消泡剂

消泡剂原理

其实，一般情况下消泡剂是通过两种途径来消除泡沫的。
1. 消泡剂在泡沫中扩散，扩散时在泡沫壁上形成双层膜，在此扩散过程中将具稳定作用的表面活性剂排开，而降低泡沫局部表面的张力，破坏泡沫的自愈效应，使泡沫破裂。
2. 消泡剂可能进入泡沫壁，但只散布到很有限的程度，与发泡剂一起形成混和的单层，若此种单层的内聚性不佳时，泡沫就会破裂。
凡能破坏泡沫稳定性的因素，均可用于消泡。消泡剂大致可分两类: 一类能消除已产生的气泡,如乙醇等;另一类则能抑制气泡的形成如乳化硅油等。最常用的是聚二甲基硅氧烷，也称二甲基硅油。它表面能低，表面张力也较低，在水及一般油中的溶解度低且活性高。
有机硅消泡剂不仅能有效地破除已经生成的泡沫，而且可以显著地抑制泡沫，防止泡沫的生成。它的使用量很少，只要加入起泡介质重量的百万分之一（1ppm），即能产生消泡效果。有机硅消泡剂用途和应用领域广泛，在红霉素、洁霉素、阿维菌素、庆大霉素、青霉素、土霉素等发酵工业中用作消泡剂。
近来消泡剂的研究主要集中在有机硅化合物与表面活性剂的复配、聚醚与有机硅的复配、水溶性或油溶性聚醚与含硅聚醚的复配等复配型消泡剂上，复配是消泡剂的发展趋势之一。就目前消泡剂而言，聚醚类与有机硅类消泡剂的性能最为优良，对这两类消泡剂的改性与新品种的开发研究也比较活跃。

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消泡剂的用量和用法

消泡活性物含量为100 % 的有机硅消泡剂较少直接用于生产过程，这不仅因成本高，而且少量使用时难奏效，用量多又会引起污染问题。所以常用的大都是已配制成有机硅的质量分数为1%～2% 的消泡乳剂。其用量根据工艺条件而适当变化。
从使用上来说，要操作简便，当然最好是将消泡剂一次加入溶液中，就能在整个过程中控制泡沫。但有时这样效果并不好。因为消泡剂必须是在液2空气交界面处将泡沫稳定剂排开，才起到消泡作用。在此过程中，有许多因素可将消泡剂从表面去掉，即随着时间的增长会慢慢溶解或乳化进入液体中，失去消泡能力(消泡剂溶解式乳化速度的快慢与下列因素有关);剪切力，表面活性剂的种类和浓度，温度，pH 值，溶剂种类和含量以及可能存在的某些特殊物质等) 。
所以使用消泡剂最安全最有效的方法是在生产过程中以连续或半连续的方式添加低浓度的稀乳液。这样，既可防止发泡又可防止有机硅产生油污问题，若必须在操作开始就加入足够的有机硅消泡剂那就要避免过量。

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消泡剂的选择

1、在起泡液中不溶或难溶
为破灭泡沫，消泡剂应该在泡膜上浓缩、集中。对破泡剂的情况，应在瞬间浓缩、集中，对于抑泡的情况应经常保持在这种状态。所以消泡剂在起泡液中是过饱和状态，只有不溶或难溶才易于达到过饱和状态。不溶或难溶，才易于聚集在气液界面，才易于浓缩在泡膜上，才能在较低浓度下发挥作用。用于水体系的消泡剂，活性成分的分子，须为强疏水弱亲水，HLB值在1.5-3范围，作用才最好。
2、表面张力低于起泡液。
只有消泡剂分子间作用力小，表面张力低于起泡液，消泡剂微粒才能够在泡膜上浸入及扩展。值得注意的是，起泡液的表面张力并非溶液的表面张力，而是助泡溶液的表面张力。
3、与起泡液有一定程度的亲和性。
由于消泡过程实际上是泡沫崩溃速度与泡沫生成速度的竞争，所以消泡剂必须能在起泡液中快速分散，以便迅速在起泡液中较广泛的范围内发挥作用。要使消泡剂扩散较快，消泡剂活性成分须与起泡液具有一定程度的亲和性。消泡剂活性成分与起泡液过亲，会溶解；过疏又难于分散。只有亲疏适宜，效力才会好。
4、与起泡液不发生化学反应。
消泡剂与起泡液发生反应，一方面消泡剂会丧失作用，另一方面可能产生有害物质，影响微生物的生长。
5、挥发性小，作用时间长。
首先要确定需要使用消泡剂的体系，是水性体系或油性体系。如发酵行业，就要使用油性的消泡剂，如聚醚改性硅或聚醚类的。水性涂料行业就要用水性消泡剂，有机硅消泡剂。选择出消泡剂，比较添加量，在参考价格，可得出最适用最经济的消泡剂产品。

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消泡剂组成成份

（1） 活性成份
作用：破泡、消泡，减小表面张力：
代表物：硅油、聚醚类、高级醇、矿物油、植物油等。
（2）乳化剂
作用：使活性成分分散成小颗粒，便于分散在水中，更好的起到消泡、抑泡效果。
代表物：壬（辛）基酚聚氧乙烯醚、皂盐、op系列等、吐温系列、斯盘系列等。
（3） 载体
作用：有助于载体和起泡体系的结合，易于分散到起泡体系里，把两者结合起来，其本身的表面张力低，有助于抑泡，且可以降低成本。
代表物：除水以外的溶剂，如脂肪烃、芳香烃、含氧溶剂等
（4） 乳化助剂
作用：使乳化效果更好。
代表物：*分散剂：疏水二氧化硅等；*增粘剂：CMC、聚乙烯醚等。

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