消泡劑的消泡機(jī)理:疏水固體顆粒的消泡機(jī)理疏水性的固體顆粒在泡沫體系中,首先會(huì)吸引表面活性劑的疏水端,使得疏水性的固體顆粒變?yōu)橛H水性的,從而降低了泡膜中表面活性劑的濃度,促使泡沫。這種消泡機(jī)理不能解釋其它消泡劑的作用機(jī)理,過于片面。 還有些泡沫的原因是消泡劑擴(kuò)展作用產(chǎn)生的沖擊、使表面活性劑被增溶破泡、電解質(zhì)瓦解液膜表面雙電層的破泡等。 從以上這些消泡機(jī)理可以看出,每種消泡劑對不同的泡沫體系,其作用的側(cè)重點(diǎn)不同,但都是通過破壞泡沫的穩(wěn)定因素實(shí)現(xiàn)消泡。
消泡劑的分類:聚醚型消泡劑,主要是利用其溶解性在不同溫度表現(xiàn)出的不同特性達(dá)到消泡作用。低溫下,聚醚分散到水中,當(dāng)溫度不斷升高時(shí),聚醚親水性逐漸降低,直到濁點(diǎn)時(shí),使聚醚成為不溶解狀態(tài),這樣才發(fā)揮消泡作用。在制備過程中通過調(diào)節(jié)聚醚的種類及原料的比例就可改變其濁點(diǎn),從而可以應(yīng)用在不同行業(yè)。聚醚型消泡劑具有抑泡能力強(qiáng)、耐高溫等優(yōu)良性能,缺點(diǎn)是有一定毒性,使用條件受溫度限制,破泡速率不高,使用領(lǐng)域窄。泡沫如果產(chǎn)生的數(shù)量較多,其無法迅速消滅泡沫,必須有消泡劑重新加入其中,消泡效果才能體現(xiàn)出來。 聚醚型消泡劑主要分為GP型、GPE型、GPES型。 聚合與、或與甘油即可獲得GP型。其在起泡介質(zhì)內(nèi)的抑泡能力要高于消泡能力。常用在生物、酵母等生產(chǎn)中做消泡劑。GPE型消泡劑主要是將加在聚丙二醇鏈段(GP型消泡劑)末端,變成親水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油鏈端。其在介質(zhì)中易溶解,消泡能力強(qiáng),但溶解度也較大,抑泡性能較差,常用于制藥工業(yè)做素發(fā)酵過程的消泡劑。GPES型是在GPE型消泡劑鏈端用硬脂酸進(jìn)行酯化處理后得到一種新的聚醚型消泡劑。因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的分子親油性增加,親水性降低,易于聚集在氣液界面,因而消泡。

聚醚改性有機(jī)硅型消泡劑種類根據(jù)內(nèi)部銜接方式不同,聚醚改性有機(jī)硅型消泡劑可以分為以下兩類:以酸為催化劑制備的-Si-O-C-鍵連接的共聚物,這種消泡劑易于水解,穩(wěn)定性較差。如果有胺類緩沖劑存在,可以進(jìn)行較長時(shí)間保留。但因其價(jià)格低,發(fā)展?jié)摿O為明顯。 [3] -Si-C-鍵銜接的共聚物結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,在密閉條件下,可以保存兩年以上。但是由于生產(chǎn)過程中要使用價(jià)格昂貴的鉑為催化劑,使得此類消泡劑的生產(chǎn)成本高昂,所以并未得到廣泛應(yīng)用。
消泡劑的失效問題:酸堿穩(wěn)定性。硅油能破壞液體表面張力,起到消除泡沫的效果,如果消泡劑耐酸堿性差會(huì)導(dǎo)致硅油分解,從而導(dǎo)致消泡能力降低,甚至失效,在體系中加入硅酸鹽一般會(huì)抑制其分解;消泡劑溶解性。某些化學(xué)成分使硅油溶解到體系中,這樣消泡劑不再有消泡作用,而是作為表面活性劑存在于體系中,體系泡沫比沒加消泡劑時(shí)更高。