消泡剂的分类与使用

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消泡剂的分类与使用

消泡剂的应用十分广泛,如食品工业、造纸工业、水处理、采油工业、印染工业、涂料工业、洗涤剂工业、橡胶胶乳工业、气溶胶工业、日化工业、医药工业、奶制品工业等。

消泡剂应具备下列性质:①消泡力强,用量少;②加到起泡体系中不影响体系的基本性质,即不与被消泡体系起反应;③表面张力小;④与表面的平衡性好;⑤耐热性好;⑥扩散性、渗透性好,正铺展系数较高;⑦化学性稳定,耐氧化性强;⑧气体溶解性、透过性好;⑨在起泡性溶液中的溶解性小;⑩无生理活性,安全性高。

美国胶体化学家L·I·Osipow和道康宁公司的R·F·Smith从泡沫的密度方面对泡沫进行了定义;日本的伊藤光一从泡沫结构的角度对泡沫进行了定义,但是却忽略了气泡间的相互联系;我国著名的表面物理学家赵国玺教授对泡沫的定义为:泡沫是气体分散于液体中的分散体系,气体是分散相(不连续相),液体是分散介质(连续相),液体中的气泡上升至液面,形成少量液体构成的以液膜隔开气体的气泡聚集物。国内外学者一致认为:泡沫本身是一种热力学不稳定体系,当气体进入含有表面活性剂的溶液中时,便会形成长时间稳定的泡沫体系。

泡沫的消除方法:

(1)物理方法

从物理学角度考虑消除泡沫的方法主要包括放置挡板或滤网、机械搅拌、静电、冷冻、加热、蒸汽、射线照射、高速离心、加压减压、高频振动、瞬间放电和超声波(声学液体控制)等,这些方法都在不同程度上促进了液膜两端气体的透过速率和泡膜的排液,使得泡沫的稳定因素小于衰减因素,逐渐减少泡沫数量。但是这些方法共同的缺点是使用受环境因素的制约性较强、消泡速率不高等,优点是既环保重复利用率也高。

(2)化学方法

从化学角度消除泡沫的方法主要包括化学反应法和添加消泡剂的方法。化学反应法是指通过加入一些试剂使其与起泡剂发生化学反应,生成不溶于水的物质,从而降低了液膜中表面活性剂的浓度,促使泡沫的破裂,但是这种方法存在发泡剂成分不确定、产生难溶性物质对体系设备产生危害等缺点。现如今各行各业应用最广泛的消泡方法是加入消泡剂的方法,这种方法最大的优点在于破泡效率高、使用方便等优点,但是寻找合适高效的消泡剂是关键。

消泡剂按照不同的组成成分分为这几大类:

非离子表面活性剂:如聚氧乙烯醇、脂肪醇聚醚等。这些成分可以防止气泡形成,并将已经形成的气泡破裂。

矿物油类:如硅油、白油等。它们可以有效地破坏液体表面张力,防止气泡形成。

脂肪酸及其盐类:如硬脂酸钾、硬脂酸钠等。这些成分可以在液体表面形成一层膜,防止气泡形成并促进气泡破裂。

水相混合物:如乙二醇、甘油等。这些成分可以增加液体的粘度和表面张力,防止气泡形成。

纳米二氧化硅:它的微小颗粒可以有效地降低液体的表面张力,防止气泡形成。

细分类可以分为矿物油类、醇类、脂肪酸及脂肪酸酯类、酰胺类、磷酸酯类、有机硅类、聚醚类、聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂。针对非硅型、聚醚型、有机硅型和聚醚改性有机硅型这四个种类,汉达环保小编给大家做详细介绍。

一、非硅型消泡剂主要有醇类、脂肪酸、脂肪酸酯、磷酸酯类、矿物油类、酰胺类等有机物,主要用于压敏胶、高粘度白乳、水性非硅复合消泡剂、非硅乳液、胶水、EVA乳液、胶乳、高分子胶、乳液聚合、丙烯酸乳、胶粘剂、白乳胶、淀粉胶、聚乙烯醇乳液、高分子胶水、印刷胶水、涂层胶用于消泡及抑泡。

二、聚醚型消泡剂是环氧乙烷、环氧丙烷的共聚物,主要是利用其溶解性在不同温度表现出的不同特性达到消泡作用。应用于织物染整如涤纶纤维、高中温染色、高温溢流染色、喷射染色、涤纶织物高温染色、涤棉纺织物染色工艺水处理、纺织前处理丝光渗透剂、精练剂、软油精、低粘度丝光渗透剂、低粘度精练剂、低粘度精练剂及其它不能用有机硅体系等。

三、有机硅型,聚二甲基硅氧烷(也叫作硅油)是有机硅型消泡剂的主要成分。和H2O、普通油类相比,硅油表面张力更小,既适用于水基起泡体系,又适用于油性起泡体系。适用于各种活性剂的水体系中做消泡抑泡剂。特别适用于消除阴离子表面活性剂体系和粘度较高的液体泡沫。消泡效果特别明显。对各类清洗剂强碱状态下,都有独特的效果。消除工业体系中的泡沫,如污水处理、印染、洗涤剂、拉丝液、合成切削液乳液聚合、纺织印染、化工生产过程中的消泡,使用温度可达℃。

四、聚醚改性有机硅型,此类消泡剂是利用聚醚链段或聚硅氧烷链段改性接枝后获得的硅醚共聚物,它是将两者的优点有机结合起来得到一种新型消泡剂,具有分散性好、抑泡能力强、稳定、挥发性低、消泡效力强等优点。

首先,我们需要了解废水处理中产生泡沫的类型。废水处理过程中产生的泡沫可以分为有机泡沫和无机泡沫两种类型。有机泡沫产生在含有表面活性剂、化学品等有机物质的废水中。无机泡沫则主要由于高浓度的金属离子以及硅酸盐等无机物质引起。对于这两种泡沫,我们应该选择不同规格的消泡剂来进行处理。

1.针对有机泡沫

我们可以选择硅油类、非离子型、阳离子型的废水处理消泡剂等产品。硅油类消泡剂应用很广泛,它具有优异的消泡效果、耐腐蚀性和耐高温性能。同时,它对废水的生态环境和人体健康均无影响。非离子型消泡剂则具有稳定的消泡效果,适用于一些需要连续消泡的场合。阳离子型消泡剂虽然使用场景较为特殊,但其对废水中的杂质有很好的吸附效果,可在一些特殊情况下起到比较理想的消泡作用。

2.针对无机泡沫

我们可以选择氧化物类、生物类的废水消泡剂等产品。由于高浓度的金属离子和硅酸盐等无机物质容易形成无机泡沫,氧化物类消泡剂由于其具有良好的耐高温、耐酸碱性等性能,而且可降低水中的金属离子等物质含量,因此在消除无机泡沫方面具有独特优势。生物消泡剂则是通过菌群代谢作用,将废水中的泡沫形成物质转化为可生物降解的物质,达到消泡的效果。

不同类型的废水处理消泡剂都有其适用的场景和优势作用。例如,在一些电镀厂、印染厂等产生大量有机泡沫的场合,可以优先选择硅油类消泡剂;在一些含有高浓度金属离子等无机物质的场合,可以优先选择氧化物类消泡剂。在此基础上,我们还应根据使用的环境和工艺流程,在生产实践中不断探索新的废水处理消泡方案。




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