Что такое силиконовый пеногаситель?

Что такое силиконовый пеногаситель?

Силиконовые пеногасители — это пеногасители с превосходными свойствами пеногашения благодаря их чрезвычайно низкому поверхностному натяжению и нерастворимости в других веществах.

Основным компонентом является полисилоксан, который нерастворим или нерастворим во всех веществах и растворителях и имеет низкое межфазное натяжение с водой, поэтому он действует как хороший пеногаситель в очень малых количествах как в водных, так и в неводных системах.

Применение силиконовых пеногасителей

Силиконовые пеногасители используются в различных областях. В частности, они пеногасят пену, образующуюся во всех промышленных областях, включая химическую, нефтяную, ферментационную, полиграфическую, бумажную, текстильную и очистку сточных вод. Он также используется в качестве пищевой добавки, поскольку не имеет вкуса, запаха и чрезвычайно малотоксичен.

Помимо того, что он очень эффективен в пеногашении в небольших количествах, он сохраняет жидкое состояние в широком диапазоне температур, а его физические свойства существенно не меняются, за исключением вязкости. В результате он обладает превосходной термо- и атмосферостойкостью и может использоваться в суровых условиях. Он также химически и физиологически инертен, не имеет вкуса и запаха.

Принцип действия кремниевых пеногасителей

Пузырьки в жидкости существуют, когда газ, смешанный с жидкостью, покрыт тонкой жидкой пленкой. Эта пленка образована поверхностно-активным веществом в жидкости. Другими словами, газ обернут в пленку поверхностно-активного вещества. Другими словами, на поверхности пены (жидкий слой, называемый ламеллой) гидрофобные группы поверхностно-активного вещества находятся на стороне воздуха, а гидрофильные группы поверхностно-активного вещества находятся на стороне воды, окружая газ в стабильной структуре.

Кремниевые пеногасители нарушают молекулярный порядок поверхностно-активного вещества для достижения их противопенных отверждающих свойств. Вязкость поверхности пены обусловлена ​​псевдомостиковой структурой между адсорбентами поверхностно-активного вещества. Поверхностное натяжение кремниевого пеногасителя настолько мало, что когда он прилипает к поверхности пены, он втягивает адсорбирующие вещества на поверхности пены, разрушая псевдомостиковую структуру на поверхности пены и разделяя пену, тем самым значительно снижая поверхностное натяжение пены и демонстрируя ее пеногасящий эффект.

Поверхностно-активные вещества также обладают феноменом, называемым эффектом Марангони, который возникает, когда смещение в поверхностной адсорбционной плотности создает градиент поверхностного натяжения, заставляя поверхностно-активные вещества перемещаться обратно в тонкие области. Это явление поддерживает эластичность слоя поверхностно-активного вещества и позволяет пене существовать стабильно. Однако в присутствии кремниевого пеногасителя слой поверхностно-активного вещества заменяется кремнием с низкими межмолекулярными силами, и поверхность пены теряет свою эластичность, что приводит к пеногашению.

Явление, при котором мелкие пузырьки с высоким внутренним давлением в пене непрерывно поглощаются более крупными пузырьками с низким внутренним давлением, называется диффузией газа. При наличии поверхностно-активного вещества скорость диффузии газа в слое ламеллы уменьшается, и пена находится в стабильном состоянии. Однако, если часть слоя поверхностно-активного вещества на поверхности пены заменить кремниевым пеногасителем, кремний может способствовать диффузии газа и пеногашению из-за его высокой газопроницаемости.

Типы кремниевых пеногасителей

Силиконовые пеногасители включают «масляный тип», «масляный тип соединения», «самоэмульгирующий тип», «эмульсионный тип», «растворный тип», «твердый тип» и «порошкообразный тип» и используются в зависимости от цели, которую необходимо устранить.

1. Силиконовый пеногаситель на масляной основе

Силиконовый пеногаситель на масляной основе является пеногасителем без растворителей и добавок. Поскольку он не является кремнеземом, его можно использовать в пенящихся жидкостях на масляной основе, которые не подходят для смешивания с водой или растворителями.

Они недорогие, быстродействующие и термостойкие. Однако маслянистый компонент достаточно сильный, чтобы заставить масло всплывать. Поэтому он может вызвать проблемы при использовании для дренажа в реки и т. д., и с ним нужно обращаться осторожно.

2. Масляно-компаундный силиконовый пеногаситель

Масляный силиконовый пеногаситель изготовлен из силиконового масла с порошкообразным кремниевым порошком и изготовлен только из силиконовой смолы, поэтому он проявляет присущие силикону свойства. Он эффективен как для пенообразующих растворов на масляной, так и на водной основе. Поскольку эмульгатор не добавляется, его нельзя использовать в пенообразующих растворах на водной основе.

3. Самоэмульгирующийся силиконовый пеногаситель

Самоэмульгирующиеся силиконовые пеногасители эффективны как в кислотных, так и в щелочных средах. Они также очень стойкие и могут использоваться в широком спектре применений. Недостатком является то, что они дороже других пеногасителей.

4. Эмульсионный силиконовый пеногаситель

Силиконовые пеногасители эмульсионного типа являются универсальными пеногасителями для пенообразующих растворов на водной основе. Они просты в обращении, безопасны и доступны во многих вариантах. Поэтому они используются для пищевых добавок и очистки сточных вод.

Недостатки включают ограниченные условия хранения. Слабые стороны включают низкую устойчивость к высокотемпературному пенообразующему раствору, устойчивость к щелочам и кислоте.

5. Силиконовый пеногаситель растворного типа

Силиконовые пеногасители растворного типа изготавливаются путем растворения силиконовой жидкости в растворителе, что позволяет добавлять различные функциональные возможности в зависимости от растворителя. Они в основном используются для пеногашения пенообразующих растворов на масляной основе. Хотя они очень эффективны для пен на масляной основе, они менее эффективны для пен на водной основе.

6. Твердые и порошкообразные кремниевые пеногасители

Твердые и порошкообразные кремниевые пеногасители производятся путем адсорбции силиконовой жидкости на порошок или твердое вещество с высокой степенью абсорбции масла. Они обладают хорошей стабильностью при хранении, просты в обращении и пригодны для обработки. Они также эффективны при диспергировании в водных пенных растворах, но их трудно использовать в неводных пенных растворах.