一文帶你讀懂消泡劑的那些事兒

時間：2023-03-27 11:08:31 來源：創(chuàng)始人點(diǎn)擊：0次

一、泡沫的產(chǎn)生

當(dāng)液體中存在表面活性劑時，由于氣泡表面能吸附表面活性劑分子，當(dāng)這些定向排列于氣泡表面的分子達(dá)到一定濃度時就形成一層堅固的氣泡壁薄膜。表面活性劑分子吸附在氣-液界面上形成液膜，使表面張力下降，從而增加了氣-液接觸面，這樣氣泡就不易合并?？諝馀莸拿芏缺人〉枚?，要浮到液體的表面上來，當(dāng)上升的氣泡透過液面時，又把液面上的上層表面活性劑分子吸附上去。因此，暴露在空氣中的吸附表面活性劑的氣泡膜同溶液里的氣泡膜不一樣，它包有兩層表面活性劑分子，被吸附的表面活性劑對液膜具有保護(hù)作用，第二層表面活性劑分子的疏水基都朝向空氣，如圖-1所示。

二、泡沫的危害

1、生產(chǎn)能力受到極大的限制：如各種生物發(fā)酵（啤酒生產(chǎn)、酒精制造、醫(yī)藥上各大抗生素的生產(chǎn)……）中各種發(fā)酵罐、反應(yīng)釜和蒸煮罐等設(shè)備，為了防止泡沫的出現(xiàn)，防止漫溢損失，投料系數(shù)要大打折扣。

2、造成原料和產(chǎn)品的浪費(fèi)：由于泡沫的原因，能夠造成有用或貴重原料因漫溢而損失，由此產(chǎn)生的浪費(fèi)就不言而喻。

3、延長了反應(yīng)周期：由于化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物中包括有氣體、液體，泡沫會造成氣體滯留，延長了反應(yīng)周期，不必要地多消耗了動力。又如果酒發(fā)酵由于泡沫存在使反應(yīng)過度而變味……

4、影響產(chǎn)品品質(zhì)：紡織工業(yè)中的染色、印花以及水性涂料工藝過程中，由于氣泡的滯留，導(dǎo)致成品布上斑痕、疵點(diǎn)；紙漿漿液的泡沫除了給環(huán)境衛(wèi)生、工人健康造成危害，成品紙也會出現(xiàn)許多孔洞，造成產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)重下降。

5、不利于準(zhǔn)確計量：工業(yè)過程中，由于泡沫的存在，干擾液面計的測量準(zhǔn)確，造成測量失誤，液體中由于泡沫的存在，使得液體密度發(fā)生較大波動，往往還能引起反應(yīng)釜吸收塔蒸餾塔液位虛高，致使操作失去平衡，甚至發(fā)生事故。

6、污染環(huán)境、引起事故的原因之一：由于泡沫漫溢，必然會污染生產(chǎn)環(huán)境及其周圍環(huán)境，有的甚至造成重大事故。

以上這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是泡沫危害的全部，但足以見到它的嚴(yán)重性?？傊?，泡沫的存在，影響著國民經(jīng)濟(jì)各個部門、方方面面，若不能很好地加以解決，可以毫不夸張的說，“泡沫”將成為我們的攔路虎，成為某些過程的“瓶頸”。令人欣慰的是，對于泡沫的消除，我們已有良策。

三、消泡機(jī)理

消除泡沫，一般用靜止、加溫或降壓的方法，但是耗時長，而在各種生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品使用過程中就需要迅速消除產(chǎn)生的泡沫，就必須使用消泡劑。為此有必要了解消泡劑的作用機(jī)理。

從理論上來講，消除使泡沫穩(wěn)定的因素即可達(dá)到消泡的目的。因影響泡沫穩(wěn)定性的因素主要是液膜的強(qiáng)度，消泡劑加入工作液后，即成為溶液、乳液或分散液，吸附于泡沫表面。由于它具有比泡沫更低的表面張力，可將表面活性劑或發(fā)泡物質(zhì)吸引過來，使泡沫液膜表面粘度降低，局部變薄而破裂。所以造成泡沫破壞的主要原因是液膜的排液減薄和泡內(nèi)氣體的擴(kuò)散，同時為了防止再生成泡沫，要降低或者消除表面彈性，即利用脆性的表面膜代替彈性的表面膜，產(chǎn)生不穩(wěn)定的泡沫。

四、消泡劑的種類和特點(diǎn)

對于消泡劑，我們希望同時具有消泡和抑泡的效果，在水中的溶解度要小，也不易被工作液乳化和增溶。消泡劑的品種較多，但是根據(jù)類別，一般可分為含硅和不含硅兩大類。

含硅消泡劑

含硅消泡劑表面張力低、溶解度小、分散好、作用持久，用量少，即具有強(qiáng)大的破泡、抑泡能力。并且此類消泡劑化學(xué)性質(zhì)不活潑、無毒、對環(huán)境無污染。主要包括硅油、硅油乳液、硅油溶液（硅油溶于有機(jī)溶劑中）、硅油加其它填料（如SiO2，Al2O3）等四種。

不含硅消泡劑

按組分不同主要有以下幾種：

（1）磷酸酯類消泡劑：消泡效果較好，應(yīng)用較普遍。

（2）醇、醚、脂肪酸及其酯，動植物油或礦物油以及聚乙二醇丙二醇等物質(zhì)：特點(diǎn)是原料易得，有一定的消泡效果，少量為單獨(dú)用，大部分為復(fù)配著用。

（3）聚醚類消泡劑：醇類和環(huán)氧乙/丙烷的加成物。通過控制醇的含碳量、環(huán)氧乙/丙烷的比例，即可控制它的消泡性能。此類消泡劑的特點(diǎn)是可以開發(fā)一些耐高溫的產(chǎn)品。由于不含硅，不會對設(shè)備器壁和織物產(chǎn)生沾污和油斑。有些產(chǎn)品不僅具有消泡、抑泡作用，對紡織行業(yè)來說還起著滲透、洗滌、緩染和勻染等功能性助劑的作用，比含硅消泡劑應(yīng)用更加廣泛。

選擇消泡劑的注意點(diǎn)：

1、在起泡液中不溶或難溶

2、表面張力低于起泡液。

3、與起泡液有一定程度的親和性。

4、與起泡液不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

5、揮發(fā)性小，作用時間長

來源：表面活性劑發(fā)展中心