有机硅消泡剂在众多工业及化学领域中发挥着关键的消泡作用,其工作原理主要基于以下几个方面:
(一)降低表面张力
泡沫的产生是由于液体表面存在表面活性剂,使得液体表面形成了一层具有一定强度的膜,包裹着空气形成气泡。具有较低的表面张力,当它接触到泡沫表面时,能够迅速在泡沫液膜上铺展。这一过程就如同给原本较为“坚韧”的泡沫液膜覆盖了一层更“滑”的物质,大大降低了液膜的表面张力,使得泡沫的稳定性被破坏,气泡更容易破裂。
(二)破坏液膜弹性
泡沫的液膜具有一定的弹性,这是其能够维持一段时间而不破裂的原因之一。分子可以渗透进入泡沫的液膜中,改变液膜内部的结构和组成。它会与液膜中原有的表面活性剂分子相互作用,打乱表面活性剂分子的排列秩序,使得液膜的弹性显著降低。当气泡受到外界压力或者相互挤压时,失去弹性的液膜无法再像原来那样维持气泡的形状和完整性,从而导致气泡破裂。
(三)快速铺展与扩散
有机硅消泡剂具有良好的铺展性和扩散性。一旦被添加到含有泡沫的体系中,它能够迅速地在泡沫表面以及整个液体体系内扩散开来。这种快速铺展的能力使得消泡剂能够在短时间内接触到大量的泡沫,发挥消泡作用,而不是仅仅局限于局部区域。而且,其能够在液体内部形成均匀的分布,持续对新产生的泡沫进行抑制,防止泡沫再次大量聚集。
有机硅消泡剂的使用注意事项:
1.选择合适的产品:根据体系的pH值、温度、特殊需求等选择适配的有机硅消泡剂。如酸性环境选纯有机硅消泡剂,碱性环境优选聚醚改性有机硅或氟硅氧烷复配产品,高温场景选耐高温型,食品医药级需符合相关标准的乳化型产品。
2.控制添加量:过少可能无法有效消泡,过多则可能导致液体性质改变或其他问题,一般推荐用量0.1~1,具体需通过小试确定剂量。
3.注意添加方式:可直接添加原液或稀释后添加,稀释时建议用增稠剂开稀,若用水开稀需将水缓慢加入消泡剂中并不断搅拌。添加时应缓慢倒入,避免产生新气泡和溅出,可在搅拌容器入口、循环泵入口或出口等合适位置添加。
4.考虑兼容性:使用前应先进行小试验证和动态测试,观察消泡剂是否与体系相容,是否影响体系性能或产生沉淀。
5.注意储存条件:应密封避光保存,存放在干燥、阴凉、通风良好的地方,避免阳光直射和高温环境,防止霜冻,保质期内使用。
6.安全防护:避免直接接触皮肤和眼睛,如不慎接触应立即用清水冲洗并及时就医,使用时佩戴适当的防护用品。
7.环保处理:使用过程中需避免不当处理导致的环境污染,特别是在水体中,要确保符合相关环保要求。