由液体薄膜或固体薄膜隔离开的气泡聚集体称为泡沫。啤酒、香槟、肥皂水、皂角或水溶液等在搅拌下形成的泡沫称为液体泡沫;面包、蛋糕、山药汁等弹性大的物质,以及饼干、泡沫水泥、泡沫塑料、泡沫玻璃等为固体泡沫。在液体泡沫中,液体和气体的界面起着重要作用。由液体和气体形成的泡沫称为两相泡沫,当其中有固体粉末时,例如在选矿时形成的泡沫称为多相泡沫。从这些实例可以看出,只有溶液才能明显起泡,而纯液体则不能,即使压入气泡也不能形成泡沫。根据吉布斯吸附公式,在形成泡沫过程中,溶液中的溶质(表面活性剂)吸附在气-液界面上。 无论是天然泡沫,还是人工泡沫,有时有利于生产,有时则不利于生产。在选矿、肥皂工业及泡沫灭火等中,起泡和泡沫是有利的,而在烧锅炉、溶液浓缩和减压蒸馏中,起泡和泡沫是有害的。特别是现在家庭中广泛使用合成洗涤剂,起泡给下水处理带来困难。因此,起泡现象与化学工业的各种过程及日常生活密切相关,不过有时需强化起泡,有时需减弱起泡,所以必须了解泡沫稳定性机理。 在液体泡沫中各气泡相交外形成所谓拉普拉斯交界,如图1—28的P点处。根据拉普拉斯公式(Ap=2r/R),溶液中P点的压力小于A点,故液体自发地从A向P处流动,于是液膜逐渐变薄,此过程称为泡沫排液过程,当液膜变薄到一定程度,便导致液膜破裂,泡沫破坏。所以纯液体不能形成稳定泡沫。 图一 泡沫交界 一、起泡力和泡沫稳定性 (一)起泡力 若将丁醇稀水溶液和皂角苷稀溶液分别置于试管并加以摇动,发现前者形成大量泡沫,后者形成少量泡沫,但丁醇水溶液泡沫很快消失,而皂角苷水溶液泡沫不易消失。因此不能简单地讲哪种溶液起泡力好,因为起泡和泡沫稳定两者的标准是不同的。由丁醇水溶液形成的稳定性小的泡沫,称为不稳定泡沫;由皂角苷水溶液形成的寿命长的泡沫,称为稳定泡沫。起泡力的大小是以在一定条件下,摇动或搅拌时产生的泡沫多少来评定的。 起泡性能良好的物质称为起泡剂,一些阴离子表面活性剂,如脂肪酸钠、烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠等均具有良好的起泡能力,它们都是良好的起泡剂(发泡剂)。应提起注意的是,起泡剂只是在一定条件下(搅拌、通气等)具有良好的起泡能力,而形成的泡沫不一定持久。一般地说,凡是能使液体表面张力降低、膜强度增高的起泡剂,不论生成的泡沫是否稳定,均具有较高的起泡力。形成泡沫时,液体表面积增大,因此,表面张力小有利于起泡。这只是从泡沫形成与表面张力平衡的角度来考虑问题的。外观上泡沫是静止的,但事实上并非如此,构成泡沫膜壁的液体不停地流动、蒸发、收缩,处于非平衡状态。所以,这里考虑平衡时的表面张力意义不大,必须了解表面张力随时间的变化情形。 表1列出了一些表面活性剂的起泡力。 表1. 一些表面活性剂的起泡力(质量分数为0.1%, ①质量分数为0.25%。②温度为 由表可见,阴离子表面活性剂起泡力最大,聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂次之,脂肪酸酯型非离子表面活性剂起泡力最小。因此,肥皂、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠等阴离子表面活性剂适宜用作起泡剂。 表面活性剂的类型是决定起泡力的主要因素,而环境条件也很重要。例如,温度、水的硬度、溶液的pH值和添加剂等对起泡力都有很大的影响。 温度对非离子表面活性剂起泡力的影响不同于阴离子表面活性剂。例如,对聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂来说,温度低于浊点时起泡力大,达到浊点时发生转折,高于浊点起泡力急剧下降。阴离子表面活性剂对温度敏感性不大,相反,有的随温度升高起泡力增大,所以在使用时不必担心。 (二)泡沫稳定性 泡沫稳定性是指生成的泡沫存在时间的长短,即泡沫的持久性或存在的寿命,也可以理解为泡沫破灭的难易程度。下面根据起泡力和泡沫稳定性的涵义来讨论泡沫稳定的机理。首先考虑不稳定泡沫。图二为在丁醇水溶液中以一定速率通入空气,所形成的泡沫高度h 图二.丁醇水溶液泡沫 与溶液浓度C的关系曲线。从图中可看出,当丁醇的浓度为零或饱和时,起泡不良,而在两者之间的区域内起泡良好,但泡沫极不稳定。这表明,泡沫是热力学上不稳定体系,之所以不稳定是由于泡沫生成后体系的总表面积增大,能量增高,它自发地向能量降低、总表面积减小的方向进行,即发生泡沫破灭。 泡沫的破灭主要是由于气体通过膜进行扩散、液膜中的液体受重力作用及膜中各点的压力不同而导致流动(排液)引起的。 在形成的泡沫中,气泡的大小通常是不均匀的,根据拉普拉斯关系式,小气泡中的压力大于大气泡中的压力,故小气泡中的气体有自动扩散至大气泡的倾向,于是小气泡逐渐变小,而大气泡逐渐变大,最终泡沫消失。 由于重力的作用,液膜中的液体自动地向下流动。在液膜排液过程中流下的液体分子较容器底部的液体分子有较大的自由能,自发过程是向自由能减小的方向进行,所以气泡不断地排液使膜壁变薄而破裂,从而导致泡沫消失。 下面讨论促使泡沫稳定的一些主要因素。 1.表面张力 如前所述,泡沫生成时体系的总表面积增大,体系的能量也相应增高;泡沫破灭时体系的总表面积减小,体系的能量也相应降低。因此可以认为,液体的表面张力是影响泡沫稳定性的因素之一。这可以从丁醇水溶液不能生成稳定泡沫的事实,及纯水的表面张力大,不能得到稳定的泡沫加以佐证。然而,单纯的表面张力这一因素并不能决定泡沫的稳定性。比如,一些有机液体,如乙醇、正乙醇等,它们的表面张力较水低得多,甚至比肥皂水溶液还要低,为什么也不易生成稳定的泡沫呢?这可做如下解释。 液体的表面张力低有利于生成泡沫,这是仅就与表面张力高的液体相对而言的,即生成泡沫时,外部对其作功相对地较少。而体系由于总表面积增大,毕竟还是不稳定的,也就是说,不能保证泡沫有较好的稳定性。只有当泡沫的表面膜有一定强度、能形成多面体的泡沫时,低表面张力才有助于泡沫稳定。根据拉普拉斯公式,液膜的交界处与平面膜之间的压力差与表面张力成正比,表面张力低,压力差小,所以排液较慢,液膜变薄也较慢,有利于泡沫稳定。 许多事实均说明,液体的表面张力不是泡沫稳定性的决定因素。比如,十二烷基硫酸钠水溶液的最低表面张力为38mN/m,一些蛋白质水溶液的表面张力较此值还要高,但它们均能生成稳定性较高的泡沫,而丁醇水溶液的表面张力为25mN/m,却不能生成稳定的泡沫。 2.表面黏度 实验和理论表明,决定泡沫稳定性的关键因素是液膜的强度,而液膜的强度取决于界面吸附膜的坚固度,可由表面黏度来度量。 当液体膜表面上吸附有表面活性剂时,由于表面膜上表面活性剂分子的存在,使表面黏度增高,阻碍膜上液体流动排出,从而使泡沫稳定。在液体中加入蛋白质或阿拉伯胶后,由于生成的泡沫液膜有较大的黏度,也能阻止液膜上液体流动排出,可见表面黏度越高,此效 应越大,泡沫越稳定。使表面黏度增高的物质很多,特别是高分子物质,如蛋白质、皂角苷、淀粉、阿拉伯胶、琼胶、合成高分子等。此外,一些表面活性剂也具有很好的增高表面黏度的能力。表2列出了三种表面活性剂水溶液的表面黏度与泡沫稳定性的关系。 表2. 一些表面活性剂水溶液的表面黏度与泡沫稳定性的关系 从表中数据可看出,表面活性剂水溶液的表面黏度越大,由其生成的泡沫的寿命也越长。表中所列十二烷基硫酸钠为含相当量十二醇的非纯品。若将十二烷基硫酸钠用石油醚或乙醚进行提纯处理后再做起泡实验,发现溶液的表面黏度显著降低,与此相应,泡沫的寿命大大缩短。若在纯十二烷基硫酸钠溶液中分别加入不同量十二醇做同样的起泡实验,含不同量十二醇的十二烷基硫酸钠溶液的表面黏度各不相同,所生成的泡沫的寿命增长情况也不同,随表面黏度增高,泡沫稳定性增大(见表3)。这种在表面活性剂溶液中加入后使泡沫稳定性显著增大的物质称为泡沫稳定剂。 表3. 十二醇对十二烷基硫酸钠水溶液的表面黏度与泡沫稳定性的关系 泡沫稳定剂的作用除能增高泡沫液膜的黏度外,主要是增大液膜吸附表面活性剂分子的作用,使液膜强度增高。由于泡沫液膜的强度增大,泡沫的稳定性增大。泡沫稳定剂增大表面膜强度的机理可用下例加以说明。在月桂酸钠或十二烷基硫酸钠水溶液中加入少量十二醇或月桂酰异丙醇胺(泡沫稳定剂)后,泡沫的液膜上构成密度较大的混合吸附分子膜,混合膜中分子间的作用较强。这是因为在加入十二醇或月桂酰异丙醇胺之前,表面上吸附的表面活性剂分子的直链烷基由于极性基带有负电荷而产生排斥不能靠近;加入之后,由于十二烷的插入,表面上烷基的总数增多,密度增大;此外,两种极性基之间还可能形成氢键,这就更增大了分子间的作用,因此使表面的强度增大。 蛋白质分子较大,分子链中有很多极性键,分子间的作用较强,其水溶液形成的泡沫的稳定性很高。一般疏水基中支链较多的表面活性剂,其分子间的作用力较直链疏水基表面活性剂分子弱,故泡沫稳定性差。例如,不饱和烯烃经硫酸化后制得的烷基硫酸盐带有两条烷链,其水溶液生成的泡沫远不及正烷基硫酸盐生成的泡沫稳定。 既然表面上吸附分子间的相互作用是导致膜强度增大、泡沫稳定性增高的主要因素,那么若使用阴离子和阳离子复配型表面活性剂又当如何呢?阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂吸附于表面膜上后,正、负离子间的作用很强,表面强度变得很大,由这种复配表面活性剂水溶液生成的泡沫,其稳定性极高。下面以一实例来说明。分别由浓度为0.0075mol/L的辛基硫酸钠和辛基三甲基溴化铵溶液生成的气泡,在 3.溶液黏度 高黏度溶液生成的泡沫,其液膜的黏度也必然大,使泡沫稳定性提高,这是不言而喻的。其另一原因是,体相液体黏度大,液体不易流动,阻碍了液膜排液,其厚度变小的速率减慢,延缓了液膜破裂,从而使泡沫的稳定性增高。 4.表面张力的“修复”作用 当泡沫的局部液膜受到冲击(外力作用)时会变薄,同时液膜表面积增大,吸附于其上的表面活性剂分子的密度发生急剧变化,表面变薄处的密度减小,未受冲击处与受冲击的连接处密度增大(在外力作用下,表面活性剂分子向未受作用处移动导致的)。这就引起表面变薄处表面张力增大(表面自由能增大),而表面薄厚连接处(此外,由于受外力挤压液膜亦变厚)表面张力减小(表面自由能减小),于是体系变为非平衡状态。根据热力学观点,该非平衡体系能自发地向原平衡状态移动或形成一种新的平衡状态。表面活性剂密度大处的分子会向密度小处移动并带去一部分液体,同时由于表面薄处的表面张力大而有使表面缩小的作用,最终使表面张力复原(即吸附的表面活性剂的分子密度复原),液膜厚度复原,液膜强度亦复原,这时泡沫表现出良好的稳定性。这种情况称为表面张力的“修复”作用。而当受冲击处,即表面活性剂的分子密度小、表面薄处的分子不足以由溶液中的表面活性剂分子吸附至该处来填补的,体系则不能达到原来未受冲击时的初始状态,即变薄的液膜不能恢复原厚度,这样的液膜强度较小,泡沫稳定性也就较低。 表面活性剂溶液的浓度适当(低于临界胶束浓度)时,表面的修复靠表面张力的作用,泡沫的稳定性较高;表面活性剂溶液的浓度过高(超过临界胶束浓度)时,表面吸附表面活性剂分子的速率较快,以第二种方式达到新的平衡状态,因此,泡沫的稳定性往往较低。一般低级醇水溶液的泡沫稳定性不高,这与醇分子自溶液中吸附于表面的速率快有关。 5.气泡内的气体通过液膜的扩散 液体生成的泡沫中气泡有大有小,根据拉普拉斯关系式,小气泡的压力高于大气泡,气体能自发地由小气泡中扩散转移人大气泡中。因此,小气泡逐渐变小直至消失,大气泡逐渐增大最终破裂。浮于液体表面上的独立气泡,其中的气体不断地透过液膜扩散到大气中,而气泡逐渐变小最终导致消失。 气泡中气体扩散透过液膜的速率(或难易)与气泡液膜的厚度、黏度、表面吸附膜的紧密程度(如表面活性剂分子在液膜上吸附的数量和排列的紧密程度)等有关。气泡液膜的厚度越小,黏度越低,表面吸附膜越松散不紧密,气泡中的气体越容易扩散透过液膜,即气体透过性越大,气泡越不稳定,越容易消失;反之,气泡的液膜厚度越大,黏度越高,表面吸附膜越紧密,气泡越稳定,寿命越长。例如,在十二烷基硫酸钠溶液中加入少量十二醇,表面吸附膜即会含有大量十二醇分子,使吸附膜中分子间力加强,分子排得更为紧密,气体透过性降低,较由十二烷基硫酸钠溶液生成的泡沫的稳定性高得多。 6.液膜电荷 如果泡沫的液膜带有电性相同的电荷,液膜的两液面相互排斥,能防止液膜变薄而破裂。以离子表面活性剂作为起泡剂,溶液中的表面活性剂分子富集于表面。如用十二烷基硫酸钠作为起泡剂,当生成泡沫时,泡沫液膜的两表面吸附一层十二烷基硫酸基,而反离子(Na )则分散于液膜的内部(当然,液膜的内部也有表面活性剂离子),液膜的两表面构成了表面双电层。当液膜变薄时,两表面电层的排斥力增强,防止液膜进一步变薄。显然,当泡沫的液膜厚度较大时,这种静电排斥作用不大。溶液中表面活性剂浓度过高(或电解质的浓度过高),双电层的扩散层会被反电荷离子所压缩,;电位降低,液膜两表面的排斥作用减弱,液膜厚度变小,泡沫稳定性变差。 上述六种作用对泡沫的稳定性均有影响,而其中影响最大的是表面膜强度因素。以表面活性剂作为起泡剂时,表面活性剂分子(离子)在液膜上排列的紧密程度对液膜的强度起主要作用,表面活性剂分子(离子)在液膜上吸附得越强烈,排列得越紧密,液膜的强度越高。此外,液膜上表面活性剂分子(离子)排列得紧密还能使表面层下面邻近的溶液层中的液体不易流走,使液膜排液相对较困难,液膜不易变薄。另外,液膜的强度高、吸附分子排列紧密,还能减缓泡内气体透过液膜,使泡沫的稳定性增高。 因此,为获得稳定性高的泡沫,或破坏不需要的无益泡沫,应首先考虑构成表面膜物质(表面活性剂,即起泡剂和助泡剂)的分子结构、性质,分析它是否在液膜上有利于形成目的表面膜。对于具体情况必须深入分析,采取最适宜的措施。 二、抑泡和消泡 在许多情况下,起泡和泡沫会给工业生产、日用生活带来很多麻烦。例如在微生物工业、发酵酿造工业中,以及减压蒸馏、溶液浓缩、烧锅炉、机械洗涤等中,起泡和泡沫是有弊的。因此,必须防止泡沫,防止泡沫可采取抑泡法和消泡法。 (一)抑泡法 抑泡法是采用抑泡剂防止泡沫产生的方法。目前还没有有效的、普遍通用的抑泡剂,对各种不同情况必须具体分析,采用适宜的抑泡剂才能达到满意的抑泡效果。 一般采用表面活性剂作为抑泡剂。具有良好抑泡效果的表面活性剂应具有如下的性质:它们在溶液表面不形成紧密的吸附膜,形成膜的表面弹性不会过高或过低,吸附分子的分子间力小。据此,带短聚氧乙烯链的非离子表面活性剂和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段型非离子表面活性剂均具有良好的抑泡性能,为常用的抑泡剂。 抑泡剂的选择一般是通过实验衡量其抑泡效果来取舍的。主要有两种方法:第一种是动态发泡法,该法系由ASTM(American Society for Testing and Materials,美国材料试验学会)制定的检验润滑油泡沫的方法演变而来的,适用于检验低黏度介质中易分散的抑泡剂效率;另一种是塞尔维森(Si1verson)法,该法是用一个高转速的泵送混合装置,进行抑泡剂效率试验,适用检验高黏度的抑泡剂。 合成脂肪酸、合成脂肪酰胺、硬脂酸聚氧乙烯酯、Stearox-61-85%硬脂酸聚氧乙烯(6)酯、5%异辛基酚聚氧乙烯(7)醚和l0%鲸蜡醇聚氧乙烯(20)醚的复配物]均可用作加异辛基酚聚氧乙烯(10)醚处理的黏土分散液的抑泡剂。 合成脂肪酸可用作钻探、灭火用的非离子型泡沫剂UFE。(用煤焦油制得的非烷基化苯酚与8tool环氧乙烷的加成物)的抑泡剂。 有机聚硅氧烷化合物的乳液可用作加异辛基酚聚氧乙烯(10)醚的漂白液的抑泡剂。 聚乙二醇的两端接上疏水基的非离子表面活性剂具有良好的抑泡性能,它在泡沫的液膜上能防止表面活性剂分子垂直排列、密集吸附,使分子间的氢键减少;液膜强度显著降低,变得极易破裂。 (二)消泡法 配制表面活性剂溶液时,将表面活性剂置于容量瓶内,然后加水溶解,产生的泡沫超过标线后还要加一定体积的水,为配得准确浓度的溶液需采取消泡措施。方法有空气压力消泡和用赤热白金丝插入容量瓶消泡,此外还可以添加试剂消泡。从理论上讲,消除泡沫的稳定因素即可达到消泡目的。 下面讨论在皂角苷水溶液的泡沫中加入丁醇和硅油时发生变化的情形。在皂角苷水溶液泡沫中加入丁醇,泡沫明显破坏。因此,丁醇对稳定的泡沫具有破坏作用,一般低级醇均具有这种消泡作用。然而,添加丁醇的皂角苷水溶液的起泡力无明显减小,这表明醇的破泡能力强,抑泡能力弱。与此相反,硅油对皂角苷泡沫没有破泡能力,却有很强的抑泡能力。具有破泡能力的物质称为破泡剂。一般具有破泡能力的液体,其表面张力都较低,且易于吸附、铺展于液膜上,使液膜的局部表面张力降低,同时带走液膜下层邻近液体,导致液膜变薄、泡沫破裂。所以,破泡剂在液面上铺展得越快,液膜变得越薄,破泡能力越强。有效的消泡剂既要能迅速破泡,又要能在相当长的时间内防止泡沫生成。有些消泡剂在加入溶液后,经一段时间便会丧失消泡能力,其原因可能是溶液中起泡剂的浓度大于cmc,加入的消泡剂被起泡剂胶束所增溶,以致不能在液膜上铺展,使消泡能力显著下降。一般地说,开始加入消泡剂时,在液膜上的铺展速率大于胶束的增溶速率,表现出良好的消泡效果,经一段时间后,随着消泡剂被增溶,消泡能力减弱。 实际应用的消泡剂种类很多,常见的如表4所列。在实际消泡工作中,除采用表中所列的消泡剂外,还可采用超声波使泡沫液从泡沫上部流下,也可采取与冷空气或热金属接触,以及急剧减压等手段来消泡。在防止泡沫产生的实际工作中,可将容器内壁作成凸凹状,调节容器壁面液体的润湿性能,以及添加消泡剂等方法来实现消泡作用。 表4. 消泡剂的种类 醇类消泡剂因只有暂时破泡性能,故在工业生产中只当泡沫增加时用它喷淋,以消除泡沫,但它并不是很好的消泡剂,它们常用于制糖、造纸、印染等工业中。 硅树脂系消泡剂具有良好的破泡能力和抑泡能力。有机硅树脂本身就有消泡能力,不过在水中使用时需将其分散开来,所用的分散剂有表面活性剂和碳酸钙无机粉末等。这种消泡剂可广泛用于纤维、涂料、发酵等各工业部门,但其价格较高,需设法降低生产成本。 矿物油系消泡剂是最廉价的消泡剂。为发挥其最大的消泡效果,常配合使用表面活性剂使其分散成适当大小的颗粒,也有配合使用不溶于水的金属皂的。矿物油系消泡剂虽然价格低廉,但其性能不如硅树脂系消泡剂。这种消泡剂广泛用于造纸工业。 有机极性化合物系消泡剂的消泡能力大多处于硅树脂和矿物油之间,价格也在两者之间。这类消泡剂广泛用于纤维、涂料、金属、无机药品及发酵等工业。某些多元醇脂肪酸酯型消泡剂可用作食品添加剂,故对食品制造和食品发酵工业十分有用。表5为有机极性化合物系消泡剂的消泡效果实例。 表5. 有机极性化合物系消泡剂(卡那林DF)的消泡效果(Ross miles泡沫测定法, 三、起泡和消泡的应用 在实际生产中会遇到各种各样的泡沫问题,下面就有关起泡和消泡中主要应用的基本理论加以简要介绍,其中有的问题将在后面的章节中进行详细讨论。 (一)起泡的应用 1.泡沫浮选 泡沫浮选是利用泡沫将矿石中有用成分与泥砂、黏土等物分离,使有用矿物富集。例如,将矿石粉碎成细粉末,加水搅拌并吹入空气,于是产生气泡,有用的矿物粒子黏附于气泡而浮于矿浆表面,可以收集起来,其他成分则沉于底部舍弃。 大多数天然矿物表面是亲水的,易被水润湿,必须加入某种试剂使其表面疏水,才能使矿物细粒附着于空气泡沫上漂浮,这种试剂称为捕收剂。除了捕收剂,浮选还要使用起泡剂,其作用是使矿浆形成泡沫,以进行浮选分离。此外,有时还需要加入pH调节剂、抑制剂等,以达到对混合矿物进行选择性浮选的目的。浮选常用的起泡剂有松油、萜品醇等中等相对分子质量的醇类,以及樟脑油等。它们的价格较便宜且易得。 捕收剂分阴离子捕收剂和阳离子捕收剂。阴离子捕收剂又分为硫氢化合物和氧氢化合物。硫氢化合物有黄原酸盐(二硫代碳酸盐, 2.泡沫分离 如前所述,泡沫的液膜能从溶液中吸附溶质。例如,在分析啤酒泡沫破灭后的液体时发现,液膜中的蛋白质、蛇麻草(加在啤酒中的芳香料)和铁等的浓度较原液为大。又如,肥皂液泡沫中脂肪酸盐的浓度较原液高。一般地说,在溶有某种表面活性剂的溶液泡沫中,该表面活性剂的浓度高于原液中的浓度。因此,可借这种现象浓缩和分离溶质,这种方法称为泡沫分离。泡沫分离不同于矿物浮选:矿物浮选是多相泡沫,而泡沫分离为二相泡沫;矿物浮选是根据固体粉末的润湿性不同来进行分离的,而泡沫分离是借助于溶质吸附进行分离的。在泡沫分离时,如果溶液中仅含有一种溶质,那么该溶质即作为表面活性剂吸附在泡沫壁膜上而使泡沫稳定,这时溶质在泡沫中被浓缩。因此,泡沫分离可用于气-液界面上吸附量的测定和泡沫分离基础理论的研究上。当溶液内含有两种以上的溶质时,即使其中一种含量少,如果它是表面活性剂,即可吸附于泡沫上使泡沫稳定,泡沫液和残液中该组分的成分比发生变化,使组分得到分离。泡沫分离是指待分离体系中含有两种以上具有表面活性的物质,由于表面活性的不同,利用泡沫液可以将表面活性物质分离开来。从原液中分离出杂质的过程叫做精制(提纯)。一般的表面活性剂水溶液中往往混入微量杂质,通常均采用这种精制方法进行处理。例如,商品十二烷基硫酸钠中含有少量十二醇和无机盐杂质,无机盐可以通过在有机溶剂中重结晶除去,十二醇则通过泡沫分离法除去。十二醇较十二烷基硫酸钠强烈地吸附在泡沫上,不断除去泡沫,剩余液即为相当纯净的十二烷基硫酸钠水溶液。又如,砂糖原液中含有表面活性物质时,砂糖不易结晶,如经过泡沫分离,即可使砂糖易于结晶。在泡沫分离法中可采用通气或摇动的方法形成泡沫。通气法是使气体通过半熔状玻璃或金属多孔板,然后通入液体内。通气速度要适宜,可根据金属多孔板的孔径大小和孔数加以调节。此外,影响泡沫状态的因素还有溶液的浓度、液量、温度和容器的大小等。 泡沫分离所使用的气体绝不可与溶质起作用,即气体对溶质应是惰性的。常用的气体有氮气、氧气、空气、二氧化碳,其中以氮气为最好。 在泡沫分离实际操作中,为获得较好的效果,常常都是将泡沫液作为原液进行反复泡沫分离。 泡沫分离与化学分离法相似,可用来测定各组分的浓度。 3.泡沫灭火 泡沫作用的另一重要应用是泡沫灭火。泡沫灭火的使用剂称为泡沫灭火剂。其灭火的机理是,它能产生大量的泡沫,借助于泡沫中所含水分的冷却效果达到灭火的目的,或者在燃烧体表面覆盖上泡沫层、胶束膜或凝胶层,将燃烧体屏蔽隔离起来,不与氧接触,从而达到灭火目的。 对于木材、原棉等固体物质的火灾,由于表面活性剂渗透和润湿作用,使水易于渗入燃料体内部而起到阻止火继续燃烧的作用。对于油类等液体物质的火灾,由于表面活性剂能加速油的乳化或凝胶化,以及灭火剂迅速在燃料油的表面上铺展开来,形成隔离膜,从而起到灭火作用。泡沫灭火剂生成的泡沫是由泡沫灭火剂中高起泡能力的表面活性剂的作用形成的。为了提高生成泡沫的稳定性,可在泡沫灭火剂中添加月桂醇、乙醇胺等氨基醇及羧甲基纤维素等水溶性高分子化合物——稳泡剂。对于用海水或硬水配制灭火剂时,应使用高起泡性和耐硬水的表面活性剂,有时也并用乙二胺四乙酸螯合剂。这种泡沫灭火剂一般是以泡沫原液储存,用于灭火时,按体积分数3%或6%比例与水混合,通过特制的发泡装置产生泡沫。按生成泡沫的膨胀率,泡沫灭火剂分为低泡型(膨胀率为3~20倍)和高泡型(膨胀率为1000倍以下)。蛋白质泡沫灭火剂是低泡型的,主要用于石油类火灾的消防;合成表面活性剂泡沫灭火剂为低、高泡型的,适用于石油类、气体燃料、固体燃料火灾的消防;氟表面活性剂泡沫灭火剂是低泡型的,适用于石油类火灾的消防;水溶性液体(醇、酮等)火灾用泡沫灭火剂为低泡型的,适用于水溶性液体火灾的消防;化学泡沫灭火剂属于低泡型的,适用于石油、固体燃料火灾的消防。 (1)蛋白质泡沫灭火剂 国外大型储油罐场所用的固定泡沫灭火器配置的灭火剂,其主要原料为天然蛋白质。天然蛋白质的主要原料为动物(牛、马)蹄、角的粉末,近些年来还利用甲醇蛋白质和酵母蛋白质等微生物蛋白质。其制法是,将这些原料用碱(氢氧化钠或氢氧化钙)在 (2)合成表面活性剂泡沫灭火剂 起初,合成表面活性剂泡沫灭火剂仅适用于有限空间的室内火灾的消防,如坑道、地下人防设施、地下街道、高层建筑等有限空间的室内的灭火,后来经改进后还可用于石油类火灾的消防。这种泡沫灭火剂使用高起泡力的表面活性剂,如十二烷基硫酸--L醇胺、月桂醇零氧乙烯醚硫酸盐、Cl0-C18α-烯基磺酸钠等。为改进泡沫稳定性、耐硬水性、耐油性、耐热性和耐低温性等,还需要添加相应的其他一些成分。 德国戈尔德施米特(Gold schmidt)公司推出的“硅氧烷SW 式中,R为三甲基硅,R’为硅烷基或烷基。 该泡沫灭火剂除使用阴离子型聚硅氧烷表面活性剂外,也可用含非离子亲水基的表面活性剂及含阳离子基团(特别是氨基)的阳离子表面活性剂。这两类表面活性剂的结构式分别如下: 式中,M为(CH2)3或 式中,Y为一NHCHCH2-或-0CH2CH2-,R3为氢或烷基,Z为卤素,如C1。 俄罗斯毕尔昆(BaaKya且)提出了一种灭火性能极好的泡沫灭火剂,该灭火剂使用烷基硫酸三乙醇胺盐和多亚乙基多胺作起泡剂。该泡沫灭火剂的灭火能力较一般灭火剂高0.5~1倍。 日本研究出一种具有优异性能的泡沫灭火剂,它是由一种粒径小于50nm的无水或含水硅酸、卤代烃、合成表面活性剂和水混合而成。 此外,可用于大面积火灾消防的合成表面活性剂泡沫灭火剂是由以下成分组成:C10~C18α-烯烃磺酸钠l0%~70%,C8~C18烷醇(稳定剂)2%~5%,C2~C2二元醇与a-苎烯的混合物(增溶稳定剂)2%~50%,水余量。该泡沫灭火剂具有优异的灭火性能。 (3)氟表面活性剂泡沫灭火剂 用含氟表面活性剂配制的泡沫灭火剂在高温下能产生大量的稳定泡沫,其表面张力低,在燃烧油的表面上能迅速地铺展开来形成一层强度高的氟碳膜,将火焰与空气隔离开来,大幅度地抑制油蒸发,可迅速扑灭由各种油类、化学药品引起的大火灾。因此,这种灭火剂特别适用于油田、油库、机场、化工仓库等消防。 这类泡沫灭火剂中的氟表面活性剂化学稳定性高,所以灭火剂能长期储存,抗化学药品性能极佳。由于有抗化学药品性能,故可与粉末灭火剂、蛋白质泡沫灭火剂混合使用。 ①氟蛋白泡沫灭火剂 将氟表面活性剂(通常是阴离子型的)加入到蛋白泡沫液中,即可制得氟蛋白泡沫灭火剂。这种泡沫灭火剂具有优良的灭火性能,能迅速控制火势,并能提高抗复燃性,适用于消灭油类火灾。在蛋白泡沫液中加入0.02%的氟表面恬性剂,即可使用。如2× ②“轻水”(1ight water)型泡沫灭火剂 “轻水”型泡沫灭火剂是由美国 欲使水溶液在油面上铺展,其铺展系数必须等于或大于零,S越大,铺展能力越强。根据铺展公式: 式中,γ0为油的表面张力;γw为水溶液的表面张力;γow为油水的界面张力。一般情况下,油的表面张力小于20mN/m,要使灭火液能在油面上铺展,其表面张力必须小于此值,氟表面活性剂能达到此要求,故多使用于该类灭火剂中。 “轻水”型泡沫灭火剂的特点是能迅速控制火焰和灭火,最适合用于机场、地下停车场等要害场所的消防,缺点是价格较高。 上述两种灭火剂只能用于非极性烃类燃料火灾的灭火,而对于极性溶剂,由于它们能迅速破坏泡沫,故不能使用。若采用氟系两性型离子表面活性剂作为灭火的基剂,不但对烃类燃料的燃烧仍能保持高效灭火性,而且也可用于极性溶剂火灾的扑灭。 日本在20世纪90年代开发出仅用一种氟表面活性剂的泡沫灭火剂,其他成分为碳数大于3的链状水溶性伯、仲胺和有灭火性能的无机酸或(和)其铵盐、尿素等,用量为1%~20%。 随后,日本又推出了另一种含氟表面活性剂泡沫灭火剂,其主要成分为用聚乙烯亚胺与全氟代C6~C18烷基羧酸盐反应生成的氟表面活性剂,该泡沫灭火剂中氟表面活性剂的用量在I%~8%之间。 (4)水溶性液体火灾用泡沫灭火剂 水溶性液体是指能溶于水的极性有机溶剂,如醇、酮等。由于它们分子的极性度、官能团、碳链长短的不同,其燃烧性、反应性也不同,用同一种泡沫灭火剂,灭火的效果也就有较大差异。例如,甲醇之类极性高、碳链短的液体容易被灭火;丁醇以上的高级醇,由于极性小,燃烧强烈,较难灭火。扑灭这类液体的火灾,如采用与石油火灾用蛋白质泡沫灭火剂同样方法制造的部分加水分解蛋白质或合成表面活性剂作为起泡剂时,为提高其耐液和耐热的性能,需要添加其他必需成分。常用的耐液性物质有溶解于三乙醇胺等氨基醇的C8~C18脂肪酸及其金属盐,或藻酸、聚丙烯酰胺,以及山梨醇和苯甲醛的缩合物等水溶性高分子化合物。此外,C4~C20全氟烷基磷酸酯也是极性有机液体火灾用泡沫灭火剂的良好添加剂。 例如,以蛋白质水解物为起泡剂,二异丙基萘碘酸钠、乳酸铝为助剂,椰子油脂肪酸为耐液剂,三乙醇胺、甲醇、水为溶剂可制得灭火性能良好的水溶性液体火灾用泡沫灭火剂。下面为一泡沫流动性好、特别适用于扑灭由极性溶剂引起火灾的泡沫灭火剂的配方:烷基甜菜碱两性表面活性剂2%,丁基卡必醇5%,乙二醇0.5%,硫酸铵10%,尿素5%,氨基磺酸胍l5%,水62.5%。 (5)其他泡沫灭火剂 ①化学泡沫剂 化学泡沫剂是借助于碳酸氢钠与硫酸铝反应产生二氧化碳气体,用皂角苷、牛奶酪蛋白质、合成表面活性剂等作起泡剂生成泡沫的。通常,化学泡沫剂是供燃烧面积在 ②远距离火场用液体泡沫灭火剂 远距离火场用液体泡沫灭火剂应使用具有良好起泡、稳泡性能的起泡剂,生成的泡沫稳定性高,隔离性能好,灭火效果优异。为此,常使用氟表面活性剂与非离子表面活性剂复配物作起泡剂,为了提高灭火效果还添加卤化碳。氟表面活性剂可采用氟代烷基磺酸盐,非离子表面活性剂采用聚醚型非离子表面活性剂。下面为配方实例:氟代烷基磺酸钠5%,聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段型聚醚1%,20%~90%的卤化碳2%,丁醇聚氧乙烯(2)醚和混合的氟化碳l0%,水82%。 ③空投灭火用泡沫灭火剂 这种灭火剂用于空投扑灭森林和地表火灾,其排泄缓慢,能防止流失,可造成较湿环境,使可燃物不能燃烧,所形成的泡沫将火源与空气隔离开来,达到灭火目的。下面为具体配方实例:癸基乙氧基磺酸铵30%,月桂醇5%,十四烷基乙氧基磺酸铵30%,丁醇聚氧乙烯(4)醚18%,甲苯基三唑0.5%,水16.5%。使用时,将该灭火剂置于桶中,装在飞机上与喷射系统相连,每次喷洒 ④煤场灭火剂 煤场灭火剂应具有铺展于煤面的性能,且起泡性能良好和有效的灭火能力,还应有吸收煤燃烧产生的甲烷等气体的性能。用于喷洒煤场上堆积的煤,可以防止其自燃。 美国近年来开发出的一种煤场火灭火剂,其组成如下:直链烷基苯磺酸钠33%,辛基酚聚氧乙烯醚6%,斯盘-603%,月桂酰二乙醇胺6%,超级单乙醇酰胺2%,水50%。向该配方组成的表面活性剂(混合物)1. (二)消泡的应用 1.发酵工业中的应用 利用微生物生产抗生素、维生素等药品及酒类、酱油等食品生产过程中,必然会发生起泡现象,如利用空气搅拌的好气性发酵时,会产生大量泡沫并充满发酵槽。这些泡沫对微生物的培养过程造成不利影响,也有碍于后续的菌体分离、浓缩、制品的分离等,因此应尽量防止发泡。 发酵培养液中的泡沫,一部分为分散的气泡,大部分是泡沫。有的泡沫还可能形成泡沫块,如生产啤酒的发酵过程中产生的小泡沫,稳定而有韧性,即为这种块泡沫。消除发酵过程中产生的泡沫,最简单的方法是机械法破泡。但是用这种方法消泡效果较差,且只能消除已生成的泡沫。最好的消泡方法是防止泡沫发生,使用消泡剂即可达到此目的。发酵培养液中使用的消泡剂与一般消泡法所使用的消泡剂比较没有什么特殊性,主要是要求消泡剂不溶于培养液,但能在表面上铺展,降低液膜的强度。从抑泡和消泡两方面讲,发酵工业所用消泡剂的消泡机理是相当复杂的。因此,为达到理想的消泡效果,必须考虑诸多因素。对消泡剂的要求,除对培养液必须有抑泡和消泡的性能外,还应满足以下要求:不溶于培养液,能铺展在液膜上,表面张力低,具有起泡性和亲和性,无化学反应,耐热性好,不降低微生物所需氧的溶解度,无臭、无毒,不妨碍微生物生长。下面将结合发酵工业用消泡剂的种类和应用做简要介绍。 (1)发酵工业用消泡剂 ①天然油脂用于发酵工业的天然油脂有大豆油、玉米油、橄榄油、亚麻仁油、蓖麻油、猪油等,这些油脂为传统使用的消泡剂,其消泡能力一般。大豆油价格低廉、易得,其缺点是用量不大时达不到充分消泡的目的,而用量多则有碍发酵微生物的繁衍。这种阻碍作用是由于甘油酯在微生物酶的作用下水解生成游离脂肪酸,从而产生强烈的阻碍作用,使天然油的消泡力显著降低。但至于何种脂肪酸产生何种影响,对于不同的发酵菌种和发酵条件,难以得出普遍的相关性。 ②高级脂肪醇在用发酵法生产维生素、抗菌素中使用的消泡剂有戊醇、辛醇、十二醇、十四醇、十六醇、十八醇等。这类醇与天然油脂一样,消泡力不够强。而低级脂肪醇对轻泡沫有很强的消泡能力,但对含微生物菌体的发酵培养液消泡力也不够理想。 ③硅树脂用作消泡剂的硅树脂有二甲基聚硅氧烷(通常含有二氧化硅),二甲基聚硅氧烷和乳化剂的混合乳液,二甲基聚硅氧烷与乳化剂、分散稳定剂的混合乳液等。硅油是在硅氧烷骨架上结合有甲基的油状物,具有良好的耐高温、低温性质,物理稳定性高,且无生物活性,消泡力很强。作为发酵培养基液消泡剂使用时,在二甲基聚硅氧烷中应添加3%~5%的二氧化硅。硅树脂在较大的温度范围内,黏度基本上不变,对大部分化学药剂不起作用,溶于非极性溶剂,微溶于丙酮、乙醇,不溶于甘油、植物油和水。主要用作味精、酿酒、酱油等发酵中的消泡剂。 由于该产品不溶于水,用于水溶液型发酵液时,一般是用乳化剂将其配制成0-W型乳状液使用,乳状液可分为两类。一类是采用复配乳化剂(复配乳化剂具有乳化二甲基聚硅氧烷所需的HLB值),将其乳化于水中的O-W型乳状液。这种类型乳状液稳定性较差,加热、搅拌都能导致乳状液破坏,析出二甲基聚硅氧烷。另一类是在乳化二甲基聚硅氧烷时,除使用乳化剂外,还加入专用稳定助剂,得到稳定性高的O-W型乳状液。后一类型乳状液用于发酵培养基后,即使经加热杀菌也不会破乳,所以具有强消泡力,添加少量即可获得良好的消泡效果,通常都是用水稀释后使用。其用量随发酵的种类、温度而不同,一般按二甲基聚硅氧烷量计,添加l00mg/kg即可达到充分消泡的目的。 ④有机极性化合物这类化合物主要是聚丙二醇和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段型聚醚。一般市售制品聚丙二醇的相对分子质量为400~2050,是极性物质,具有很强的抑泡性能。虽为极性物质,但与发酵液的亲和性稍差,不能在其上铺展,故而不能发挥强消泡作用。为提高对水溶液型培养液的亲和性,使用聚氧乙烯聚丙烯嵌段型聚醚(有较高的HLB值)最为合适。 (2)在各种发酵工业中应用 ①青霉素发酵用青霉菌(Penicil1ium)进行发酵生产青霉素时,为能大量生产,通常采用大容积发酵罐,送人大量空气,还要连续地激烈搅拌。这时,培养液中会产生大量泡沫,在上部形成泡沫层,如不及时采取消泡措施,泡沫会溢出罐外。采用天然油脂、硅油、矿物油作为消泡剂进行试验,消泡剂的最适添加量和青霉素产量如表l—22所示。 表6. 消泡剂的最适添加量和青霉素的产量 从表中可看出,天然油脂中以橄榄油、猪油的效果较好,矿物油效果最差。有时,为了追求消泡效果,添加过量的消泡剂,则会引起细菌繁衍受阻,青霉素产率降低。有的油脂,如大豆油用作消泡剂时,不但引起溶菌,使青霉素的产生停止,而且还会从菌体溶出物中产生泡沫。其原因至今还未查明。 ②茁霉多糖发酵 茁霉多糖是由茁芽短梗霉(Aureobasiodium pullu1ans)产生的黏性多糖,为葡萄糖聚合物。在培养初期,茁霉多糖培养液起泡激烈,必须进行消泡,使用硅树脂乳液作为消泡剂效果良好,用量仅为几百万分之一,并且对发酵无不良影响。尽管发酵液中茁霉多糖积累量高达3%(质量体积比),消泡剂对发酵液的流动特性也几乎无影响。此外,添加消泡剂还可使茁霉多糖的产率略有增高。使用其他消泡剂的消泡效果不明显。可见,硅树脂是黏性多糖发酵的良好消泡剂。 (3)发酵工艺过程中抑泡、消泡技术从发酵工艺的全部过程到产品包装工序都需采取抑泡或消泡措施,以顺利生产出符合标准的产品。下面按工艺顺序进行介绍。 在发酵培养基配制工序,为了使各组分混合均匀,需要进行搅拌,此时如激烈起泡,上层的泡沫液即会溢出而流失,若搅拌不充分,则得不到符合标准的培养基。根据实践,可将少量的消泡剂作为培养基的组分之一加入,然后将配制好的培养基进行蒸汽加压蒸煮杀菌。为使培养基杀菌完全,在蒸煮过程中需进行缓慢的流动搅拌。在搅拌过程中绝不能产生气泡,这是因为气泡传热较液体传热困难。如有气泡、培养基中微生物死亡率显著降低,达不到完全杀菌目的,会导致发酵失败。因此,在培养基中添加耐热性消泡剂再进行杀菌,是极为重要的。 无菌培养基接种后,发酵液在培养发酵过程中生成的小气泡对菌体不会造成不良影响,但随后在发酵液上部形成泡沫层并逐渐增大,则会溢出发酵罐外。为防止泡液溢出,可在发酵罐上部安装消泡叶片,通过机械冲击法破泡,控制泡沫层增大,从而可免除添加消泡剂。如果泡沫产生的速率高于叶片消泡最大速率时,则需添加消泡剂以控制泡沫,这是一种有效的措施。从对菌体的影响和经济效益角度考虑,消泡剂的用量应尽可能少。现已查明,消泡剂对培养基液体中氧的溶解有很大影响,会使氧流量明显降低。因此,培养需氧量高的菌种,使用消泡剂极为不利,应选用机械消泡法。 经发酵后的液体进行离心分离,使重液(含菌体)和轻液(含产品)分开。如果发酵液中存留大量泡沫,则附着有菌体的泡沫便混进轻液中。因此,在进行分离工序之前,需在发酵液中添加消泡剂,完全消泡后方可进入离心机。从除菌液分离产品时,需将除菌液立即送至下一工序进行浓缩,使其体积缩至原来的几分之一。液体浓缩时黏度增高,能导致激烈起泡,因此在浓缩工序也必须添加消泡剂。有的制品不需浓缩,除菌液可直接灌装,例如生产酱油即是这样。在酱油的灌装工序,由于酱油起泡会导致无法灌满并溢出桶外。此时,若在木桶上盖的木塞上涂抹大豆油或硅树脂等消泡剂,即可消除此种现象。 2.轻工业中的应用 (1)乳胶工业中的消泡在乳胶生产过程中,进行搅拌、倾倒、流动、过滤时,会在胶料中混人大量气体,这些气体在乳胶中形成气泡,若不及时消除,将给进一步的加工操作造成困难,假如这些气泡留于模制品或浸渍制品的表面或内部,往往导致产品不符合标准。在胶料中添加消泡剂能有效地消除气泡,使操作方便,保证了产品的质量。 常用的消泡剂有仲辛醇、甲基环己醇的异构混合物、甘油单蓖麻酸酯、羊毛脂、丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段型聚醚等。 仲辛醇 仲辛醇为无色油状液体,与醇、醚能混溶,几乎不溶于水。用作天然橡胶和合成橡胶的消泡剂。使用时可直接加入乳胶或配合浆中,用量一般为乳胶量的0.005%~0.02%,用量过多对乳胶会产生破乳作用。 甲基环己醇的异构混合物 甲基环己醇的异构混合物为无色黏稠液体,带有芳香和薄荷脑气味,溶于苯、氯仿、乙醇,不溶于水。馏程为l65~ 甘油单蓖麻酸酯甘油单蓖麻酸酯为非离子表面活性剂,对乳胶具有优异的消泡性能,适合用于制备乳化涂料的合成乳胶的消泡,还具有增强乳胶的冻融稳定性,比利时生产的Radiasurf7153即属此类制品。 羊毛脂羊毛脂为淡黄色膏状半透明体,其主要成分为高级醇(如胆甾醇)及其酯类,无水物的相对密度约为0.9242,熔点为38~ 丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段型聚醚丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段型聚醚亦称消泡剂7010,为淡黄色黏稠液体,溶于水,HLB值为8~10,pH值呈中性,略呈浑浊,具有强抑泡、消泡能力。它是非离子表面活性剂。 此外,一些醇类,如正丁醇、环己醇、癸醇、十二醇、乙二醇、丙二醇等也可用作乳胶的消泡剂,但它们的消泡效果较上述消泡剂略为逊色。 日本近年来开发出许多复配型消泡剂,用于乳胶消泡效果较理想。其中一种是由聚二甲基硅氧烷消泡剂、聚烷氧基化聚二甲基硅氧烷类分散剂、非离子表面活性剂和极性溶剂组成的非水体系消泡剂。另一种是由液体聚有机硅氧烷l00份(质量,下同)和二氧化硅1~40份构成的组成物,每100份中加乳化剂l0~300份、水50~8000份,经激烈搅拌、乳化,即得到乳液型聚硅氧烷消泡剂。再一种是将聚有机硅氧烷80~98份、无定形二氧化硅0.1~30份、游离基引发催化剂0.0001~2份、乙烯基单体o~20份、乙烯基改性聚有机硅氧烷o~20份的混合物进行聚合反应后,再以聚二甲基硅氧烷稀释,即得到聚硅氧烷型消泡剂。 消泡剂的用法为,可直接添加于胶料中,也可加于乳胶中,均能达到良好的消泡目的。 (2)纺织业、造纸业中的消泡在纺织工业中,从纺纱、织造到印染、后整理等工序中都要使用消泡剂,以提高织物的质量。在造纸工业中,主要是在抄纸工序使用消泡剂,以改进操作和纸张的质量。 常用的消泡剂有消泡剂FZ-880、消泡剂GP、消泡剂GPE、消泡剂HXP系列产品、消泡剂MP0、消泡剂0TD、消泡剂SAF、消泡剂SAT、消泡剂SP-851、消泡剂WT-309、消泡剂XBE一2000、消泡剂XP一01,以及Nissan Distoam C系列产品、P1uronic P系列产品、Prona1 502、Varpo1 61等。 消泡剂FZ-880该消泡剂为有机硅消泡剂与非离子型和阴离子型表面活性剂(乳化剂)的复配物,为乳白色黏稠状的液体,l%水溶液的pH值为6~8,具有消泡快、抑泡效果强的特点,主要适用于纺织染整和造纸蒸煮时的消泡和抑泡。在室温到l 消泡剂GP该消泡剂为甘油聚氧丙烯醚,呈无色或淡黄色黏稠状的液体,带有苦味,难溶于水,溶于乙醇、苯等有机溶剂。由于聚氧丙烯链的末端有羟基,能起羟基所能进行的化学反应,所以具有消泡力强、抑泡持久的特点,主要用于造纸、纺织印染过程中的消泡。消泡剂GPE该消泡剂的化学成分为丙三醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚,为无色到淡黄色黏稠液体,带苦味,对水稳定,能与水以一定比例混溶,易溶于苯和多种芳香族溶剂中,热稳定性高,具有很强的消泡能力,使用浓度为3%~5%的水溶液的消泡力比食用油高25~30倍。除用于纺织、造纸业外,还可用于其他各种工业生产过程中的消泡。 消泡剂HXP系列产品 该系列产品为非离子型有机硅乳液,均呈乳白色,可用水以任意比例稀释,具有优良的消泡、抑泡性能,主要用于纺织、造纸工业,用作消泡剂和抑泡剂。 消泡剂MP0该产品的化学组成是多元醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚,为棕黄色易流动液体,具有优良的消泡和抑泡性能,在制浆造纸工艺过程中用作消泡剂和抑泡剂。 消泡剂OTD该产品由脂肪酰二胺复配而成,为淡黄色悬浊液体,具有优良的消泡、抑泡性能,适用于一切含水体系的消泡,用于制浆造纸工艺过程中消泡,可使纸浆清洗干净、上网均匀、提高过滤效率、改善纸浆质量、减少纸浆流失、降低成本。 消泡剂SAT该产品为聚甲基硅氧烷乳液,呈白色,能溶于水和乳化于水中,在低于 消泡剂SAT该产品为聚甲基硅氧烷乳液,呈乳白色,可分散于水中,具有良好的消泡性能。作为消泡剂,适用于化纤上浆时丙烯酸酯的消泡和印花色浆的消泡。 消泡剂SP-851该产品是由液体石蜡、失水山梨醇脂肪酸酯、硅树脂和二氧化硅等复配而成,为淡黄色黏稠液体,无味,易溶于水,具有优良的消泡和抑泡性能,适用于制浆造纸和毛纺织品生产工艺过程中的消泡和抑泡。 消泡剂WT-309该产品为有机硅系化合物消泡剂,热稳定性好,适用于纺织印染、造纸行业的消泡。 消泡剂XBE-2000该产品为丙二醇聚氧丙烯醚,为淡黄色透明状黏稠液体,溶于水,吸湿性低,化学稳定性高,具有优良的消泡性能,适用于纺织、化学纤维、制浆造纸工业生产各工艺过程中的消泡。 消泡剂XP-01该产品由矿物油、聚醚等复配而成,为琥珀色浑浊液体,2%乳液的pH值为6.5,能分散于水。作为高效消泡剂,适用于纸张涂料中。 Nissan Distoam C系列产品 该系列产品为聚乙二醇衍生物,是日本产品,溶于水,具有优良的消泡性能,主要用于造纸工艺各工序消泡。 P1uronic P系列产品该系列产品为丙二醇聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段型聚醚,为膏状物,溶于水、乙醇、丙二醇、甲苯、二甲苯和全氯乙烯;与皂类、羧甲基纤维素、一般碱性盐类相容;具有优良的消泡性能,作为纺织工业中纺丝整理、染色、柔软整理工序及造纸各工序的消泡剂。为美国产品。 Prona1 502该产品为聚乙二醇酯,为液体,溶于水,具有良好的消泡性能,适用于造纸各工序消泡。 Varpo1 61该产品为聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段型聚醚,为液体,溶于水,具有良好的消泡性能,适用于纺织、造纸工业各工序中的消泡。 |
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