消泡劑,又稱為抗泡劑、除泡劑,形態(tài)分液體和固體粉末,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)用于金屬加工液、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,下面我們來分析按照消泡劑成分分類,常用的消泡劑有哪些。
1、聚醚消泡劑
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,以抑制整個發(fā)酵過程的泡沫產(chǎn)生。
b.GPE型消泡劑
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、高碳醇消泡劑
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,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)?shù)娜榛瘎┡渲瞥闪6葹?~9μm,含量為20~50%的水乳液,即是水體系的消泡劑。
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??赡苁怯捎谒c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等。
4、聚醚改性硅消泡劑
結(jié)合了聚醚跟有機(jī)硅消泡劑二者的優(yōu)點,具有無毒無害,對菌種無害,添加量極少,是一種高性價比的產(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,抑泡時間長和安全無毒等特點,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,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主要組成物質(zhì)適當(dāng)配合而成。
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”。
常用的消泡劑有哪些,按照成分分類以上包含了大部分消泡劑的種類,長時間的消泡又稱抑泡,抑泡時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,在實際應(yīng)用中,視具體情況而定。