分享

消泡剂的开发思路-3

 小双叨日常 2021-12-07

昨天讲完了起泡稳泡机理,今天讨论第三个问题,消泡的方法有哪些?

   3.消泡的方法有哪些?

   这个问题其实挺大的,假如铺开来讲,估计一篇两篇都写不完,那我们也只好姑且简单聊聊,反正以后还有大把时光可以再针对性的详述。

   如果从大的层面上可以分成两大类:物理方法和化学方法。主要的可以看看下图:

   我们先说说物理方法消泡。其实泡沫体系是一个亚稳定状态的体系,物理方法中无论是通过温度,或者压力,或者机械能的改变,都是输入能量来破坏泡沫的稳定性。这种方法简单,但能耗高,可能需要额外投资,可能耗时长而费力,相对而言消泡成本就高。

   再来说说化学方法,改变PH,盐析,都不如咱的消泡剂来的真香。添加量低,效率高,对体系本身影响小,成本相对而言也低,是高性价比的选择(怎么像在打广告?我可没有啊)。

   可是消泡剂为什么能消泡呢?这里面的机理也是五花八门,这里讲一些主流的观点吧。

   首先,大家要知道,消泡剂并不是一种单一的化合物,而是多种物质复配所得。就像乐高玩具拼飞机,都是由不同的积木组装而得,消泡剂也一样,它都是由哪些“模块”拼装起来,才具备恰到好处的消泡性能呢?我们一起来看一看:

   1)有机硅。这是我研究最多的一类,这里的有机硅不仅指二甲基硅油,还有各类改性硅。消泡机理是通过降低表面张力,快速迁移到气液界面,降低膜的局部表张而使得液膜破裂。现在单纯使用二甲基的情况越来越少,尤其涂料行业,因为需要考量涂膜的缩孔倾向。所以更推荐使用改性硅,通过调节改性硅的极性,来调整与不同体系的相容性。有机硅还有一个好处是生理惰性,所以可用于食品药品行业。

   2)脂肪酸类。这类物质能消泡的机理很有意思,是因为它们在液膜上的铺展速度很快,而形成了冲击波,导致泡沫破裂

   3)磷酯类。泡沫与泡沫的膜之间,其实含有液体,而不是紧密排布,因为有这层水或者液体的阻隔,使得泡与泡之间的膜具有了回弹力。而类似磷酸三丁酯这种物质,能够快速将液膜中的水或者液体排出,亦排液效应来实现消泡

   4)小分子醇。例如乙醇,丙醇,它们具有增溶作用,可以“吃掉”表面活性剂,降低其浓度,从而减弱稳泡效果。

   5)反离子(电荷)物质。上一节说过离子型表活,会在液膜界面处形成双电层,巩固其稳泡性能;而通过带反离子的物质加入,使得正负电荷抵消,就能破坏膜的稳定性,造成泡沫破裂。

   6)疏水粒子。我用过许多疏水颗粒,比如二氧化硅,金属皂类等,我感觉它们是消泡剂中的点睛之笔。关于它们的消泡机理大体有两种说法:一是“针刺效应”,利用固体颗粒粗糙表面,去刺破液膜;二是吸附效应,将液膜表面的稳泡表活吸附掉,从而实现破泡效果。

   以上是一些消泡剂的主流模块选择,模块虽有了,如何搭配好它们,发挥出最大的功效,才是最重要的。

   那我们今天这一讲就到这里吧,最后留个相关问题给大家思考:为什么当汤快要溢锅的时候,放一个勺子或者筷子在锅上,能防止溢锅呢?

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多