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一文带你读懂消泡剂的那些事儿

时间：2023-03-27 11:08:31 来源：创始人点击：0次

一、泡沫的产生

当液体中存在表面活性剂时，由于气泡表面能吸附表面活性剂分子，当这些定向排列于气泡表面的分子达到一定浓度时就形成一层坚固的气泡壁薄膜。表面活性剂分子吸附在气-液界面上形成液膜，使表面张力下降，从而增加了气-液接触面，这样气泡就不易合并。空气泡的密度比水小得多，要浮到液体的表面上来，当上升的气泡透过液面时，又把液面上的上层表面活性剂分子吸附上去。因此，暴露在空气中的吸附表面活性剂的气泡膜同溶液里的气泡膜不一样，它包有两层表面活性剂分子，被吸附的表面活性剂对液膜具有保护作用，第二层表面活性剂分子的疏水基都朝向空气，如图-1所示。

二、泡沫的危害

1、生产能力受到极大的限制：如各种生物发酵（啤酒生产、酒精制造、医药上各大抗生素的生产……）中各种发酵罐、反应釜和蒸煮罐等设备，为了防止泡沫的出现，防止漫溢损失，投料系数要大打折扣。

2、造成原料和产品的浪费：由于泡沫的原因，能够造成有用或贵重原料因漫溢而损失，由此产生的浪费就不言而喻。

3、延长了反应周期：由于化学反应产物中包括有气体、液体，泡沫会造成气体滞留，延长了反应周期，不必要地多消耗了动力。又如果酒发酵由于泡沫存在使反应过度而变味……

4、影响产品品质：纺织工业中的染色、印花以及水性涂料工艺过程中，由于气泡的滞留，导致成品布上斑痕、疵点；纸浆浆液的泡沫除了给环境卫生、工人健康造成危害，成品纸也会出现许多孔洞，造成产品质量严重下降。

5、不利于准确计量：工业过程中，由于泡沫的存在，干扰液面计的测量准确，造成测量失误，液体中由于泡沫的存在，使得液体密度发生较大波动，往往还能引起反应釜吸收塔蒸馏塔液位虚高，致使操作失去平衡，甚至发生事故。

6、污染环境、引起事故的原因之一：由于泡沫漫溢，必然会污染生产环境及其周围环境，有的甚至造成重大事故。

以上这些还远远不是泡沫危害的全部，但足以见到它的严重性。总之，泡沫的存在，影响着国民经济各个部门、方方面面，若不能很好地加以解决，可以毫不夸张的说，“泡沫”将成为我们的拦路虎，成为某些过程的“瓶颈”。令人欣慰的是，对于泡沫的消除，我们已有良策。

三、消泡机理

消除泡沫，一般用静止、加温或降压的方法，但是耗时长，而在各种生产工艺和产品使用过程中就需要迅速消除产生的泡沫，就必须使用消泡剂。为此有必要了解消泡剂的作用机理。

从理论上来讲，消除使泡沫稳定的因素即可达到消泡的目的。因影响泡沫稳定性的因素主要是液膜的强度，消泡剂加入工作液后，即成为溶液、乳液或分散液，吸附于泡沫表面。由于它具有比泡沫更低的表面张力，可将表面活性剂或发泡物质吸引过来，使泡沫液膜表面粘度降低，局部变薄而破裂。所以造成泡沫破坏的主要原因是液膜的排液减薄和泡内气体的扩散，同时为了防止再生成泡沫，要降低或者消除表面弹性，即利用脆性的表面膜代替弹性的表面膜，产生不稳定的泡沫。

四、消泡剂的种类和特点

对于消泡剂，我们希望同时具有消泡和抑泡的效果，在水中的溶解度要小，也不易被工作液乳化和增溶。消泡剂的品种较多，但是根据类别，一般可分为含硅和不含硅两大类。

含硅消泡剂

含硅消泡剂表面张力低、溶解度小、分散好、作用持久，用量少，即具有强大的破泡、抑泡能力。并且此类消泡剂化学性质不活泼、无毒、对环境无污染。主要包括硅油、硅油乳液、硅油溶液（硅油溶于有机溶剂中）、硅油加其它填料（如SiO2，Al2O3）等四种。

不含硅消泡剂

按组分不同主要有以下几种：

（1）磷酸酯类消泡剂：消泡效果较好，应用较普遍。

（2）醇、醚、脂肪酸及其酯，动植物油或矿物油以及聚乙二醇丙二醇等物质：特点是原料易得，有一定的消泡效果，少量为单独用，大部分为复配着用。

（3）聚醚类消泡剂：醇类和环氧乙/丙烷的加成物。通过控制醇的含碳量、环氧乙/丙烷的比例，即可控制它的消泡性能。此类消泡剂的特点是可以开发一些耐高温的产品。由于不含硅，不会对设备器壁和织物产生沾污和油斑。有些产品不仅具有消泡、抑泡作用，对纺织行业来说还起着渗透、洗涤、缓染和匀染等功能性助剂的作用，比含硅消泡剂应用更加广泛。

选择消泡剂的注意点：

1、在起泡液中不溶或难溶

2、表面张力低于起泡液。

3、与起泡液有一定程度的亲和性。

4、与起泡液不发生化学反应。

5、挥发性小，作用时间长

来源：表面活性剂发展中心

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