消泡剂原理-UNIQFOAM
化工工艺中消除发泡现象的原理与消泡剂-化工论文-化学论文
化工工艺中消除发泡现象的原理与消泡剂-化工论文-化学论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——化工工艺论文第四篇:化工工艺中消除发泡现象的原理与消泡剂摘要:发泡现象是化工工艺中普遍存在的一种现象,就比如在造纸工业、石油化工工艺中经常会出现发泡现象,发泡可能会导致所得产品不合格,影响到装置的运行过程,所以需要对发泡现象进行处理,这需要在操作过程中精心操作,合理的使用消泡剂,由此保证操作的正常进行,提高化工产品的纯度。
关键词:化工工艺; 发泡现象; 消泡剂;Elimination of foaming phenomenon in chemical processCao JunJiangsu Zhongneng Silicon Technology Development Co.,Ltd.Abstract:In this article we will talk aboutfoamphenomenon existing in the chemical process, the foaming phenomenon is a kind of common phenomenon in chemical process, such as in papermaking industry, petroleum chemical process often appear foamphenomenon, foam may cause the product is unqualified, affect the unit running process, so I need to deal with foaming phenomenon, it requires careful operation, during operation and reasonable use defoaming agent, thus to ensure the normal operation, improve the purity of chemical products.1 泡沫形成的原因发泡现象是化工工艺中常见的一种现象,其对于产品的质量及操作过程都产生着影响。
消泡剂的原理与使用
消泡剂的原理与使用在工业生产的过程中,若有大量的泡沫存在,会给生产过程中带来不少的麻烦,如生产能力会大大的受到限制;造成原料和产品的浪费;影响产品品质;污染环境等,所以若不能好好的解决,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”。
因此,在生产过程中如何有效地控制泡沫,成为了研究者所关注的重点!其实,很多的泡沫是可以通过消泡剂来消除。
消泡剂一般是通过下列二种方式来消除泡沫的。
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。
工业上常用的消泡剂一般可分为有机消泡剂、有机硅消泡剂和聚醚型消泡剂等三类。
其中有机硅消泡剂因具有消泡能力强,使用浓度低且对人灶和环境基本无毒的特点,所以越来越受到人们的欢迎。
有机硅消泡剂由二甲基硅油和SiO2按一定比例复合而成。
这样制成的消泡剂具有不溶于水,相当难乳化,表面粘度低,表面张力比一些表面活性剂要低和能干扰泡沫膜的表面弹性等特性,特别对油溶性溶液的消泡效果较好;改性复合有机硅消泡乳剂的扩散性、消泡能力和作用性能更好。
国内外目前大量使用的消泡剂多属此类。
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)。
消泡剂的消泡原理
消泡剂的消泡原理消泡剂是一种能够迅速消除液体表面上的气泡的化学物质。
在很多工业和生活中的应用中,气泡的存在会干扰物质的正常流动和传递,并且对生产工艺造成一定的麻烦。
因此,使用消泡剂可以很好地解决这个问题。
消泡剂的主要作用机制有两种,即降低表面张力和破坏气泡结构。
首先,了解消泡剂的作用需要明白液体表面张力的概念。
液体表面上的分子由于没有在下方被相同的分子所环绕,所以会因为相互作用力而尽可能地减少表面积,这就导致了液体表面上表现出较高的张力。
也就是说,液体的表面张力是液体分子之间相互作用的结果。
而消泡剂的作用就是通过减少或改变液体表面张力,使得气体不容易进入液体或液体中的气泡不容易形成。
一旦液体表面的张力被降低,气体就不容易附着在液体表面上,进而气泡的形成和稳定就会大大减少。
其次,消泡剂还可以通过破坏气泡结构来实现消泡的效果。
当气泡形成后,表面的液体分子会因为表面张力而聚集在一起形成表面膜。
这个薄膜的弹性使得气泡能够存在并保持稳定状态。
消泡剂中的活性物质可以破坏这个表面膜的弹性,通过降低表面张力或增加薄膜的弹性模量等方式来破坏气泡的稳定性。
这样,气泡就会迅速破裂并释放出其中的气体,从而实现消泡的效果。
消泡剂的具体作用机制可以通过不同种类的化学物质和物理原理来实现。
例如,有些消泡剂是表面活性剂,能够吸附在气液界面上形成一层足够厚的分子层,进而降低表面张力。
这些表面活性剂分子的疏水部分会吸附在液体表面上,而亲水部分则会减少水分子之间的相互作用。
这样,表面张力就会减小,气泡不容易形成。
另外,还有一类消泡剂是非表面活性剂。
它们的作用机制更多地依赖于改变气泡结构来实现消泡效果。
这些消泡剂能够破坏气泡表面薄膜的弹性,从而引发气泡的破裂。
在这类消泡剂中,一种常见的成分是油性物质或液态蜡,它们可以在气泡表面形成一层薄膜,阻止气泡的形成和稳定。
此外,还有一些消泡剂通过改变表面膜的形态或增加表面膜的弹性模量来破坏气泡的稳定性。
消泡剂基础知识
消泡剂基础知识为了搞清楚消泡剂在发泡介质中如何发挥作用,也为了更加合理、有效地使用消泡剂,我们就要熟悉它的作用机理及一般性质。
1. 消泡剂的作用机理当发泡体系剧烈发泡时,滴加消泡剂后,如变魔术似的泡沫立即消灭。
实际上消泡剂的作用是抵消助泡物质的稳泡作用。
泡沫本来是极不稳定的,如纯净的水在搅拌之下,也会形成泡沫,但是一旦停止搅拌,泡沫马上消除。
如果在水中添加了助泡物质,由于助泡物的稳泡作用,才难以使泡沫破灭。
所以即使是会起泡的纯净表面活性剂,因为没有助泡物,也不会形成稳定的泡沫。
人们研究消泡剂抵消助泡物稳泡的作用机理,是在上个世纪40 年代开始,专家们各显神通提出许多机理。
以下分别介绍。
综合了各路专家的推论,我们对消泡剂的消泡机理会有一定的认识。
(1) 罗斯假说1941年,曾有人提出扩展系数S的概念,即:S=γm - γint -γa--------------------------------- 式(1)式(1)中:γm-起泡介质的表面张力N/m; γint-消泡剂与起泡介质的表面张力N/m; γa -消泡剂的表面张力N/m。
扩展系数S若为正值,则消泡剂能够在泡膜的表面扩散,若为负值则难以扩散。
也就是说S 值越大则消泡剂越易在泡膜上扩散。
从式(1)可见消泡剂的表面张力越小,则S 值越大,越易在泡膜表面扩散,消泡效果也越好。
1948 年,又有人提出浸入系数E的概念,即E=γm + γint -γa--------------------------------- 式(2)同样的道理以浸入系数E 值的正负,来判断消泡剂是否能进入泡膜表面。
也是消泡剂的表面张力越小越好。
注意式(1)和式(2)是不同的, γint 前的符号不同,式(1)是负,式(2)正。
美国胶体化学家罗斯,在上世纪40 年代就开始研究泡沫问题,对添加各种表面活性剂的起泡体系进行试验和观察,寻找消泡剂在起泡液中溶解性与消泡效力的对应关系。
消泡剂的原理、选用选择及使用方法
消泡剂的原理、选用选择及使用方法消泡剂,也称消沫剂,是在加工过程中降低表面张力,抑制泡沫产生或消除已产生泡沫的食品添加剂。
我国许可使用的消泡剂有乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷等7种。
一、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。
二、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。
消泡剂的消泡原理
消泡剂的消泡原理消泡剂是一种可以降低液体表面张力并防止气泡形成的物质。
其消泡原理主要涉及到两个方面:破坏气泡形成的条件和加速气泡的破裂。
消泡剂可以破坏气泡形成的条件。
液体中存在气体溶解度,当溶解度超过饱和浓度时,气体就会从液体中析出形成气泡。
而消泡剂中的活性剂分子可以吸附在气泡界面上,形成一层薄而坚韧的膜,阻止气体从液体中析出。
这样一来,即使液体中存在过饱和的气体,也很难形成气泡,从而避免了气泡的产生。
消泡剂可以加速气泡的破裂。
当气泡形成后,由于液体的表面张力,气泡会保持稳定存在。
但是,消泡剂中的活性剂分子可以渗入气泡薄膜内部,破坏薄膜的稳定性,使其变得脆弱。
当气泡受到外界的振动或液体的流动等作用时,容易破裂消失。
总结起来,消泡剂的消泡原理可以归结为两个方面:破坏气泡形成的条件和加速气泡的破裂。
消泡剂中的活性剂分子可以吸附在气泡界面上,阻止气体从液体中析出形成气泡;同时,活性剂分子也可以渗入气泡薄膜内部,破坏薄膜的稳定性,加速气泡的破裂消失。
消泡剂广泛应用于各个领域,如化工、石油、食品、制药等。
在化工工业中,许多化学过程需要在液体中注入气体或产生气泡,而气泡的存在会影响反应过程的进行。
消泡剂的应用可以有效降低气泡的产生和稳定存在,提高反应效率和产品质量。
在石油行业中,油井钻探过程中会产生大量气泡,这不仅会影响钻探液的性能,还会带来许多问题,如泡沫过多会导致液体粘度增加、密度下降等。
消泡剂的使用可以有效地减少泡沫的产生,提高钻探的效率。
在食品加工中,许多食品生产过程中都需要注入气体或产生气泡,如酒类、啤酒、果汁等。
消泡剂的应用可以有效减少气泡的产生,提高产品的质量和口感。
在制药行业中,许多药物制剂过程中都需要注射气体或产生气泡。
消泡剂的应用可以有效降低气泡的产生,确保药物的质量和稳定性。
消泡剂通过破坏气泡形成的条件和加速气泡的破裂,可以有效降低液体中气泡的产生和稳定存在。
其应用广泛,涉及到化工、石油、食品、制药等多个领域。
evde-foam机理 -回复
evde-foam机理-回复[evdefoam机理]是指在各种工业应用中使用的一种消泡剂,它能够有效地控制和防止因表面活性剂在液体中的积聚而引起的气泡的形成。
当液体中存在大量表面活性剂时,容易形成很多细小气泡,这些气泡会影响到流体的流动性能、传质速率和传热速率。
因此,evdefoam机理的研究对于各种工业生产过程的优化和改进具有重要意义。
一、表面活性剂的作用机制表面活性剂具有两个主要的作用机制。
首先,它们具有一定的亲水性和亲油性,可以在液体表面形成一个界面层。
这个界面层可以降低液体表面的表面能和界面张力,从而减少液体表面的波动和破裂,防止气泡的形成。
其次,表面活性剂能够显著改变液体的黏度和流动性,使得气泡在液体中的扩散速度减慢,并阻碍气泡的形成和聚集。
二、气泡形成机制气泡的形成主要是由于液体中存在的微小气体或蒸汽从液体内部逸出并在液体表面上形成泡。
当液体中存在一定浓度的表面活性剂时,它们可以在液体表面上形成一个连续的薄膜,这个薄膜具有一定的弹性和耐磨性,可以防止气泡聚集和破裂,从而有效地抑制气泡的形成。
三、evdefoam机理evdefoam是一种有效的消泡剂,它能够通过多种机制来防止和控制气泡的形成。
首先,evdefoam可以调节液体的黏度和流动性,使得气泡的扩散速度减慢,从而阻碍气泡的形成和聚集。
其次,evdefoam可以在液体表面上形成一层均匀的薄膜,这个薄膜具有很好的弹性和耐磨性,能够有效地阻止气泡的破裂和聚集。
此外,evdefoam还具有一定的抗泡力,可以减少液体表面的波动和破裂,从而进一步防止气泡的形成。
四、evdefoam的应用领域evdefoam广泛应用于各种工业生产过程中,如化工、制药、食品加工、纸浆造纸等。
在这些领域中,由于液体中存在大量的表面活性剂以及其他引起气泡形成的物质,evdefoam的应用可以有效地防止气泡的形成和聚集,从而提高生产效率和产品质量。
综上所述,evdefoam机理的研究对于优化和改进工业生产过程具有重要意义。
消泡剂的工作原理
消泡剂的工作原理
消泡剂是一种能够抑制液体中气泡生成和稳定气泡的化学物质。
它们常被用于不同领域,包括食品加工、化工和制药工业中。
消泡剂的工作原理包括以下几个方面:
1. 破坏气泡膜:消泡剂能够降低气泡的表面张力,进而破坏气泡表面的薄膜结构。
通过与气泡膜分子相互作用,消泡剂能够使气泡表面的分子排列变得不规则,从而引起薄膜破裂。
2. 阻碍气泡形成:消泡剂能够在液体中形成稳定的膜状层,阻碍气泡的形成。
消泡剂的分子结构具有亲油性,能够吸附在气泡形成的核心区域。
这种吸附作用可以降低气泡核心的表面张力,使气泡难以形成。
3. 散热:一些消泡剂具有散热作用,可以通过吸热的方式降低液体中的气泡形成。
这些消泡剂在液体中的分解或反应过程中吸收热量,使液体温度下降,从而减少气体溶解度,抑制气泡的生成。
总而言之,消泡剂通过破坏气泡膜、阻碍气泡形成以及散热的方式来抑制液体中气泡的生成和稳定,从而起到消除或减少泡沫的作用。
金团-消泡剂介绍
2)静电效应:
静电排斥机理来源于当液膜在重力的作用下逐渐变薄的时候,液膜中所含 有的离子型表面活性剂的带电基团逐渐靠近,到靠近到一定程度的时候, 由于离子头的静电排斥作用,将阻碍液膜进一步变薄,从而使液膜稳定化。
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消泡的过程
消泡的过程分为: 1.气泡从体系内部达到表面的过程,称为脱泡 2.气泡在体系表面破除的过程,成为破泡
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面漆(哑光)
PU哑光 硅类消泡剂 聚合物类消泡剂
NC哑光 硅类消泡剂
703,703N,741,166S 713,711,192
703,703N
面漆中考虑:消泡性
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2、消泡剂在工业漆中的应用
1)、烤漆涂料
烘烤底漆 聚合物类消泡剂 713,730,130
烘烤中涂 聚合物类消泡剂 713
硅类消泡剂
底漆中考虑:消泡性、重涂性、相溶性
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面漆(亮光)
PU亮光 NC亮光
硅类消泡剂 硅类消泡剂
703N,166S,741,100 703N,741
UPE亮光清 硅类消泡剂 聚合物类消泡剂
703,741,166S 718
潮固化PU亮光清 硅类消泡剂 703N,741,166S (单组份)
酸固化亮光实色 硅类消泡剂 703N 面漆中考虑:相溶性、消泡性
703,703N
烘烤面漆 硅类消泡剂
703,703N,166, 166S,741
底漆中涂中考虑:消泡性、重涂性 烘烤面漆中考虑:相溶性
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2)、塑胶涂料
AP铝粉漆 AP实色漆 PU铝粉漆 PU实色漆
硅类消泡剂 741
PU罩光清漆
硅类消泡剂
703,703N, 741,166S
面漆中考虑:相溶性
消泡剂的原理、种类、选择
泡Bubble一般来说,泡沫就是气体在液体中得粗分散体,属于气-液非均相体系。
体积密度接近气体而不接近液体得气-液分散体。
气-液分散体分为液多气少得“气泡分散体”与气多液少得“泡沫”。
如上图。
什么就是泡沫?泡沫可定义为液体介质中稳定得气体。
液体中不含表面活性剂时,气泡会迁移至液体表面,破裂消失,液体中含有表面活性剂时,气泡表面形成膜板,成为稳定得泡沫,膜板得厚度为几个um。
马兰哥尼效应阻止气泡膜得排液,恢复气泡膜厚度、气泡向空气排放气体,气泡破裂。
影响此一过程得因素就是气泡得表观粘度与稠密度影响到消泡剂微粒在气泡表面膜上得渗透扩散、消泡Defoaming抑泡anti-Foaming长时间得消泡又称抑泡,抑泡时间得长短正就是消泡剂品质优劣得最主要标志。
多数场合下我们使用消泡剂正就是利用它得抑泡性能,而不就是初始得消泡性。
消泡剂Defoamer破泡剂·抑泡剂·脱泡剂总称为消泡剂。
破泡:相对于泡沫(泡沫聚合体),从空气侧侵入泡中,将泡合一破坏。
抑泡:从液体侧侵入泡中,将泡合一破坏,令泡沫难以产生。
脱泡:从气泡得界面侵入泡中,令气泡合一浮出液面。
概述消泡剂又称为抗泡剂在工业生产得过程中会产生许多有害泡沫,需要添加消泡剂。
消泡剂得种类很多,有机硅氧烷、聚醚、硅与醚接枝、含胺、亚胺与酰胺类得,具有消泡速度更快,抑泡时间更长,适用介质范围更广,甚至苛刻介质环境如高温、强酸与强碱得特点。
广泛应用于清除胶乳、纺织上浆、食品发酵、生物医药、涂料、石油化工、造纸、工业清洗等行业生产过程中产生得有害泡沫。
消泡剂得消泡机理1.泡沫局部表面张力降低导致泡沫破灭该种机理得起源就是将高级醇或植物油撒在泡沫上,当其溶入泡沫液,会显著降低该处得表面张力。
因为这些物质一般对水得溶解度较小,表面张力得降低仅限于泡沫得局部,而泡沫周围得表面张力几乎没有变化。
表面张力降低得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, 使具有稳泡作用得表面活性剂难以发生恢复膜弹性得能力。
消泡作用的机理及消泡剂
消泡作⽤的机理及消泡剂1.1 消泡作⽤的机理消泡机理⽐较复杂, ⽬前看法还不⼀致, 主要有如下三种说法侧⼀种理论认为, 消泡剂的表⾯张⼒⽐起起泡液⼩, 所以, 消泡剂分⼦附着在泡膜的表⾯上就可使泡膜的局部表⾯张⼒降低,⽽膜⾯的其余部分则仍保持着较⼤的表⾯张⼒, 这种在泡膜上的张⼒差异使较强张⼒牵引着这个张⼒较弱的部分, 使泡破裂, 如图1所⽰。
另⼀种理论认为, 消泡剂渗⼊泡膜的部分表⾯, 成为膜的⼀部分, 然后逐步向泡膜⾯扩展, 随着消泡剂的扩展, 在消泡剂进⼊的局部处造成薄弱环节, 从⽽使泡破裂, 这种理论认为消泡作⽤与系统的⾃由能的变化有关. 设起泡液的表⾯张⼒为介, 消泡剂的表⾯张⼒为起泡液和消泡剂的界⾯张⼒为标, 并且把消泡剂对膜⾯渗⼊和扩展时的界⾯⾃由能的减⼩量设为Edf(渗⼊系数)和Sdf (扩展系数)则可认为消泡过程是⾃由能的降低。
在渗⼊阶段可⽤下式表⽰:Edf=γF+γDF-γD (1)当Edf>0时, 消泡剂渗⼊泡膜中; Edf< 0时, 则不能渗⼊。
在扩展阶段可⽤( 2) 式表⽰:Sdf=γF-γDF-γD ( 2)当Sdf>0时,消泡剂向膜⾯扩展,Sdf<0,则不能扩展。
因此,Edf>0,Sdf>0时,则能产⽣消泡作⽤。
按照这种理论,消泡过程可分为三个阶段。
.1、渗⼊:渗⼊系数为正时, 消泡剂微粒能进⼊泡膜⾯内。
2、扩展:扩展系数为正时, 向泡膜两⾯上扩展。
3、破泡: 随着消泡剂的扩展, 消泡剂最先进⼊部分变薄⽽破碎。
还有⼀种理论认为, 消泡剂的作⽤是增加⽓泡壁对空⽓的渗透性, 从⽽加速泡的合并,减⼩泡膜壁的强度与弹性。
这三种理论都有⼀定的实验依据,由于对泡沫本⾝尚未在物理化学上作出充分的论证,⽽且消泡作⽤相当复杂,影响因素很多, 所以每⼀种理论只能说明部分情况。
1.2 消泡剂就现象⽽论, 消泡剂分为破泡剂和抑泡剂.前者是破除已经形成的泡沫, 后者是防⽌泡沫的⽣成。
实际上, 在⼤多数情况下两者很难严格区分, 所以可统称为消泡剂, 即⼴义的消泡剂包括破泡剂和抑泡剂。
消泡剂原理与分类
涂料中的泡沫在涂料加工生产和施工应用过程中,泡沫是我们不希望的副作用,导致生产时间延长,涂料主任容器量失准,并造成表面缺陷与涂膜中形成薄弱的点。
在纯净的液体中,泡沫是补稳定的。
起泡只能被稳定在含有表面活性物质的体系,如含有润湿剂或某些对油漆作重要性能改性改进的表面控制主机。
这些表面活性物质都有一个普遍的共性就是能迁移至体系的气/液界面,在那里降低表面张力。
泡沫的由来与破除原理泡沫源自各种生产和应用阶段,如泵输送、搅拌、分散、也太有钱施工阶段等,此时空气接入体系中并形成起泡。
这些气表的气液界面上有油漆中的表面活性剂围绕,由于起泡密度低,它们惠州低粘度的漆中上浮至表面。
在这个过程中,小泡会聚集形成大泡,并加上上升。
在表面,起泡聚集增多导致起泡和涂料表面情况改变。
气泡中的空气不能逸出,因为它出自一个薄层膜中并被表面活性剂稳定。
如果没有表面活性剂,液体的向下回流会导致膜层变薄直至破泡。
然而,表面活性剂的存在避免了膜层的变薄,通过1、表面张力差导致液体逆流,就像造成了界面延伸,这称为Marangoni效应2、表面活性剂由于空间结构和静电作用导致在界面上有斥力,这种稳定作用使气泡膜层变动有弹性,阻碍膜层达到临界厚底-气泡膜层破裂的界限-10纳米。
消泡剂的效果为了消除气泡,上述稳定效果必须通过加入消泡剂避免,消泡剂一般具备以下一个或多个性能:1、抑制气泡产生2、破坏泡沫结果消除已生成的气泡3、加速空气逸出和气泡上升至表面消泡剂的作用主要在已被稳定的泡沫膜层中发生。
因此消泡剂不能再吐了系统中溶剂,必须有运动能力以进入膜层,并在界面铺展赶走表面活性剂。
消泡剂必须有比表面活性剂低的表面张力,导致反Marangoni效应,诸如更快使层面变得变薄乃至破灭。
常用的消泡剂种类消泡剂可行的化学结果是一些具有低表面张力的分子,如有机硅、矿物油、脂肪酸和氟碳化合物。
为了增强消泡效率,有时也会包含一些低表面张力的固体颗粒,例如憎水出来的二氧化硅、金属皂等。
第八章发泡剂与消泡剂原理ppt课件
偶氮二甲酸酯类
O
O
RO C N N C OR
分解温度:105-110 ℃ 发气量:258 ml/g 特点:液体发泡剂,储存稳定,用于制造 白色或
浅色制品
返回
酰肼类化合物
芳香族磺酰肼化合物
制备: RH + SO2 + Cl2
RSO2Cl + N2H4 H2O
分解: RSO2NH NH2
R SO2Cl + HCl RSO2NH NH2 + 2 H2O + NaCl
消泡剂要起作用,首先必须渗透到泡沫间的液 膜上,渗入能力用E表示(E>0),消泡剂渗入 到液膜上,又要能很快地散布开,散布能力可用 散布系数S表示。
Ross公式:渗入系数:E= rF + rDF - rD>O 散布系数:S= rF – rDF – rD >O
E、S>O,消泡剂才具有消泡能力。
§8.3 发泡剂
2 H2O2
2 H2O + O2
特点:发气量较低,且具有强腐蚀性
无机发泡剂的缺点: 特点:吸热反应,分解速率缓慢,发泡率难控制,
分散性差
有机化学发泡剂
优点: ①在聚合物中分散性好; ②分解温度范围较窄,易于控制; ③所产生的N2气,不易从发泡体中逸出.因而发泡率高; ④粒子小,发泡体的泡孔小;
理想消泡剂的物化性能: (1)具有比泡沫介质更低的表面张力; (2)不溶于泡沫介质, (3)不与泡沫介质起反应,不能被泡沫介质分解降 解 (4)具有正的扩散系数.以便其扩散到气液界面上 (5)低毒或无毒; (6)具有低的BOD, COD与TOD值; (7)贮存稳定; (8)具有良好的消泡能力与泡沫控制能力; (9)成本低。
消泡剂的机理和性能要求
消泡剂的机理和性能要求消泡剂,顾名思义是消退泡沫的一种助剂。
它消退的对象是对日常生产和生活带来危害的泡沫。
在工业生产过程中,只要涉及搅拌的都会存在泡沫问题,如制浆造纸、纺织印染、涂料加工等。
这些工业过程中的泡沫可能会造成无数问题,如生产能力减小、原料铺张、反应周期延伸、产品质量下降等。
由此可见,有害泡沫的控制和消退有极大的技术与经济意义。
泡沫消退办法无数,有机械办法和化学办法。
机械办法主要通过调整体系的温度和压力等办法消泡,化学办法主要指向体系中加入一定量的消泡剂。
消泡剂消泡机理消泡剂的作用原理是通过进入泡沫的双分子定向膜,破坏其力学平衡,从而达到消泡的目的。
消泡剂的消泡机理可分为以下3种方式。
(1)化学反应法消泡剂与发泡剂发生化学反应而消泡。
例如发泡剂为肥皂时,加酸使其变为硬脂酸,也可以加入Ca2+、Mg2+等金属离子,使其成为不溶于水的固体,导致泡沫破碎。
(2)降低膜强度法一些非极性消泡剂如煤油、柴油等,还有小分子醇类的消泡剂,它们的表面张力低于泡膜的表面张力,能在气泡液膜表面顶走本来的起泡剂,使泡膜强度降低(因为这些油性物质本身分子链短,不能形成结实的吸附膜),从而达到消泡的目的。
(3)造成泡膜中局部张力差异一些消泡剂以及某些固体疏水性颗粒,例如含氟表面活性剂、、、胶体SiO2、二硬脂酰乙二胺(EBS)等,能够进入泡沫的双分子膜中,使泡膜中局部表面张力降低,而其余部分的表面张力不变,这种张力差异使张力较强的部位牵引着张力较弱的部位,从而产生裂口,使泡内气体外泄而消泡。
消泡剂的性能要求作为消泡剂,应具有较低的表面张力和HLB值,不溶于发泡介质之中,但又很易按一定的粒度大小匀称地簇拥于泡沫介质之中,产生持续的和均衡的消泡能力。
因此,消泡剂应具有下述性能:a.消泡剂的表面张力应当低于被消泡体系的表面张力或比起泡剂有更高的表面活性,能促使起泡剂脱附,但它本身所形成的表面膜强度较差;b.消泡剂泡沫表面有较好的铺展性,在其铺展过程中促进泡沫的排液作用,使液膜变薄;c.在被第1页共2页。
消泡剂的原理
消泡剂的原理消泡剂是一种广泛应用于许多工业和消费品的化学物质。
消泡剂的主要作用是降低泡沫的稳定性,即它们能够破坏液体中的气泡,从而降低泡沫的持久性和稳定性。
消泡剂通常用于流体处理、化学制造、食品加工、制药、油田开发等领域,因为它们能够帮助控制泡沫的形成和持续时间,从而提高生产效率和产品质量。
消泡剂的原理是使用具有表面活性特性的物质来降低液体表面张力,从而使气泡更易于破裂。
消泡剂的化学结构和物理性质很多样化,但它们都能吸附在气液界面上,并降低气液界面的能量。
在液体中,当一个气泡形成时,周围的液体分子会聚集在气液界面上。
这些分子之间存在着抵抗表面扩展的力,这就是表面张力。
由于表面张力的存在,气泡会保持稳定并保存在液体中。
如果添加了适量的消泡剂,则消泡剂分子可以吸附在气液界面上,并与气体分子竞争表面抵抗聚集。
这会导致表面张力降低,使周围的液体分子更容易扩散到气泡上,并将气泡分解。
消泡剂分子的表面活性特性使其更容易与气体分子接触,从而渗透到气泡中并破坏其结构。
消泡剂的类型包括有机和无机化合物,例如聚合物、矿物油、硅灰石和氧化镁等。
聚合物(如聚氨酯)可以吸附在气液界面上,并通过一种称为“延迟翻转”机制来破坏气泡。
矿物油则可以通过表面张力降低和插入作用来防止泡沫形成。
硅灰石和氧化镁可通过反应机制与气体分子形成化合物并消除泡沫。
消泡剂的主要原理是通过使用具有表面活性特性的化学物质来降低液体表面张力,并破坏气泡结构,从而控制和减弱泡沫的形成和稳定性。
消泡剂在许多行业中都拥有广泛的应用,为许多产品和过程提供了技术支持。
不同类型的消泡剂在不同的行业和应用中都有不同的效果和特点。
在液体处理和化学制造中使用的消泡剂通常需要更强的表面活性力和更快的反应速度。
而在食品加工和制药中,消泡剂需要更高的安全性和更温和的表面活性力,以避免对产品和人体健康造成负面影响。
消泡剂的选择取决于许多因素,例如液体类型、处理条件、消泡剂的成本和易用性等。
消泡剂的原理、种类、选择
泡Bubble一般来说,泡沫是气体在液体中的粗分散体,属于气-液非均相体系。
体积密度接近气体而不接近液体的气-液分散体。
气-液分散体分为液多气少的“气泡分散体”和气多液少的“泡沫”。
如上图。
什么是泡沫?泡沫可定义为液体介质中稳定的气体。
液体中不含表面活性剂时,气泡会迁移至液体表面,破裂消失,液体中含有表面活性剂时,气泡表面形成膜板,成为稳定的泡沫,膜板的厚度为几个um。
马兰哥尼效应阻止气泡膜的排液,恢复气泡膜厚度.气泡向空气排放气体,气泡破裂。
影响此一过程的因素是气泡的表观粘度和稠密度影响到消泡剂微粒在气泡表面膜上的渗透扩散.消泡Defoaming抑泡anti-Foaming长时间的消泡又称抑泡,抑泡时间的长短正是消泡剂品质优劣的最主要标志。
多数场合下我们使用消泡剂正是利用它的抑泡性能,而不是初始的消泡性。
消泡剂Defoamer破泡剂·抑泡剂·脱泡剂总称为消泡剂。
破泡:相对于泡沫(泡沫聚合体),从空气侧侵入泡中,将泡合一破坏。
抑泡:从液体侧侵入泡中,将泡合一破坏,令泡沫难以产生。
脱泡:从气泡的界面侵入泡中,令气泡合一浮出液面。
概述消泡剂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。
消泡剂的种类很多,有机硅氧烷、聚醚、硅和醚接枝、含胺、亚胺和酰胺类的,具有消泡速度更快,抑泡时间更长,适用介质范围更广,甚至苛刻介质环境如高温、强酸和强碱的特点。
广泛应用于清除胶乳、纺织上浆、食品发酵、生物医药、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。
消泡剂的消泡机理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。
消泡剂 ppt
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• 虫胶在125加热3h变为不溶于乙醇的物质,
有一定的防潮能力。涂于水果表面有抑制
水分蒸发、调节果实呼吸的作用,还能防
止细菌入侵,起保鲜作用。涂于要求防潮
的食品如糖果的表面,可形成光亮层,起
到隔离水分、保持食品质量稳定和使产品
美观的作用。
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• 制造方法 • 可将紫梗破碎、筛分、洗净后干燥成颗粒
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• 使用
• 配制成乙醇溶液后用于果蔬涂膜,可形成 一层保鲜膜。
• 我国《食品添加剂使用卫生标准》
(GB2760-1996)规定:用于巧克力搪豆,最
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• FDA(1994)规定,可用做抗结剂、上光剂, 用于巧克力、焙烤制品、软糖、胶姆糖、 糖食制品、糖霜、果汁、肉肠沙司,也用 于增强其他食用蜡的硬度和上光度,用量 按正常生产需要添加。
果蜡 LD50 1600mg/kg,GRAS,无蓄积、致畸、致突变作用
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6.5、常用被膜剂使用标准
品种和代码
紫胶/虫胶 (14.001)
石蜡 (14.002)
白油 (14.003)
果蜡 (14.004)
使用范围
巧克力糖、威化饼干 柑橘类水果保鲜 胶基糖果 苹果 胶姆糖基础剂
面包脱模、发酵工艺用 软糖、鸡蛋保鲜 水果保鲜
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紫胶
• 紫胶又称虫胶,属于寄生于豆科或桑科植 物上的紫胶虫所分泌的物质(称紫梗)经加 工而成,其主要成分是树脂。
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• 性状与性能
• 紫胶为淡黄色至褐色的片状物质或粉末, 有光泽,脆而坚硬,稍有特殊气味。熔点 115-120,软化点70—80,相对密度为 1.02-1.12。溶于乙醇,也溶于乙醚(5%— 10%)。不溶于水,但溶于碱性水溶液。
evde-foam机理 -回复
evde-foam机理-回复evdefoam机理evdefoam是一种常用的消泡剂,可以有效地降低液体中的气泡含量。
在许多工业领域,如食品加工、油漆涂料、纸张制造等,消泡剂的应用都非常广泛。
在本文中,我们将详细讨论evdefoam的机理以及它是如何工作的。
首先,我们需要了解液体中气泡形成的原因。
气泡通常是由于液体中存在的表面活性剂或其他溶解气体的存在导致的。
当表面活性剂聚集在液体表面时,形成一层薄膜,这会降低液体与气体之间的表面张力。
结果,液体中的气体会在表面上聚集并形成气泡。
这些气泡会影响液体的质量和性能,因此需要使用消泡剂来去除它们。
evdefoam作为一种消泡剂,通过以下几种机制来降低液体中的气泡含量:1. 抑制气泡形成:evdefoam包含一些表面活性剂分子,它们能够与液体中的表面活性剂分子竞争,降低表面活性剂的浓度。
这样一来,液体中的表面活性剂分子在液体表面聚集的能力就会减弱,从而减少气泡的形成。
2. 破坏气泡结构:evdefoam中的表面活性剂分子还可以破坏已经形成的气泡结构。
这些表面活性剂分子会进入气泡内部,与气泡壁上的表面活性剂分子相互作用。
这种相互作用会破坏气泡的表面张力,并使气泡迅速瓦解。
3. 降低泡沫表面张力:evdefoam中的某些成分可以与液体中的表面活性剂分子相互作用,从而降低泡沫的表面张力。
这种降低表面张力的作用减弱了泡沫的稳定性,使泡沫表面上的气泡迅速破裂。
4. 排除气泡:evdefoam中的一些成分还可以在气泡表面形成一种薄膜,阻止气泡聚结和结合。
这样一来,气泡就无法形成大的泡沫,只能以单独的小气泡存在。
随着时间的推移,这些小气泡在液体中扩散和漂浮,最终被液体吸收或排出系统。
综上所述,evdefoam是通过抑制、破坏和降低泡沫表面张力,以及排除气泡的机制来降低液体中的气泡含量。
它通过与液体中的表面活性剂分子相互作用,改变液体的表面性质,并阻止气泡的形成和聚结。
因此,evdefoam在许多工业应用中都发挥了重要的作用,提高了液体生产过程的效率和质量。
食品添加剂Q消泡被墨胶基面粉处理资料
三、消泡剂的种类
聚 氧 丙 烯 甘 油 醚 ( polyoxypropylene clycol ether,GP型消泡剂) 聚 氧 丙 烯 氧 化 乙 烯 甘 油 醚 ( polyeoxypropylene oxyethylene glycol ether,GPE消泡剂) 聚二甲基硅氧烷(03增补)
内容 胶基的定义 胶基的组成和作用
一、胶姆糖基础剂的定义
胶基的定义
-是赋予胶姆糖起泡、增塑、耐咀嚼等作用的物质,
简称胶基。它必须为惰性物,不易溶于唾液。
胶姆糖:是由胶基(20-30% )、 糖、香精(0.5-2.0%)
等制成的一种糖品。包括香口胶、泡泡糖。
二、胶姆糖基础剂的组成和作用
第十八章 消泡剂
(antifoaming /defoaming agents)
内容 * 消泡剂的定义 * 消泡剂的作用 * 消泡剂的种类和使用标准
一、消泡剂的定义
是指用以消除或抑制食品生 产过程中产生的泡沫的一类 添加剂。
二、消泡剂的消泡作用
使用表面张力低、溶解度较小、链短的物质。
消泡剂的表面张力低于气泡液膜的表面张力,容易在 气泡的液膜表面顶走原来的起泡剂,而其本身由于链 短又不能形成坚固的吸附膜,故产生裂口,泡内气体 外泄,导致泡沫破裂,起到消泡作用。
三、常用面粉处理剂的特性和使用
应用实例1
三、常用面粉处理剂的特性和使用
应用实例2
* 影响面粉增白效果的因素 -过氧化苯钾酰的含量 -面粉本身特性
三、常用面粉处理剂的特性和使用
注:
三、常用面粉处理剂的特性和使用
三、常用面粉处理剂的特性和使用
* 偶氮甲酰胺
结构: O O H2N-C-N=N-C-NH2 作用:作为面粉处理剂,主要作面筋强化剂。
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为了更好的进入和分布,进入系数 E 和 分布系数 S 必须是正数。这两个系数的定义 如下:
E=(RFM-RFCA)+RFM/FCL>0 S=(RFM-RFCA)-RFM/FCL>0
RFM 作为起泡介质的表面张力(液体) RFCA 作为消泡剂的表面张力 RFM/FCL 作为在起泡介质和消泡剂之间 的界面张力。
泡的形成和稳定
由于表面活性剂的存在,以下两种效应 导致泡的稳定。
纯净的液体不会产生泡沫。泡沫存在于 含如表面活性剂类物质的体系。这类表面活 性剂如润湿剂、表面活性剂会迁移到涂料的 气液表面,降低表面张力,从而会稳定泡沫。
在涂料生产过程中,当用混合设备处理 颜料时,会带入气体。这些气泡的气液界面 被表面活性剂所包围,其由于低密度会慢慢 升到表面,并且在上升过程中与其他气泡合 并成大泡。表面活性剂会使大泡形成稳定的 双层泡壁从而阻止泡的破裂。如果没有表面 活性剂,其泡会由于重力作用而自己破壁。
● 分散均匀的消泡剂渗透进入泡沫薄层 并且形成单分子膜,使其附着力降低,易于 薄层破裂。
● 含疏水粒子的消泡剂有第三个机制。 这些疏水粒子到达薄层的表面,而且在薄层 的顶端吸附表面活性剂。薄层由于表面活性 剂的缺失而破裂。
消泡过程
消泡剂打破泡的 3 个基本过程:(图 3) ● 进入 ● 分布 ● 破裂
● Marangoni 效应:指的是液体从底面张力 处流向高表面张力处的流动现象(图 1)
(图 1) 步骤 1 层膜中的液体由于受重力的影响流向液层。 步骤 2 流动导致层膜顶部比其他部位稀疏,同时使顶 部的表面活性剂减少。 步骤 3 表面张力差异产生,因为顶部的表面张力较其 他部位高。低表面张力向高表面张力部位的转移导致 对抗力的产生,液体将回流至顶部。 步骤 4 向下流动和回流将达到平衡,如果此平衡足 以在达到层膜临界膜厚前发生,气泡将稳定。
汽泡上升到达表面
膜壁中的 液体流 下,排出
膜壁因此 变得越来 越薄
排液效应
当膜壁减少 到 约 10nm 时就破裂
当表面活性剂在气泡周围形成气液层 时,泡沫变稳定。在无表面活性剂体系,这 些泡沫会因为较低的密度而移动到表面。在 表面,形成一个所谓的薄层,泡沫仍然在外 面包含液体层。在薄层中的液体向下流动然 后流出。
消泡剂液滴
消泡剂进入 气泡层膜
消泡剂在气泡 层膜中铺展
(图 3)
消泡剂与气泡层膜中 的液体相互排斥,使 得气泡层膜变薄
当气泡层膜厚 度到达临界值 时,破裂
消泡剂原理
消泡剂的效率由 3 个主要因素决定: ● 在起泡介质中的不相容性。消泡剂的 不相容性对其能进入气泡膜层至关重要。
● 低的表面张力,便于更好的分散在配 方中。
消泡剂的评估
由于油漆原料和施工方法的多样性,来 预测消泡剂的性能是很难的。客户必须自己 对系统进行评估。 ● 搅拌和震荡测试:用搅拌或震荡使空气进 入系统,通过观察样品搅拌后泡沫的重量和 体积的变化可以分析消泡的能力。 ● 辊涂测试:通过比较测试板上辊涂后湿膜 和干膜的表面缺陷可以分析消泡能力。Fra bibliotek消泡剂原理
消泡原理
在涂料的生产过程中,由于混合设备(如 球磨和高速分散机)处理颜料,都不可避免 的带入气体。这将延长涂料生产时间,并会 带来如缩孔等一系列的表面缺陷。
当泡沫周围的液体层的厚度降低时,薄 层也变得更小。通常,薄层会在大约 10 个 nm 厚度时破裂。这一个程序叫做 " 排液效果 ",而且在纯粹的液体中,会即时发生。
● 空间和静电位阻:表面活性剂的静电排斥 作用使泡的液体层膜增厚,从而稳定气泡 (图 2)
(图 2)
消泡剂原理
消泡剂的作用
消泡剂由于其活性剂组分渗透到表面 膜,迅速扩散并急剧地贯穿过整个涂膜表面, 活性剂的迅速扩散可抵消 marangoni 效应的 影响,同时通过破裂气泡壁而使泡沫不能稳 定地存在。
消泡机制
对于消泡剂而言,其需要以下特点: ● 能长时间地保持与体系有限的相容 性,从而确保消泡剂不被液体层膜润湿,而 是与体系液体相斥,加速气泡液体的流失。 ● 比体系的表面张力更低,使得消泡剂能 进入气泡中,并在气泡的液体层膜中铺展。
消泡剂是在泡沫薄层形成阶段或之后起 作用:
● 分散均匀的消泡剂渗透进入泡沫薄层 并且在薄层中分布。表面张力的增加导致薄 层破裂。
消泡剂
在工业生产中,泡沫会引起严重的问题,例如: • 它们在涂层表面造成缺陷 • 它们阻止了容器内部的有效填充 为了避免这些问题,消泡剂或脱泡剂是不可或缺的。 优卡化学将这类产品命名为 UNIQ®FOAM。 消泡剂或脱泡剂是一种化学添加剂,它减少或阻止 了工业过程中的泡沫形成或使已存在的泡沫破裂。 对于大泡和微泡我们需要分别处理。大泡往往形成 在涂层表面,而微泡则往往陷于小气泡中,他们不 能很快的上升到涂层表面。处理微泡,你需要脱泡剂, 它能使微泡凝聚成较大的气泡,从而可以更快的上 升到涂层表面并破坏气泡。
消泡剂的种类与应用
● 聚有机硅氧烷:由于其更低的表面张力,
易加入且对层间附着力无影响。常用于溶剂 型和水性体系。
● 矿物油类和石蜡油:由于对光泽影响较大, 故常用于水性建筑体系。
● 氟碳 / 乙烯 / 丙烯酸共聚物:对表面张力 影响不大,主要是不相容的丙烯酸聚合物, 更不易加入,需高剪切力混合。常用于溶剂 型体系。