在眾多工業(yè)生產(chǎn)過程以及日常生活中,泡沫的產(chǎn)生有時(shí)候會(huì)帶來諸多困擾。比如在造紙工業(yè)中,泡沫會(huì)影響紙張的質(zhì)量和生產(chǎn)效率;在食品加工時(shí),泡沫可能導(dǎo)致產(chǎn)品外觀不佳、口感改變。而消泡劑的出現(xiàn),有效解決了這些泡沫問題。下面,就讓我們一起深入了解消泡劑。
1.消泡劑的定義
消泡劑,從字面意思理解,就是消除泡沫的一類物質(zhì)。它是一種能夠降低液體表面張力,抑制泡沫產(chǎn)生或使已產(chǎn)生的泡沫迅速破滅的添加劑。簡單來說,當(dāng)我們在生產(chǎn)或生活中遇到泡沫過多的情況時(shí),加入消泡劑,就能讓泡沫快速消失,恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。
2.消泡劑的組成
消泡劑的組成主要有活性成分、乳化劑、載體和乳化助劑,其中活性成分為最主要的核心部分,起到破泡、減小表面張力作用;乳化劑是使活性成分分散成小顆粒,以便于更好地分散到油或者水中,起到更好的消泡效果;載體在消泡劑中占較大比例,其表面張力并不高,主要起到支持介質(zhì)的作用,對抑泡、消泡效果有利,能把成本降低;乳化助劑是使乳化效果更好。
3.作用原理
消泡劑的作用原理主要基于以下幾個(gè)方面:首先是降低表面張力。泡沫的形成是由于液體表面張力較高,使得氣體容易在液體中聚集形成氣泡并穩(wěn)定存在。消泡劑能夠快速降低液體的表面張力,使氣泡難以形成,即使已經(jīng)形成的氣泡,也會(huì)因?yàn)楸砻鎻埩Φ慕档投兊貌环€(wěn)定,容易破裂。其次是破泡作用。消泡劑中的有效成分能夠滲透到泡沫的液膜中,破壞液膜的穩(wěn)定性。當(dāng)消泡劑分子進(jìn)入液膜后,會(huì)導(dǎo)致液膜局部的表面張力不平衡,使得液膜變薄,最終破裂,從而達(dá)到消泡的目的。
泡沫的破裂過程見圖一:
4.常見類型
消泡劑主要分為非硅型、聚醚型、有機(jī)硅型和聚醚改性有機(jī)硅型。
非硅型消泡劑:主要有醇類、脂肪酸、脂肪酸酯及磷酸酯類等,適用于油性基液中。它的制備原料易得、環(huán)保性能高、生產(chǎn)成本低,但對致密型泡沫的消泡效率較低,且專用性較強(qiáng),目前可以使用此類消泡劑的行業(yè)較少。
聚醚型消泡劑:聚醚消泡劑是以聚醚為主體成分。它的分子結(jié)構(gòu)中含有親水基和親油基,能夠在不同的體系中發(fā)揮作用。聚醚消泡劑具有良好的水溶性,在水中能夠快速分散,并且對環(huán)境友好。它常用于發(fā)酵工業(yè)、洗滌劑生產(chǎn)、造紙工業(yè)等領(lǐng)域,能夠有效地消除在這些過程中產(chǎn)生的泡沫。
有機(jī)硅型消泡劑:這是目前應(yīng)用最為廣泛的消泡劑之一。它是以聚硅氧烷為主要成分,具有優(yōu)異的消泡性能和抑泡性能。有機(jī)硅消泡劑的表面張力極低,能夠快速地在泡沫表面鋪展,破壞泡沫的穩(wěn)定性。它的優(yōu)點(diǎn)是消泡速度快、效率高、用量少、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,適用于多種行業(yè),如紡織印染、石油化工、食品加工等。
聚醚改性有機(jī)硅型消泡劑:此類消泡劑是利用聚醚鏈段或聚硅氧烷鏈段改性接枝后獲得的硅醚共聚物,它是將兩者的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合起來得到一種新型高效消泡劑,具有分散性好、抑泡能力強(qiáng)、穩(wěn)定、無毒、揮發(fā)性低、消泡效力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
5.應(yīng)用領(lǐng)域
工業(yè)領(lǐng)域:在化工生產(chǎn)中,如合成樹脂、橡膠、塑料等生產(chǎn)過程中,常常會(huì)產(chǎn)生大量的泡沫,消泡劑的使用能夠保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行,提高產(chǎn)品質(zhì)量。在紡織印染行業(yè),消泡劑可以消除染色、印花過程中產(chǎn)生的泡沫,避免出現(xiàn)色斑、色花等問題,保證印染效果。在造紙工業(yè)中,消泡劑能夠防止泡沫在紙漿中積聚,提高紙張的勻度和強(qiáng)度。
食品領(lǐng)域:在食品加工過程中,如釀造啤酒、制作乳制品、飲料生產(chǎn)等,泡沫的產(chǎn)生會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量和外觀。消泡劑可以安全地用于食品行業(yè),消除泡沫,保證食品的口感和品質(zhì)。不過,用于食品行業(yè)的消泡劑需要符合嚴(yán)格的食品安全標(biāo)準(zhǔn),確保對人體無害。
醫(yī)藥領(lǐng)域:在藥物制劑的生產(chǎn)過程中,例如注射液、口服液等的制備,泡沫可能會(huì)影響藥物的質(zhì)量和穩(wěn)定性。消泡劑能夠幫助消除這些泡沫,保證藥品的質(zhì)量和安全性。
6.使用注意事項(xiàng)
用量控制:消泡劑的用量并非越多越好,過多使用可能會(huì)導(dǎo)致其他問題,如影響產(chǎn)品的性能、產(chǎn)生副作用等。因此,在使用消泡劑時(shí),需要根據(jù)實(shí)際情況,通過試驗(yàn)確定最佳的用量。
相容性:消泡劑需要與使用體系具有良好的相容性,否則可能會(huì)出現(xiàn)分層、沉淀等現(xiàn)象,影響消泡效果和產(chǎn)品質(zhì)量。在選擇消泡劑時(shí),要充分考慮其與使用體系的相容性。
儲(chǔ)存條件:不同類型的消泡劑儲(chǔ)存條件有所不同,一般需要儲(chǔ)存在陰涼、干燥、通風(fēng)的地方,避免陽光直射和高溫環(huán)境,以保證消泡劑的性能穩(wěn)定。
7.國內(nèi)外主要生產(chǎn)企業(yè)
1、國外企業(yè)
Dow 陶氏化學(xué):1897 年始創(chuàng)于美國,是專門的全球性材料科學(xué)公司,擁有塑料、工業(yè)中間體、涂料和有機(jī)硅業(yè)務(wù)組合。1979 年進(jìn)入中國市場,其消泡劑產(chǎn)品在包裝、基礎(chǔ)建設(shè)、交通運(yùn)輸、消費(fèi)者護(hù)理等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,憑借強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力和生產(chǎn)規(guī)模,產(chǎn)品質(zhì)量和性能處于國際領(lǐng)先水平。
BASF 巴斯夫:1865 年成立的德國化工巨頭,是全球頗具規(guī)模的綜合型化工公司,在大中華區(qū)擁有 20 多個(gè)主要全資子公司。產(chǎn)品涵蓋化學(xué)品、材料、工業(yè)解決方案等多個(gè)領(lǐng)域,其消泡劑以技術(shù)品質(zhì)和工匠精神著稱,在綠色環(huán)保乳膠、助劑等方面是全球知名企業(yè),能為不同行業(yè)提供高品質(zhì)的消泡劑產(chǎn)品和解決方案。
BYK 畢克化學(xué):1873 年始創(chuàng)于德國,隸屬于阿爾塔納集團(tuán)旗下,是全球領(lǐng)先的特種化學(xué)品供應(yīng)商之一,主要從事涂料、印刷油墨、塑料、膠粘劑和密封膠等行業(yè)的助劑產(chǎn)品的研發(fā)與制造。其消泡劑產(chǎn)品在涂料和油墨等領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢,能有效改善產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。
WACKER 瓦克:1914 年成立于德國,是全球知名的有機(jī)硅密封膠制造商,作為一家引領(lǐng)全球硅化學(xué)和乙烯化學(xué)發(fā)展的跨國公司,在全球擁有 20 多個(gè)生產(chǎn)基地。1993 年進(jìn)入中國,其消泡劑產(chǎn)品以有機(jī)硅為主要成分,具有良好的穩(wěn)定性和消泡效果,廣泛應(yīng)用于化工、電子等多個(gè)行業(yè)。
2、國內(nèi)企業(yè)
江蘇四新科技應(yīng)用研究所股份有限公司:位于江蘇省南京市,成立于 1992 年,是專業(yè)消泡劑制造商,也是《有機(jī)硅消泡劑》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)參編單位。擁有眾多消泡劑產(chǎn)品專利、較具規(guī)模的生產(chǎn)基地以及完善的實(shí)驗(yàn)和中試平臺(tái),產(chǎn)品覆蓋紡織、醫(yī)藥、造紙等諸多行業(yè)領(lǐng)域,暢銷全國并遠(yuǎn)銷海外十多個(gè)國家和地區(qū)。
萬成消泡劑有限公司:創(chuàng)建于 2003 年,是安徽萬成集團(tuán)旗下企業(yè),專業(yè)從事各種消泡劑、聚醚改性硅油研發(fā)生產(chǎn)。公司注重技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品品質(zhì),以高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)、高品質(zhì)的要求經(jīng)營企業(yè),其消泡劑產(chǎn)品應(yīng)用于石油化工、化纖、造紙等多個(gè)專項(xiàng)領(lǐng)域,品質(zhì)達(dá)到國外第四代產(chǎn)品水平,是國內(nèi)能與國外產(chǎn)品抗衡的生產(chǎn)商之一。
江蘇賽歐信越消泡劑有限公司:成立于 1990 年,位于江蘇淮安市金湖經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū),是江蘇省高新技術(shù)企業(yè)。公司專注于消泡劑產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn),建成有機(jī)硅、聚醚、高碳醇和食品消泡劑生產(chǎn)線 4 條,開發(fā)了煉化、發(fā)酵、食品等多個(gè)系列共 50 多個(gè)品種的產(chǎn)品,產(chǎn)品暢銷國內(nèi)并遠(yuǎn)銷東南亞等多個(gè)國家,在世界消泡劑行業(yè)享有盛譽(yù)。
濰坊賽洋工貿(mào)有限公司:是一家從事有機(jī)硅消泡劑、污水處理消泡劑、醇類消泡劑等研發(fā)、生產(chǎn)、貿(mào)易于一體的綜合性科技型企業(yè)。公司生產(chǎn)設(shè)備完善,加工工藝先進(jìn),檢測手段齊全,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于造紙制漿洗漿、紡織印染、涂料油墨等領(lǐng)域,已形成年產(chǎn)各類消泡劑萬噸以上的專業(yè)規(guī)模,“賽洋” 牌消泡劑產(chǎn)品具有消泡迅速、抑泡持久、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。
8.發(fā)展趨勢
1、產(chǎn)品環(huán)?;喝颦h(huán)保意識(shí)提升,環(huán)保法規(guī)趨嚴(yán),傳統(tǒng)含有害物質(zhì)的消泡劑逐漸被淘汰。生物基消泡劑、可降解消泡劑等綠色產(chǎn)品因環(huán)境友好性和高效性,將迎來快速發(fā)展。如 “雙碳” 目標(biāo)推進(jìn)下,企業(yè)更關(guān)注消泡劑環(huán)保性能,以滿足環(huán)保要求。
2、需求高性能化:隨著工業(yè)生產(chǎn)精細(xì)化,水處理、石油天然氣、智能制造等行業(yè)對消泡劑性能要求提高。高性能消泡劑具有更高消泡效率、更低殘留量,能適應(yīng)惡劣環(huán)境和復(fù)雜工藝,市場需求持續(xù)增長。例如納米技術(shù)開發(fā)的高效環(huán)保消泡劑,性能遠(yuǎn)超傳統(tǒng)產(chǎn)品。
3、服務(wù)定制化:客戶需求多樣化,不同行業(yè)和應(yīng)用場景對消泡劑性能要求不同。企業(yè)需根據(jù)客戶需求提供個(gè)性化解決方案,定制化服務(wù)成為行業(yè)發(fā)展新趨勢。如針對不同行業(yè)特殊需求,開發(fā)專用消泡劑成為廠商競爭的新高地。
4、技術(shù)創(chuàng)新化:技術(shù)創(chuàng)新是市場發(fā)展重要?jiǎng)恿?,企業(yè)加大研發(fā)投入,開發(fā)新型產(chǎn)品和技術(shù)以提高競爭力和市場占有率。除納米技術(shù)外,人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也將推動(dòng)消泡劑生產(chǎn)過程智能化升級,通過智能監(jiān)測系統(tǒng),實(shí)時(shí)優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù),提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
5、市場規(guī)?;喝蛳輨┦袌鲆?guī)模不斷擴(kuò)大。
6、應(yīng)用多元化:消泡劑應(yīng)用場景廣泛,包括金屬加工液、清除膠乳、紡織上漿、食品發(fā)酵等領(lǐng)域。隨著生物技術(shù)、新能源等新興產(chǎn)業(yè)崛起,應(yīng)用場景不斷拓展,市場需求呈現(xiàn)多元化趨勢。
轉(zhuǎn)載自:化工好料到haoliaodao.com
來源:表面活性劑發(fā)展中心