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消泡剂易于在溶液表面铺展,自动在泡沫表面展开,会带走邻近表面的一层溶液,使液膜局部变薄,达到临界厚度,液膜破裂,泡沫破坏。消泡剂在溶液表面铺展越快,则使液膜变的越薄,泡沫破坏速度加快,消泡作用加强。因此,消泡的原因一方面在于易于铺展,吸附的消泡剂分子取代了起泡剂分子,形成了强度较差的膜。同时在铺展过程中带走邻近表面层的部分溶液,使泡沫液膜变薄,降低了泡沫的稳定性,使之易于破坏。
一种的消泡剂必须同时兼顾消、抑泡作用,即不但应该迅速使泡沫破坏,而且能在相当长的时间内防止泡沫生成。发生此种情况的原因,可能与溶液中起泡剂(表面活性剂)的临界胶束浓度是否超过有关。在超过的溶液中,消泡剂(一般为有机液体)有可能被增溶,以致于失去在表面铺展的作用,消泡效力大减。经过一段时间后,随着消泡剂被逐步增溶,消泡效果相应减弱。
消泡剂一般是由多种不同功能的组分组成,即主要防泡剂、辅助防泡剂、载体、乳化剂或展开剂、稳定剂或配合剂。
(1)主要防泡剂:主要活性组分,通常是不溶性的颗粒状物质,如被硅油处理过的疏水二氧化硅、脂肪胺、石蜡等。
(2)辅助消泡剂:是起调节作用的活性组分,改善主消泡剂的表面效应,对主消泡剂起增效作用。如脂肪醇、脂肪酸酯等。
(3)载体:对主要和辅助消泡剂起支持的作用,水就是为方便和经济的载体
(4)乳化剂和展开剂:是使消泡剂活性组分在起泡的介质中立即分散,更快更多地接触表面,从而提高消泡剂的展开效率。常用的乳化剂有有机酯及乙基氧化产品。
(5)稳定剂与配合剂:是提高消泡剂稳定性和贮存时间的添加剂,水基消泡剂的稳定剂常是一种防腐剂,防止产品在贮存过程中被破坏。配合剂常用的有油酸、己二醇等。
3有机硅消泡剂的活性组分和性能:
(1)活性组分:有机硅消泡剂的主要组分是由在室温下能保持液态的线状聚硅氧烷(英文名:Polysiloxane,Silicones)(又称硅油)作为活性剂,聚硅氧烷主要有以下类型;
能降低水、溶液、悬浮液等的表面张力,防止泡沫形成,或使原有泡沫减少或消灭的物质。[1]
消泡剂应具备下列性质:①消泡力强,用量少;②加到起泡体系中不影响体系的基本性质,即不与被消泡体系起反应;③表面张力小;④与表面的平衡性好;⑤耐热性好;⑥扩散性、渗透性好,正铺展系数较高;⑦化学性稳定,耐氧化性强;⑧气体溶解性、透过性好;⑨在起泡性溶液中的溶解性小;⑩无生理活性,性高。[2]
消泡剂的应用十分广泛,如食品工业、造纸工业、水处理、采油工业、印染工业、涂料工业、洗涤剂工业、橡胶胶乳工业、气溶胶工业、日化工业、医药工业、奶制品工业等。