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消泡剂是什么?

发布者:admin发布时间:2024-05-22访问量:15

消泡剂

消泡剂(defoamer)又称为抗泡剂,在工业生产的过程中会产生许多有害泡沫,需要添加消泡剂。广泛应用于清除胶乳、纺织上浆、食品发酵、生物医药、农药、涂料、石油化工、造纸、工业清洗等行业生产过程中产生的有害泡沫。

泡沫的危害

1、生产能力受到大大的限制: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,有时达不到30%。

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。如造纸厂、糖厂饱充工序、纺织厂的织造工序的上油工序,常因泡沫而引起溢出。

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。如:美国某炼油厂因渣油泡沫漫溢,引起重大火灾,损失惨重,这里不仅是造成浪费,而且使人的生命财产都招致严重损失。

此外,还有染色上的高温喷染、溢流染色等新技术的应用,如不解决泡沫的问题,是无法实现的。又如现在十分普及的洗衣机,若不是解决洗衣粉、洗涤剂的无泡、低泡问题,那么洗衣机也就不能够如此地普及应用。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。

物理性质

1、消泡快,抑泡性能好。

2、不影响起泡体系的基本性质。

3、扩散性、渗透性好。

4、化学性稳定。

5、无生理活性,无腐蚀、无毒、无不良副作用、不燃、不爆,安全性高。

用途

主要适用于线路板(PCB)流程;化工;电镀;印染;造纸;医药;水性油墨;陶瓷分切;钢板的清洗;铝业的加工;各种污水处理以及各种工业等水体系方面的消泡和抑泡。

石油工业

硅油消泡剂在石油行业用得十分广泛,已成为生产过程中不可缺少的一个重要助剂。由于钻井液中大量使用强起泡性便面活性剂,不仅抽提原油离不开消泡剂,在原油精炼的后工序中,同样也须使用消泡剂。首先在原油蒸馏过程中需要使用硅油消泡剂,其次,由塔顶脱出的气体或从气井出来的天然气中,均含有H2S、CO2等杂质,当使用乙醇胺或(HOCHMeCH2)2NH作H2S吸收液循环运转时会产生大量泡沫,影响生产正常进行。若在胺液中加入硅油消泡剂,即可实现高效率的连续运转。

在原油馏分分离芳烃(苯、甲苯、二甲苯等)过程,在裂解及加氢重整反应中,或多或少都有泡沫产生。在氢化裂解过程中,由于使用水-二甘醇做溶剂,后者有强烈起泡倾向,这些工艺工程均需使用消泡剂。此外,在生产各类润滑油时,由于填加了诸如浮油剂、抗氧剂、防锈剂、固体润滑剂及极压抗磨剂等,它们均为表面活性物质,都有不同程度的起泡作用,因而需加入硅油消泡剂。

纺织工业

纺织工业是使用硅油消泡剂量最多的部门之一,在织物加工的8个主要工序(即纺纱、上浆、织布、去浆、洗毛、漂白、染色(扎染)及后整理)中,有4个工序(上浆、洗毛、染色及后整理)需要使用表面活性剂及其它助剂,因而存在不同程度的泡沫困扰。例如,在织物印染、匀染及漂染过程中,对于厚密织物的染色常需加入渗透剂,以提高染色均匀性,而渗透剂极易起泡而引起色渍,甚至造成废品;再如,尼龙绸印印花时,也容易产生“泡边”而影响产品质量。如果分别加入硅油乳液消泡剂或与辛醇等共用作消泡剂,则可解决泡沫的困扰,提高匀染效果及色浆的稳定性。需要指出,在纤维织物染色及整理过程中,对所用消泡剂的质量有严格要求。如果消泡剂的稳定性不佳,就可能再织物上出现油迹或油斑,使产品降档或称为废品。为此对消泡剂的性能,浴液配方及酸、碱性,整理温度及搅拌状况等均要认真加以选定。对于一般织物多选用硅油乳液消泡剂;对于聚酯纤维织物的高温(130℃以上)染色,则多使用自乳化型改性硅油消泡剂。

合成橡胶及树脂工业

使用乳液聚合法制取橡胶胶乳时,多以脂肪酸皂做乳化剂,起泡问题比较严重。特别是在反应结束后,汽提回收未反应的单体时,起泡尤为严重。列如在合成丁苯胶乳、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、氯丁共聚物及酚醛树脂等过程中,均有不同程度的起泡问题,使用聚醚硅油消泡剂或硅油乳液消泡剂,可以较满意的解决上述问题。再如,在聚氯乙烯(PVC)地板等生产过程中,需涂布一层PVC溶胶膜。以提高表面耐磨性,而PVC溶胶中存在密集的气泡,不予消除则将影响涂层的透明性及美观。当加入0.2%(质量分数)(按PVC计)的改性硅油消泡剂,可加快溶胶真空脱泡的速度,还能降低溶胶液黏度,改善施工性,固化后的溶胶膜,表面光滑无气泡。

消泡原理

1.泡沫局部表面张力降低导致泡沫破灭

该种机理的起源是将高级醇或植物油撒在泡沫 上,当其溶入泡沫液,会显著降低该处的表面张力。因为这些物质一般对水的溶解度较小,表面张力的降低仅限于泡沫的局部,而泡沫周围的表面张力几乎没有变化。表面张力降低的部分被强烈地向四周牵引、延伸,最后破裂。

2.消泡剂能破坏膜弹性而导致气泡破灭

消泡剂添加到泡沫体系中,会向气液界面扩散,使具有稳泡作用的表面活性剂难以发生恢复膜弹性的能力。

3.消泡剂能促使液膜排液,因而导致气泡破灭

泡沫排液的速率可以反映泡沫的稳定性,添加一种加速泡沫排液的物质,也可以起到消泡作用。

4.添加疏水固体颗粒可导致气泡破灭

在气泡表面疏水固体颗粒会吸引表面活性剂的 疏水端,使疏水颗粒产生亲水性并进入水相,从而起到消泡的作用。

5.增溶助泡表面活性剂可导致气泡破灭

某些能与溶液充分混合的低分子物质,可以使气泡表面活性剂被增溶、使其有效浓度降低。有这 种作用的低分子物质如辛醇、乙醇、丙醇等醇类,不仅可减少表面层的表面活性剂浓度,而且还会溶入表面活性剂吸附层,降低表面活性剂分子间的紧密程度,从而减弱了泡沫的稳定性。

6.电解质瓦解表面活性剂双电层而导致气泡破灭

对于借助泡沫的表面活性剂双电层互相作用,产生稳定性的起泡液,加入普通的电解质即可瓦解表面活性剂的双电层起消泡作用。