ประเภทและลักษณะของสารลดฟอง

กลไกการเกิดปฏิกิริยาของสารลดฟอง
◆◆ มีการศึกษากระบวนการสลายฟองของโพลีไซลอกเซนในระบบน้ำมัน พวกเขาถ่ายภาพระบบโฟมอย่างต่อเนื่องที่ 1/1000 วินาที โดยขยายภาพ 100 เท่า แผนผังของภาพถ่ายสี่ภาพติดต่อกันแสดงให้เห็นว่าเมื่อหยดเล็กๆ ของสารลดฟองของน้ำมันซิลิโคนไปถึงฟิล์มฟอง จะทำให้พื้นผิวของฟองแตกและรวมเป็นฟองที่ใหญ่ขึ้น จากหยดแรกถึงหยดที่สาม ฟองอากาศสี่ฟองจะรวมกันเป็นฟองขนาดใหญ่ฟองเดียว และฟิล์มฟองจะบางลง ในที่สุด ก๊าซและของเหลวจะแยกตัวออกจากกันอย่างรวดเร็ว และฟองอากาศขนาดใหญ่ก็หายไป ฟองสบู่แตกสิ้นสุดที่หยดที่สี่ สิ่งนี้อธิบายได้อย่างเป็นกลางว่าเหตุใดหยดสารลดฟองเพียงหยดเดียวจึงทำให้ฟองอากาศแตกหลายชุด เมื่อสารลดฟองเกาะติดกับฟิล์มฟองและแทรกซึมเข้าไปในของเหลวของฟิล์มฟอง จะช่วยลดแรงตึงผิว ณ จุดนั้นได้อย่างมาก เนื่องจากสารออกฤทธิ์ของสารลดฟองมีความสามารถในการละลายในน้ำในระบบน้ำต่ำ การลดแรงตึงผิวจึงจำกัดอยู่ที่บริเวณเฉพาะของฟิล์มฟอง ขณะที่แรงตึงผิวรอบฟิล์มฟองยังคงแทบไม่เปลี่ยนแปลง พื้นที่ที่มีแรงตึงผิวลดลงจะถูกดึงอย่างแรงและขยายออกไปด้านนอก ส่งผลให้เกิดฟองโฟมแตกในที่สุด สารลดฟองสามารถทำลายความยืดหยุ่นของฟิล์มโฟม ส่งผลให้ฟองอากาศแตก เนื่องจากสารลดแรงตึงผิวที่ถูกดูดซับบนพื้นผิวของฟิล์มโฟมจะลดแรงตึงผิว ภายใต้แรงกดเฉพาะที่ ฟิล์มโฟมจะบางลงที่ตำแหน่งนั้น ในขณะที่แรงตึงผิวจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากการทำให้สารลดแรงตึงผิวบางลง แรงตึงผิวระหว่างพื้นผิวที่เพิ่งสร้างใหม่กับพื้นผิวเดิมมีความแตกต่างกันนี้เองที่ทำให้ฟิล์มโฟมสามารถคืนความยืดหยุ่นได้เมื่อบางลงภายใต้แรงกระแทกภายนอก ป้องกันไม่ให้โฟมแตกและทำให้โฟมมีความเสถียร หากเราพยายามทำลายความยืดหยุ่นนี้ เราก็สามารถทำลายความเสถียรของโฟมได้ ผู้เชี่ยวชาญบางคนเชื่อว่าหน้าที่ของสารลดฟองคือการขัดขวางความยืดหยุ่นของฟิล์มโฟม เมื่อเติมสารลดฟองลงในระบบโฟม สารเหล่านี้จะกระจายไปยังส่วนต่อประสานของแก๊ส-ของเหลว ซึ่งทำให้ยากสำหรับสารลดแรงตึงผิวที่มีโฟม-คุณสมบัติคงตัวเพื่อคืนความยืดหยุ่นของฟิล์ม สารลดฟองสามารถส่งเสริมการระบายน้ำของของเหลว จึงทำให้ฟองอากาศแตก การเติมสารที่ช่วยเร่งการระบายของเหลว (สารลดฟอง) อาจทำให้ฟองเกิดขึ้นได้ หากฟิล์มโฟมมีความหนา กระบวนการระบายน้ำเป็น 30-40 นาโนเมตรจะใช้เวลานานกว่า และฟิล์มโฟมจะมีผลการรักษาตัวเองได้ดีกว่า-และมีความยืดหยุ่นดีขึ้น ดังนั้นฟิล์มโฟมที่หนากว่าจึงมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า และอัตราการระบายน้ำของโฟมสะท้อนถึงความเสถียรของโฟม อัตราการระบายน้ำอย่างรวดเร็วของฟิล์มของเหลวจะทำให้ฟิล์มบางลง ส่งผลให้โฟมแตกในที่สุด การเติมอนุภาคของแข็งที่ไม่ชอบน้ำอาจทำให้เกิดฟองสบู่แตกในระบบน้ำที่มีฟอง การเติมซิลิกาที่ไม่ชอบน้ำ (เช่น ซิลิกาฟูมที่ไม่ชอบน้ำ) เพียงอย่างเดียวจะทำให้เกิดฟองได้ อนุภาคซิลิกาฟูมที่ไม่ชอบน้ำจะดึงดูดปลายของสารลดแรงตึงผิวที่ไม่ชอบน้ำบนพื้นผิวฟอง เปลี่ยนอนุภาคที่ไม่ชอบน้ำให้เป็นอนุภาคที่ชอบน้ำและเข้าสู่เฟสที่เป็นน้ำ ซึ่งทำให้กระบวนการสลายฟองเสร็จสิ้น อนุภาคของแข็งซิลิกาที่ไม่ชอบน้ำเหล่านี้โดยทั่วไปแล้วจะเป็นอนุภาคซิลิกาที่ถูกทำให้เป็นควันซึ่งบำบัดด้วยน้ำมันซิลิโคนเมทิล ไซลาเซน หรือ DMC พวกมันเจาะทะลุพื้นผิวฟองในพื้นที่ ช่วยลดแรงตึงผิวในท้องถิ่น เมื่อรวมกับผลกระทบของอนุภาคของแข็ง มันก็เหมือนกับปลายเข็มเจาะฟองเพื่อเร่งการระเบิด ดังนั้นสารลดฟองที่มีซิลิกาฟูมที่ไม่ชอบน้ำจึงมักมีผลในการสลายฟองได้ดีกว่า การละลายและการเพิ่มฟอง-ของสารลดแรงตึงผิวอาจทำให้เกิดฟองสบู่แตกได้เช่นกัน สาร-โมเลกุล-น้ำหนักต่ำบางชนิดที่สามารถผสมกับสารละลายได้อย่างทั่วถึงสามารถละลายสารลดแรงตึงผิวในฟองได้ ส่งผลให้ความเข้มข้นที่มีประสิทธิผลของสารลดแรงตึงผิวลดลง สารที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ-ที่มีผลกระทบเช่นนี้ เช่น แอลกอฮอล์ เช่น ออกทานอล เอธานอล และโพรพานอล ไม่เพียงแต่ลดความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวบนชั้นผิวเท่านั้น แต่ยังละลายลงในชั้นดูดซับของสารลดแรงตึงผิวด้วย ซึ่งลดความหนาแน่นระหว่างโมเลกุลของสารลดแรงตึงผิว และทำให้ความเสถียรของโฟมลดลง

อิเล็กโทรไลต์จะสลายสารลดแรงตึงผิว 2 ชั้น ทำให้เกิดฟองอากาศแตก สำหรับของเหลวที่เกิดฟองที่ต้องอาศัยปฏิกิริยาของสารลดแรงตึงผิว 2 ชั้นเพื่อสร้างความเสถียร การเติมอิเล็กโทรไลต์ธรรมดาสามารถสลายสารลดแรงตึงผิว 2 ชั้นได้ ทำให้เกิดฟองได้

◆◆ส่วนประกอบของสารลดฟอง

ส่วนผสมที่ใช้งานอยู่
ฟังก์ชั่น: Defoaming ลดแรงตึงผิว ตัวแทน: น้ำมันซิลิโคน, โพลีอีเทอร์, แอลกอฮอล์สูง, น้ำมันแร่, น้ำมันพืช ฯลฯ
อิมัลซิไฟเออร์
ฟังก์ชัน: กระจายสารออกฤทธิ์ออกเป็นอนุภาคขนาดเล็ก ช่วยกระจายตัวในน้ำ และปรับปรุงการละลายฟองและ{0}}ผลในการระงับฟอง ตัวแทน: Nonylphenol polyoxyethylene ether, เกลือสบู่, ซีรีย์ OP, ซีรีย์ Tween, ซีรีย์ Span ฯลฯ

ฟังก์ชั่น: อำนวยความสะดวกในการยึดเกาะระหว่างตัวพาและระบบการเกิดฟอง ช่วยให้เกิดการกระจายตัวภายในระบบการเกิดฟอง และรวมทั้งสองเข้าด้วยกัน แรงตึงผิวต่ำช่วยลดการเกิดฟองและลดต้นทุน ตัวอย่างที่เป็นตัวแทน: ตัวทำละลายอื่นที่ไม่ใช่น้ำ เช่น อะลิฟาติกไฮโดรคาร์บอน อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน และตัวทำละลายที่มีออกซิเจน-

ตัวแทนอิมัลชัน

ฟังก์ชัน: ปรับปรุงอิมัลชัน ตัวอย่างที่เป็นตัวแทน: สารช่วยกระจายตัว (ซิลิกาที่ไม่ชอบน้ำ ฯลฯ); สารเพิ่มความหนา (CMC, โพลีเอทิลีนอีเทอร์ ฯลฯ )

◆◆วิธีการเลือกเครื่องลดฟอง

◆◆ ไม่ละลายหรือละลายได้น้อยในของเหลวที่เกิดฟอง

ในการแตกโฟม ควรให้สารลดฟองเข้มข้นและเน้นไปที่ฟิล์มโฟม สำหรับสารลดฟอง ความเข้มข้นนี้ควรเกิดขึ้นทันที สำหรับสารระงับโฟม ควรรักษาสถานะนี้อย่างต่อเนื่อง ดังนั้นสารลดฟองจึงมีความอิ่มตัวยิ่งยวดในของเหลวที่เกิดฟอง เฉพาะสารที่ไม่ละลายน้ำหรือสารที่ละลายได้น้อยเท่านั้นที่จะถึงความอิ่มตัวยิ่งยวด สารที่ไม่ละลายน้ำหรือละลายได้น้อยจะรวมตัวกันได้ง่ายที่ส่วนต่อประสานของแก๊ส-ของเหลว มีสมาธิกับฟิล์มโฟมได้ง่าย และสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพที่ความเข้มข้นต่ำลง สำหรับสารลดฟองที่ใช้ในระบบน้ำ โมเลกุลของสารออกฤทธิ์จะต้องไม่ชอบน้ำอย่างรุนแรงและไม่ชอบน้ำอย่างอ่อน โดยมีค่า HLB อยู่ในช่วง 1.5-3 เพื่อให้ได้ผลดีที่สุด แรงตึงผิวจะต้องต่ำกว่าของของเหลวที่เกิดฟอง

เฉพาะเมื่อแรงระหว่างโมเลกุลของสารลดฟองอ่อนและแรงตึงผิวต่ำกว่าของของเหลวที่เกิดฟองเท่านั้นจึงจะสามารถแทรกซึมและกระจายตัวบนฟิล์มโฟมได้ สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือแรงตึงผิวของของเหลวที่เกิดฟองไม่ใช่แรงตึงผิวของสารละลาย แต่เป็นแรงตึงผิวของสารละลายรองรับ- จำเป็นต้องมีความสัมพันธ์กับของเหลวที่เกิดฟองในระดับหนึ่ง

เนื่องจากกระบวนการสลายฟองโดยพื้นฐานแล้วเป็นการแข่งขันระหว่างอัตราการยุบตัวของโฟมและอัตราการก่อตัวของโฟม สารลดฟองจะต้องสามารถกระจายตัวอย่างรวดเร็วในของเหลวที่เกิดฟองเพื่อออกฤทธิ์อย่างรวดเร็วในพื้นที่กว้าง เพื่อให้การแพร่กระจายอย่างรวดเร็ว สารออกฤทธิ์ของสารลดฟองจะต้องมีความสัมพันธ์กับของเหลวที่เกิดฟองในระดับหนึ่ง หากสารออกฤทธิ์มีความสัมพันธ์กันมากเกินไป สารออกฤทธิ์ก็จะละลาย หากไม่ชอบน้ำเกินไปก็จะกระจายตัวได้ยาก เมื่อสัมพรรคภาพและความสามารถในการไม่ชอบน้ำมีความเหมาะสมเท่านั้นจึงจะมีผลดี

ห้ามทำปฏิกิริยาเคมีกับของเหลวที่เกิดฟอง

หากสารลดฟองทำปฏิกิริยากับของเหลวที่เกิดฟอง จะสูญเสียประสิทธิภาพและอาจก่อให้เกิดสารอันตรายที่ส่งผลต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ ความผันผวนต่ำและ-การดำเนินการที่ยาวนาน

ขั้นแรก ให้พิจารณาระบบที่จะใช้เครื่องลดฟอง: เป็นแบบน้ำ-หรือน้ำมัน- ตัวอย่างเช่น ในอุตสาหกรรมการหมัก จำเป็นต้องใช้สารลดฟองที่ทำจากน้ำมัน- เช่น -ซิลิโคนดัดแปลงหรือโพลีเอเทอร์- จำเป็นต้องใช้สารลดฟองที่ทำจากน้ำมัน ในอุตสาหกรรมการเคลือบที่ใช้น้ำ- จำเป็นต้องใช้ตัวลดฟองที่เป็นน้ำ-หรือตัวลดฟองแบบซิลิโคน หลังจากเลือกเครื่องลดฟองแล้ว ให้เปรียบเทียบขนาดยาและพิจารณาราคาเพื่อกำหนดผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมและประหยัดที่สุด

◆◆ขนาดยาลดฟอง

สารลดฟองมีหลายประเภท และปริมาณที่ต้องการจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภท

สารลดฟองที่มีแอลกอฮอล์-: โดยทั่วไปปริมาณของสารลดฟองที่มีแอลกอฮอล์- โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 0.01-0.10%

สารลดฟองที่มีน้ำมัน-: ปริมาณสารลดฟองที่มีน้ำมันเป็นส่วนประกอบหลัก-คือระหว่าง 0.05-2% ในขณะที่ปริมาณสารลดฟองเอสเทอร์ของกรดไขมันอยู่ระหว่าง 0.002-0.2%

สารลดฟองของเอไมด์: สารลดฟองของเอไมด์ค่อนข้างมีประสิทธิภาพ และโดยทั่วไปปริมาณการเติมจะอยู่ภายใน 0.002-0.005%

สารลดฟองของกรดฟอสฟอริก: สารลดฟองของกรดฟอสฟอริกมักใช้ในเส้นใยและน้ำมันหล่อลื่น โดยมีปริมาณการเติมระหว่าง 0.025-0.25%

สารลดฟองเอมีน: สารลดฟองเอมีนส่วนใหญ่จะใช้ในการแปรรูปเส้นใย โดยมีปริมาณการเติม 0.02-2%

สารลดฟองอีเธอร์: สารลดฟองอีเธอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตกระดาษ การพิมพ์และการย้อมสี และการทำความสะอาด โดยมีจำนวนเพิ่มขึ้น 0.025-0.25%

◆◆ข้อดีและข้อเสียของสารลดฟอง

**สารลดฟองซิลิโคนออร์แกนิก:** สารลดฟองเหล่านี้มีจำหน่ายทั่วไปและราคาไม่แพงนัก แม้จะมีราคาต่ำ แต่ก็มีประสิทธิภาพสูง ให้การลดฟองอย่างรวดเร็ว -การปราบปรามโฟมที่ยาวนาน และไม่-เป็นพิษและไม่เป็นอันตราย ทำให้เป็นสารลดฟองที่ดีสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ พวกเขายังใช้งานง่ายมาก อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะจัดเก็บ มีแนวโน้มที่จะเสื่อมสภาพ และเข้ากันไม่ได้กับบางระบบ
**สารลดฟองโพลีอีเทอร์:** สารลดฟองโพลีอีเธอร์ค่อนข้างมีความเสถียรมากที่สุด และเข้ากันได้ดีกับระบบส่วนใหญ่ มีความเสถียรมากที่สุดในบรรดาสารลดฟอง และโดยทั่วไปสามารถรองรับโฟมได้ทุกประเภท เวลาในการปราบปรามโฟมนั้นแข็งแกร่งกว่าตัวลดฟองแบบออร์กาโนซิลิโคน แต่ความเร็วในการสลายฟองค่อนข้างช้า
**สารลดฟองที่มีแอลกอฮอล์สูง:** สารเหล่านี้เป็นสารลดฟองที่ค่อนข้างมีประสิทธิภาพ โฟมที่ยาก-ที่จะ-กำจัดออกได้โดยใช้สารลดฟองที่มีแอลกอฮอล์สูง
**สารลดฟองแบบซิลิโคน:** สิ่งเหล่านี้สามารถกำจัดและยับยั้งการเกิดฟองได้ ทำให้เป็นหนึ่งในสารลดฟองไม่กี่ตัวที่สามารถแก้ปัญหาโฟมในอุตสาหกรรมได้ในระดับพื้นฐาน
**โพลีอีเทอร์-ซิลิโคนดัดแปลง:** เป็นการผสมผสานข้อดีของสารลดฟองสองประเภทก่อนหน้านี้เข้าด้วยกัน และไม่-เป็นพิษและไม่เป็นอันตราย ทำให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีความคุ้มค่า-