问题,大家可以按照以上的注意点来调整下消泡剂的采购方式,从而帮您快速选择适合的产品。


建筑涂料在生产的过程中会产生大量泡沫,这时需要添加消泡剂来消除泡沫,下面我们为大家介绍一下消泡剂在建筑涂料中的消泡机理:


对建筑涂料来说,消泡剂必须与稳定的表面活性剂层结合并渗入到泡膜双分子膜中,接触气泡后迅速铺展,形成很薄的双膜层。随着消泡剂的进一步散布侵入,取代原泡沫的膜壁。由于低表面张力的液体总是要流向高表面张力的液体,消泡剂的表面张力低于气泡液的表面张力,所以消泡剂分子附着在泡膜的表面上使泡膜表面的局部表面张力降低,而膜面的其余部分仍保持着较大的表面张力,这种在泡膜上的表面引力差异使较强张力牵引着这个张力较弱的部分,使整个气泡就会产生应力不平衡,从而导致气泡破裂。




消泡剂的选择及评估方法:


消泡剂必须能够在泡沫表面迅速铺展而且能够快速渗透,使泡沫迅速破裂。消泡剂目前常用的种类有有机硅类和聚丙烯酸酯类。


有机硅类消泡剂通常是聚硅氧烷类型的。例如:含有丙烯酸酯官能团的聚二甲基硅氧烷及聚醚改性的聚二甲基硅氧烷等。有机硅类具有耐高温、耐低温、物理性能稳定、化学惰性、很低的表面张力,是常用的消泡剂。


聚丙烯酸之类消泡剂是通过改变聚合物的极性及分子量导致有选择性的不相容而消泡,使用这类消泡剂需评估对光泽的影响。


未来选择合适的消泡剂,必须考虑到体系中泡沫产生的过程、体系的兼容性及浓度、温度及粘度等。上述每个因素都会对消泡剂的选择有直接的影响。


评价泡沫控制剂主要考虑一下几个方面:铺展速率;与体系的相容性;消泡的稳定性以及性价比。但是往往在一个配方中上述因素是互相矛盾的,例如,与体系相容性最好的消泡剂其消泡的稳定性往往是最差的;兼容性最差的,往往其铺展速率是最快。由于涂料原材料和施工方法的多样性,消泡剂需要根据实际的情况进行评估。


1、按一定比例将需比较的消泡剂加入到清漆中,放入于玻璃瓶中,在震荡仪中震动5分钟,同时拿出观察,根据泡沫的多少初步确定消泡剂的消泡能力; 放置10分钟/30分钟后,再次观察泡沫的高度,比较消泡速度。


2、用刮板细度计刮涂漆液来确定消泡剂与体系的相容性(有无缩孔)。


3、体系泡沫消除后,观察体系的清澈度,有无混浊、分层、浮油等现象。


4、贮存稳定性:放置半月后,重复1、2、3步实验,并确定消泡剂的长效性。


5、确定添加量。



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