Naše hlavní produkty: Aminový silikon, blokový silikon, hydrofilní silikon, všechny jejich silikonové emulze, zlepšovače tření, vodoodpudivé látky (bez fluoru, uhlík 6, uhlík 8), chemikálie na dezinfekci (ABS, enzymy, ochrana spandexu, odstraňovač manganu), hlavní exportní země: Indie, Pákistán, Bangladéš, Turecko, Indonésie, Uzbekistán atd., pro více informací kontaktujte: Mandy +86 19856618619 (Whatsapp)
Princip, klasifikace, výběr a dávkování odpěňovačů

Problém s pěnou při úpravě vody mátl mnoho lidí. V počáteční fázi uvádění do provozu se při úpravě cirkulující vody objevuje pěna, povrchově aktivní pěna, nárazová pěna, peroxidová pěna, pěna vznikající přidáním neoxidujícího baktericidu atd., takže použití odpěňovače při úpravě vody je poměrně běžné. Tento článek komplexně představuje princip, klasifikaci, výběr a dávkování odpěňovače!

★ Odstranění pěny
1. Fyzikální metody

Z fyzikálního hlediska zahrnují metody odstraňování pěny především umístění přepážky nebo filtračního síta, mechanické míchání, statickou elektřinu, zmrazování, zahřívání, páru, ozařování paprsky, vysokorychlostní centrifugaci, snížení tlaku, vysokofrekvenční vibrace, okamžitý výboj a ultrazvuk (akustická regulace kapaliny). Všechny tyto metody v různé míře zvyšují rychlost přenosu plynu na obou koncích kapalného filmu a výboj kapaliny z bublinového filmu, čímž se faktor stability pěny snižuje oproti faktoru útlumu, takže počet pěny postupně klesá. Společnou nevýhodou těchto metod je však to, že jsou silně omezeny faktory prostředí a mají nízkou míru odpěňování. Výhodami jsou ochrana životního prostředí a vysoká míra opětovného použití.

2. Chemické metody

Chemické metody k odstranění pěny zahrnují především chemickou reakci a přidání odpěňovače.

Metoda chemické reakce označuje chemickou reakci mezi pěnidlem a dalším pěnidlem, při které dochází k přidání některých činidel za vzniku ve vodě nerozpustných látek, čímž se snižuje koncentrace povrchově aktivní látky v kapalném filmu a podporuje se prasknutí pěny. Tato metoda má však určité nedostatky, jako je nejistota složení pěnidla a poškození systémového zařízení nerozpustnými látkami. V dnešní době je v různých průmyslových odvětvích nejrozšířenější metodou odpěňování metoda přidání odpěňovačů. Největší výhodou této metody je vysoká účinnost odpěňování a snadné použití. Klíčem je však nalezení vhodného a účinného odpěňovače.

★Princip odpěňovače

Odpěňovače, také známé jako odpěňovače, mají následující principy:

1. Mechanismus lokálního snížení povrchového napětí pěny, který vede k jejímu prasknutí, spočívá v tom, že se na pěnu nasypou vyšší alkoholy nebo rostlinné oleje. Po rozpuštění v kapalině pěny se povrchové napětí výrazně sníží. Protože tyto látky mají obecně nízkou rozpustnost ve vodě, je snížení povrchového napětí omezeno na lokální část pěny, zatímco povrchové napětí kolem pěny se téměř nemění. Část se sníženým povrchovým napětím je silně tažena a roztahována všemi směry a nakonec se zlomí.

2. Zničení elasticity membrány vede k tomu, že odpěňovač, který rozrušuje bubliny a přidává se do pěnového systému, difunduje k rozhraní plyn-kapalina, což ztěžuje povrchově aktivní látkě se stabilizačním účinkem na pěnu obnovení elasticity membrány.

3. Odpěňovače, které podporují odvádění tekutého filmu, mohou podpořit odvádění tekutého filmu, a tím způsobit praskání bublin. Rychlost odvádění pěny může odrážet její stabilitu. Přidání látky, která urychluje odvádění pěny, může také hrát roli v odpěňování.

4. Přidání hydrofobních pevných částic může způsobit praskání bublin na jejich povrchu. Hydrofobní pevné částice přitahují hydrofobní konec povrchově aktivní látky, čímž se hydrofobní částice stávají hydrofilními a vstupují do vodné fáze, čímž hrají roli v odpěňování.

5. Solubilizační a pěnivé povrchově aktivní látky mohou způsobit praskání bublin. Některé nízkomolekulární látky, které lze plně smíchat s roztokem, mohou solubilizovat povrchově aktivní látku a snížit její účinnou koncentraci. Nízkomolekulární látky s tímto účinkem, jako je oktanol, ethanol, propanol a další alkoholy, mohou nejen snížit koncentraci povrchově aktivní látky v povrchové vrstvě, ale také se rozpustit v adsorpční vrstvě povrchově aktivní látky, čímž se snižuje kompaktnost molekul povrchově aktivní látky a tím se oslabuje stabilita pěny.

6. Dvojitá elektrická vrstva povrchově aktivní látky při rozkladu elektrolytu hraje odpěňovací roli v interakci dvojité elektrické vrstvy povrchově aktivní látky s pěnou za vzniku stabilní pěnivé kapaliny. Přidání běžného elektrolytu může dvojitou elektrickou vrstvu povrchově aktivní látky rozložit.

★ Klasifikace odpěňovačů

Běžně používané odpěňovače lze podle jejich složení rozdělit na silikonové (pryskyřičné), povrchově aktivní látky, alkany a minerální oleje.

1. Silikonové (pryskyřičné) odpěňovače, známé také jako emulzní odpěňovače, se používají emulgací a dispergací silikonové pryskyřice s emulgátory (povrchově aktivními látkami) ve vodě před jejím přidáním do odpadní vody. Jemný prášek oxidu křemičitého je dalším typem odpěňovače na bázi křemíku s lepším odpěňovacím účinkem.

2. Povrchově aktivní látky, jako jsou odpěňovače, jsou ve skutečnosti emulgátory, to znamená, že využívají disperzi povrchově aktivních látek k udržení látek tvořících pěnu ve stabilním emulgovaném stavu ve vodě, aby se zabránilo tvorbě pěny.

3. Odpěňovače na bázi alkanů jsou odpěňovače vyrobené emulgací a dispergací parafínu nebo jeho derivátů za použití emulgátorů. Jejich použití je podobné jako u emulgačních odpěňovačů na bázi povrchově aktivních látek.

4. Hlavní složkou odpěňovače je minerální olej. Pro zlepšení účinku se někdy mísí kovové mýdlo, silikonový olej, oxid křemičitý a další látky. Kromě toho lze někdy přidat různé povrchově aktivní látky, které usnadňují difuzi minerálního oleje na povrch pěnivého roztoku nebo rovnoměrně rozptýlí kovová mýdla a další látky v minerálním oleji.
★ Výhody a nevýhody různých typů odpěňovačů

Výzkum a aplikace organických odpěňovačů, jako jsou minerální oleje, amidy, nižší alkoholy, mastné kyseliny a estery mastných kyselin, fosfátové estery atd., jsou relativně rané a patří k první generaci odpěňovačů. Jejich výhodou je snadná dostupnost surovin, vysoká environmentální výkonnost a nízké výrobní náklady. Nevýhodou je nízká účinnost odpěňování, vysoká specificita a náročné provozní podmínky.

Polyetherové odpěňovače jsou odpěňovače druhé generace, zahrnující zejména polyethery s přímým řetězcem, polyethery vycházející z alkoholů nebo amoniaku a deriváty polyetheru s esterifikací koncových skupin. Největší výhodou polyetherových odpěňovačů je jejich silná protipěnivá schopnost. Kromě toho mají některé polyetherové odpěňovače také vynikající vlastnosti, jako je odolnost vůči vysokým teplotám, silná odolnost vůči kyselinám a zásadám. Nevýhody jsou omezeny teplotními podmínkami, úzkými oblastmi použití, špatnou odpěňovací schopností a nízkou rychlostí praskání bublin.

Organické silikonové odpěňovače (odpěňovače třetí generace) mají silný odpěňovací výkon, rychlou odpěňovací schopnost, nízkou těkavost, netoxické pro životní prostředí, nefyziologickou setrvačnost a širokou škálu použití. Proto mají široké aplikační vyhlídky a obrovský tržní potenciál, ale jejich odpěňovací výkon je nízký.

Polyetherem modifikovaný polysiloxanový odpěňovač kombinuje výhody polyetherových odpěňovačů a organokřemičitých odpěňovačů a představuje směr vývoje odpěňovačů. Někdy jej lze znovu použít na základě jeho reverzní rozpustnosti, ale v současné době existuje jen málo typů takových odpěňovačů a stále jsou ve fázi výzkumu a vývoje, což má za následek vysoké výrobní náklady.

★ Výběr odpěňovačů

Výběr odpěňovačů by měl splňovat následující kritéria:

1. Pokud je látka nerozpustná nebo nerozpustná v pěnicím roztoku, rozruší pěnu. Odpěňovač by měl být koncentrován na pěnové fólii. U odpěňovačů by měly být koncentrovány a koncentrovány okamžitě, zatímco u potlačovačů pěny by měly být v tomto stavu pravidelně udržovány. Odpěňovače jsou tedy v pěnivých kapalinách v přesyceném stavu a pouze nerozpustné nebo špatně rozpustné jsou náchylné k dosažení přesycení. Nerozpustné nebo obtížně rozpustné látky se snadno agregují na rozhraní plyn-kapalina, snadno se koncentrují na membráně bublin a mohou fungovat i při nižších koncentracích. Odpěňovač používaný ve vodních systémech, molekuly aktivní složky, musí být pro dosažení nejlepšího účinku silně hydrofobní a slabě hydrofilní s hodnotou HLB v rozmezí 1,5-3.

2. Povrchové napětí je nižší než napětí pěnicí kapaliny a pouze tehdy, když jsou mezimolekulární síly odpěňovače malé a povrchové napětí je nižší než napětí pěnicí kapaliny, mohou částice odpěňovače proniknout do pěnového filmu a expandovat na něm. Stojí za zmínku, že povrchové napětí pěnicího roztoku není povrchové napětí roztoku, ale povrchové napětí pěnicího roztoku.

3. Existuje určitý stupeň afinity s pěnivou kapalinou. Protože proces odpěňování je ve skutečnosti soutěží mezi rychlostí rozpadu pěny a rychlostí tvorby pěny, musí být odpěňovač schopen se rychle dispergovat v pěnivé kapalině, aby mohl rychle hrát roli v širším spektru pěnivé kapaliny. Aby odpěňovač rychle difundoval, musí mít aktivní složka odpěňovače určitý stupeň afinity s pěnivým roztokem. Aktivní složky odpěňovačů jsou příliš blízko pěnivým kapalinám a rozpustí se; jsou příliš řídké a obtížně se dispergují. Pouze při vhodné blízkosti může být účinnost dobrá.

4. Odpěňovače nereagují s pěnivými kapalinami chemicky. Když odpěňovače reagují s pěnivými kapalinami, ztrácejí svou účinnost a mohou produkovat škodlivé látky, které ovlivňují mikrobiální růst.

5. Nízká těkavost a dlouhé trvání účinku. Nejprve je nutné určit, zda je systém, který vyžaduje použití odpěňovačů, na bázi vody nebo oleje. Ve fermentačním průmyslu by se měly používat odpěňovače na bázi oleje, jako je polyetherem modifikovaný silikon nebo odpěňovače na bázi polyetheru. Průmysl nátěrů na bázi vody vyžaduje odpěňovače na bázi vody a organické silikonové odpěňovače. Vyberte odpěňovač, porovnejte přidané množství a na základě referenční ceny určete nejvhodnější a nejekonomičtější odpěňovač.

★Faktory ovlivňující účinnost použití odpěňovače

1. Dispergovatelnost a povrchové vlastnosti odpěňovačů v roztoku významně ovlivňují další odpěňovací vlastnosti. Odpěňovače by měly mít vhodný stupeň disperze a částice, které jsou příliš velké nebo příliš malé, mohou ovlivnit jejich odpěňovací aktivitu.

2. Kompatibilita odpěňovače v pěnovém systému Pokud je povrchově aktivní látka zcela rozpuštěna ve vodném roztoku, je obvykle směrována na rozhraní plyn-kapalina pěny, aby se pěna stabilizovala. Pokud je povrchově aktivní látka v nerozpustném nebo přesyceném stavu, částice se v roztoku dispergují a hromadí na pěně, která pak působí jako odpěňovač.

3. Okolní teplota pěnicího systému a teplota pěnicí kapaliny mohou také ovlivnit výkon odpěňovače. Pokud je teplota samotné pěnicí kapaliny relativně vysoká, doporučuje se použít speciální odpěňovač odolný vůči vysokým teplotám, protože při použití běžného odpěňovače se účinek odpěňování výrazně sníží a odpěňovač přímo deemulguje pleťové mléko.

4. Balení, skladování a přeprava odpěňovačů jsou vhodné pro skladování při teplotě 5–35 °C a trvanlivost je obvykle 6 měsíců. Neumisťujte je do blízkosti zdrojů tepla ani nevystavujte slunečnímu záření. V souladu s běžně používanými metodami skladování chemikálií zajistěte po použití uzavření, aby nedošlo k jejich znehodnocení.

6. Poměr přidávání odpěňovačů k původnímu roztoku a zředěnému roztoku se do určité míry liší a není stejný. Vzhledem k nízké koncentraci povrchově aktivní látky je zředěný odpěňovač extrémně nestabilní a nedochází k jeho rychlému odlupování. Jeho odpěňovací účinnost je relativně nízká, což není vhodné pro dlouhodobé skladování. Doporučuje se použít ihned po zředění. Podíl přidaného odpěňovače je nutné ověřit testováním na místě, aby se vyhodnotila jeho účinnost, a neměl by se přidávat nadměrně.

★Dávkování odpěňovače

Existuje mnoho typů odpěňovačů a požadované dávkování pro různé typy odpěňovačů se liší. Níže uvedeme dávkování šesti typů odpěňovačů:

1. Alkoholový odpěňovač: Při použití alkoholových odpěňovačů se dávkování obvykle pohybuje v rozmezí 0,01–0,10 %.

2. Odpěňovače na bázi oleje: Množství přidaných odpěňovačů na bázi oleje se pohybuje mezi 0,05–2 % a množství přidaných odpěňovačů na bázi esterů mastných kyselin se pohybuje mezi 0,002–0,2 %.

3. Amidové odpěňovače: Amidové odpěňovače mají lepší účinek a přidávané množství se obvykle pohybuje v rozmezí 0,002–0,005 %.

4. Odpěňovač na bázi kyseliny fosforečné: Odpěňovače na bázi kyseliny fosforečné se nejčastěji používají ve vláknech a mazacích olejích, přičemž přidává se v množství mezi 0,025–0,25 %.

5. Aminový odpěňovač: Aminové odpěňovače se používají hlavně při zpracování vláken s přidaným množstvím 0,02–2 %.

7. Odpěňovače na bázi etheru: Odpěňovače na bázi etheru se běžně používají při tisku papíru, barvení a čištění s typickou dávkou 0,025–0,25 %.