消泡劑的功能和配方
一、消泡劑
消泡劑,又稱為抗泡劑,在工業(yè)生產(chǎn)的過程中會產(chǎn)生許多有害泡沫,需要添加消泡劑。廣泛應(yīng)用于清除膠乳、紡織上漿、食品發(fā)酵、生物醫(yī)藥、涂料、石油化工、造紙、工業(yè)清洗、污水處理等行業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有害泡沫。
一般來說,泡沫是氣體在液體中的粗分散體,屬于氣-液非均相體系。體積密度接近氣體而不接近液體的氣-液分散體。氣-液分散體分為液多氣少的“氣泡分散體”和氣多液少的“泡沫”。
長時(shí)間的消泡又稱抑泡,抑泡時(shí)間的長短正是消泡劑品質(zhì)優(yōu)劣的最主要標(biāo)志。多數(shù)場合下我們使用消泡劑正是利用它的抑泡性能,而不是初始的消泡性。消泡和抑泡是相對的,消泡性能好的產(chǎn)品相對抑泡性能就會差點(diǎn),在實(shí)際應(yīng)用中,視具體情況而定。破泡劑·抑泡劑·脫泡劑總稱為消泡劑。
二、成份
1、聚醚類消泡劑
種類挺多,主要有以下幾種:
a.GP型消泡劑
以甘油為起始劑,由環(huán)氧丙烷,或環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的混合物進(jìn)行加成聚合而制成的
GP型的消泡劑親水性差,在發(fā)泡介質(zhì)中的溶解度小,所以宜使用在稀薄的發(fā)酵液中。它的抑泡能力比消泡能力優(yōu)越,適宜在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入,以抑制整個(gè)發(fā)酵過程的泡沫產(chǎn)生。
b.GPE型消泡劑即泡敵
在GP型消泡劑的聚丙二醇鏈節(jié)末端再加成環(huán)氧乙烷,成為鏈端是親水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油,也叫。按照環(huán)氧乙烷加成量為10%,20%,……50%
GPE型消泡劑親水性較好,在發(fā)泡介質(zhì)中易鋪展,消泡能力強(qiáng),但溶解度也較大,消泡活性維持時(shí)間短,因此用在粘稠發(fā)酵液中效果較好。
c.GPES型消泡劑:有一種新的聚醚類消泡劑,在GPE型消泡劑鏈端用疏水基硬脂酸酯封頭,便形成兩端是疏水鏈,當(dāng)中間隔有親水鏈的嵌段共聚物。這種結(jié)構(gòu)的分子易于平臥狀聚集在氣液界面,因而表面活性強(qiáng),消泡效率高。
2、高碳醇
高碳醇是強(qiáng)疏水弱親水的線型分子,在水體系里是有效的消泡劑。七十年代初前蘇聯(lián)學(xué)者在陰離子、陽離子、非離子型表面活性劑的水溶液中試驗(yàn),提出醇的消泡作用,與其在起泡液中的溶解度及擴(kuò)散程度有關(guān)。C7~C9的醇是最有效的消泡劑。
C12~C22的高碳醇借助適當(dāng)的乳化劑配制成粒度為4~9μm,含量為20~50%的水乳液,即是水體系的消泡劑。
3、硅類
最常用的是聚二甲基硅氧烷,也稱二甲基硅油。它表面能低,表面張力也較低,在水及一般油中的溶解度低且活性高。它的主鏈為硅氧鍵,為非極性分子。與極性溶劑水不親和,與一般油的親和性也很小。它揮發(fā)性低并具有化學(xué)惰性,比較穩(wěn)定且毒性小。純粹的聚二甲基硅氧烷,不經(jīng)分散處理難以作為消泡劑??赡苁怯捎?/span>它與水有高的界面張力,鋪展系數(shù)低,不易分散在發(fā)泡介質(zhì)上。因此將硅油混入SiO2氣溶膠,所構(gòu)成的復(fù)合物,即將疏水處理后的SiO2氣溶膠混入二甲基硅油中,經(jīng)一定溫度、一定時(shí)間處理,就可制得。
消泡劑大致可分兩類:一類能消除已產(chǎn)生的氣泡,如乙醇等;另一類則能抑制氣泡的形成如乳化硅油等。中國許可使用的消泡劑有乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯復(fù)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
4、聚醚改性硅
結(jié)合了聚醚跟有機(jī)硅消泡劑二者的優(yōu)點(diǎn),具有無毒無害,對菌種無害,添加量極少,是一種高性價(jià)比的產(chǎn)品。
聚醚改性有機(jī)硅,是在硅氧烷分子中因如聚醚鏈段制得的聚醚 - 硅氧烷共聚物(簡稱硅醚共聚物)。聚硅氧烷類消泡劑具有消泡迅速,抑泡時(shí)間長和安全無毒等特點(diǎn),但它難溶于水,耐高溫,耐強(qiáng)堿性差,聚醚類消泡劑水溶性好,耐高溫,耐強(qiáng)堿性強(qiáng),但其消泡速度和抑泡時(shí)間都不甚理想,通過縮合技術(shù)接枝在聚硅氧烷鏈上引入聚醚鏈,使之具有二類消泡劑的優(yōu)點(diǎn),成為一種性能優(yōu)良,有廣泛應(yīng)用前景的消泡劑。
5、聚硅氧烷消泡劑
聚硅氧烷消泡劑通常由聚二甲硅氧烷和二氧化硅兩個(gè)主要組成物質(zhì)適當(dāng)配合而成,
三、功能
1、耐堿消泡劑
在高溫強(qiáng)堿條件下能迅速消泡,持久抑泡。穩(wěn)定性好,用量少,效率高,不漂油;廣泛應(yīng)用于造紙蒸煮黑液處理、紡織印染行業(yè)中的強(qiáng)堿型精煉劑、強(qiáng)堿條件下清洗劑和其它高溫強(qiáng)堿的水相體系消泡。
2、耐酸消泡劑
由脂肪酸酯和脂肪酰胺等物質(zhì)組成,廣泛應(yīng)用于濕法磷酸、鈦白粉生產(chǎn)、硼酸生產(chǎn)及其他強(qiáng)酸體系。
3、高粘性泡沫消泡劑該品是針對造紙制漿黑液、化學(xué)選礦、特種化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的泡沫,其粘度大、泡沫細(xì)密、消除難度大等特點(diǎn)研制而成的一種高效復(fù)合型消泡劑。
4、涂料消泡劑含有多種優(yōu)質(zhì)的消泡成分,因而適用面廣,它特別適用于消除苯丙膠乳、乙丙膠乳、純丙膠乳、醋酸乙烯膠乳等體系的泡沫。
5、造紙消泡劑可以有效控制紙漿、泡沫漫溢和提高抄紙質(zhì)量。泛應(yīng)用于造紙抄造系統(tǒng)消泡,亦可用于造紙污水處理、防凍液、蒸餾系統(tǒng)消泡。
6、水泥砂漿消泡劑可以有效控制水泥砂漿體系內(nèi)泡沫產(chǎn)生,使混凝土構(gòu)件更加致密光亮。
7、油田工業(yè)消泡劑
可以有效控制油田工業(yè)過程中內(nèi)泡沫產(chǎn)生,提高石油生產(chǎn)效率。
8、清洗用消泡劑
可以有效控制清洗劑產(chǎn)生泡沫。
9、陽離子體系消泡劑
可以有效控制含有陽離子體系泡沫產(chǎn)生,廣泛應(yīng)用于造紙抄造用陽離子松香膠、陽離子型清洗劑,亦可用于造紙污水處理、防凍液、蒸餾系統(tǒng)消泡。
10、高效發(fā)酵消泡劑
克服了普通型有機(jī)硅消泡劑耐高溫性差、抑泡時(shí)間短的缺點(diǎn);對在發(fā)酵罐中上升積累的泡沫能象聚醚一樣快速的消除,同時(shí)該品擁有聚醚無法比擬的時(shí)間抑泡的優(yōu)點(diǎn)。
11、水處理消泡劑有機(jī)硅消泡劑對水性發(fā)泡體系具有很強(qiáng)消泡,抑泡功能,,添加量小且使用成本比較低,是水性體系較理想的消泡劑
12、高溫消泡劑
耐高溫和耐酸堿性強(qiáng),高剪切下和大范圍的PH值(2-14),高溫度(300℃)條件下具有穩(wěn)定性,可用于水性和油性體系消泡,溫度越高使用效率越高,效果越好。可用于洗瓶添加劑、油田鉆井等各類極端條件下高溫強(qiáng)酸堿介質(zhì)的消泡、抑泡。
13、洗瓶添加劑消泡劑
耐高溫和耐強(qiáng)堿性強(qiáng),能適應(yīng)洗瓶添加劑的高溫、強(qiáng)堿使用條件。
四、選擇
選擇消泡劑要符合以下幾點(diǎn):
1、在起泡液中不溶或難溶
為破滅泡沫,消泡劑應(yīng)該在泡膜上濃縮、集中。對破泡劑的情況,應(yīng)在瞬間濃縮、集中,對于抑泡的情況應(yīng)經(jīng)常保持在這種狀態(tài)。所以消泡劑在起泡液中是過飽和狀態(tài),只有不溶或難溶才易于達(dá)到過飽和狀態(tài)。不溶或難溶,才易于聚集在氣液界面,才易于濃縮在泡膜上,才能在較低濃度下發(fā)揮作用。用于水體系的消泡劑,活性成分的分子,須為強(qiáng)疏水弱親水,HLB值在1.5-3范圍,作用才最好。
2、表面張力低于起泡液。
只有消泡劑分子間作用力小,表面張力低于起泡液,消泡劑微粒才能夠在泡膜上浸入及擴(kuò)展。值得注意的是,起泡液的表面張力并非溶液的表面張力,而是助泡溶液的表面張力。
3、與起泡液有一定程度的親和性。
由于消泡過程實(shí)際上是泡沫崩潰速度與泡沫生成速度的競爭,所以消泡劑必須能在起泡液中快速分散,以便迅速在起泡液中較廣泛的范圍內(nèi)發(fā)揮作用。要使消泡劑擴(kuò)散較快,消泡劑活性成分須與起泡液具有一定程度的親和性。消泡劑活性成分與起泡液過親,會溶解;過疏又難于分散。只有親疏適宜,效力才會好。
4、與起泡液不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
消泡劑與起泡液發(fā)生反應(yīng),一方面消泡劑會喪失作用,另一方面可能產(chǎn)生有害物質(zhì),影響微生物的生長。
5、揮發(fā)性小,作用時(shí)間長。
首先要確定需要使用消泡劑的體系,是水性體系或油性體系。如發(fā)酵行業(yè),就要使用油性的消泡劑,如聚醚改性硅或聚醚類的。水性涂料行業(yè)就要用水性消泡劑,有機(jī)硅消泡劑。選擇出消泡劑,比較添加量,在參考價(jià)格,可得出最適用最經(jīng)濟(jì)的消泡劑產(chǎn)品。
五、配方
一)消泡劑配方
1、乳液型消泡劑
【配方】質(zhì)量份
C4-8醇胺 15.5 烴化油 45 C10-18脂肪酸 27.5 助消泡劑 7 分散劑 4.7 水適量
【制法】
(1)將烴化油、C4-8醇胺與消泡劑和分散劑混合。在70-150℃的溫度條件下酯化30-150min;
(2)將酯化產(chǎn)物(1)與助消泡劑和分散劑混合,在20-80℃條件下加入水混合乳化1-4小時(shí),即可得成品。
【用途】該品能消除泡沫,可用于不適用有機(jī)硅的場合,廣泛適用于造紙、清洗、印染、發(fā)酵等不同行業(yè),特別是橡塑工業(yè)的聚合、凝聚、脫氣工序中的消泡、抑泡。
【特性】該品,制法簡單,反應(yīng)條件溫和,易于操作;消泡速度快,抑泡能力強(qiáng),對應(yīng)用于橡塑體系的多種發(fā)泡劑如拉開粉、十二烷基苯磺酸鈉、松香皂、萘磺酸甲醛縮合物等均有良好的消抑泡效果;對橡塑聚合體系無不良影響,不影響最終橡膠、樹脂產(chǎn)品的性能;反應(yīng)過程無副產(chǎn)物和三廢產(chǎn)生,不污染環(huán)境。
2、有機(jī)硅消泡劑
【配方】質(zhì)量份
甲基硅氫烷油 10 三聚磷酸鈉 10 食鹽 70 甘露醇 5 二氧化硅 2
【制法】
(1)在室溫下將甲基硅氧烷油與二氧化硅混勻;
(2)將粉碎的三聚磷酸鈉、甘露醇、食鹽等混合,與混合物(1)充分攪勻,即可得白色粉末狀成品。
【用途】該品用于消除泡沫,廣泛適用于抗生素、味精生產(chǎn)中的發(fā)酵,豆制品制作,糖蜜蒸煮,印染,制漿造紙,石油化工,油漆涂料和洗滌劑等生產(chǎn)過程中。
【特性】該品應(yīng)用范圍廣,消泡效果好;成品為固體粉末,穩(wěn)定性良好,便于運(yùn)輸、保存;無毒、無副作用,使用安全方便。
3、復(fù)合型消泡劑
【配方】質(zhì)量份
單硬脂酸甘油酯 60 米糠油 4 聚醚類化合物 6 輕質(zhì)碳酸鈣 30
【制法】
(1)將單硬脂酸甘油酯投入特制的反應(yīng)釜內(nèi)升溫便之熔融;
(2)待熔融后,邊攪拌邊升溫,在100-150℃條件下投入米糠油及聚醚類化合物進(jìn)行復(fù)合;
(3)在高速攪拌的情況下,投入輕質(zhì)碳酸鈣,分散均勻后,仃止攪拌,保持釜內(nèi)一定溫度,出料、制片;
(4)將片狀物放入顆粒機(jī),按規(guī)定目數(shù)進(jìn)行造粒即可得成品。
【用途】該品可用于豆制品、乳制品及飲料行業(yè)的加工過程中。
【特性】該品性能穩(wěn)定可靠,綜合消泡效果好,白度純正,不會吸潮結(jié)塊;持水性好,消泡劑的耗量為干黃豆的0.3%時(shí),可提高豆制品的產(chǎn)量7%以上;清潔衛(wèi)生,使用方便,用后能改善豆制品的質(zhì)量。
4、高效消泡劑
【配方】質(zhì)量份
聚氧丙基聚氧乙基甘油醚 57.1C10-18脂肪酸 12.5 助消泡劑 29.4 分散劑 0.7
【制法】
(1)將聚氧丙基甘油醚或聚氧丙基聚氧乙基甘油醚與C10-18脂肪酸放入反應(yīng)釜內(nèi),在常壓下進(jìn)行攪拌,溫度控制在90-150℃,時(shí)間控制在20-90min,完成酯化反應(yīng);
(2)將酯化反應(yīng)產(chǎn)物(1)降溫至50℃左右,分別加入助消泡劑、分散劑,在40-50℃條件下攪拌30-60min,即可得到pH值5-7、密度0.8-1的無色至黃色液體產(chǎn)品。
【用途】該品是應(yīng)用于水介質(zhì)的高效消泡劑。
【特性】該品性能優(yōu)良,消泡速度快、抑泡能力強(qiáng),且乃是少;制法簡單,產(chǎn)品收率高,沒有副產(chǎn)物和三廢產(chǎn)生,有利于環(huán)境保護(hù)。
5、強(qiáng)力消泡劑
【配方】質(zhì)量份
硬脂酸 0.5 聚氧丙基聚氧乙基甘油醚 99 二甲基硅油 0.5
【制法】將硬脂酸、聚氧丙基聚氧乙基甘油醚和/或聚氧丙基甘油醚置于容器中,在攪拌條件下加熱便之液相溫度超過70℃以便將硬脂酸熔化,當(dāng)硬脂酸全部熔化后再加入二甲基硅油,攪拌20-30min,即可得到半透明液體成品。
【用途】該品是用于油水介質(zhì)的泡沫抑制物,廣泛適用于食品、醫(yī)藥、及其他工業(yè)。
【特性】該品性能優(yōu)良,表面活性大,表面張力小,對水的接觸角大,消泡能力強(qiáng),抑泡時(shí)間長;化學(xué)穩(wěn)定性高,耐溫、抗氧化,不易揮發(fā),不易與起泡介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng);無毒副作用,對人體健康無害;使用安全方便且用量少。
三升化工供應(yīng)涂料消泡劑,歡迎咨詢在線客服!
同類文章排行
- 絲印油墨的消泡與脫泡問題
- 水性柔板和凹版油墨,上光油消泡劑問題
- 迪高消泡劑常見問題
- 消泡劑是如何起作用的?
- 脂方族水性樹脂,有什么特殊性能?
- 醇溶性聚氨酯樹脂與水性聚氨酯樹脂有什么區(qū)別
- 水性樹脂為什么對鋁的附著力不好,怎么解決
- 分散高色素炭黑和普通炭黑要用不同的分散劑
- 分散劑分散鈦白粉炭黑彩色為什么效果不一樣
- 加消光粉后涂料表面顆粒感產(chǎn)生原因及解決方法
最新資訊文章
- 具有隔熱反射功能涂料的制備方法
- 雙組份透明玻璃隔熱涂料配方及其制備方法
- 自清潔有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料制備方法
- 復(fù)合型水性丙烯酸隔熱涂料及其制備方法
- 高固含量水性紫外光固化透明隔熱涂料及其制備方法
- 環(huán)保型透明隔熱涂料配方及其制備方法
- 納米ATO/TiO2填料水性聚氨酯隔熱透明涂料配方
- 合成聚氨酯玻璃隔熱涂料配方及其制備方法
- 環(huán)保隔熱涂料及其制備方法
- 防水隔熱外墻涂料配方及其制備方法