Naše hlavné produkty: Aminosilikón, blokový silikón, hydrofilný silikón, všetky ich silikónové emulzie, zlepšovač stálosti odierania, vodoodpudivý prostriedok (bez fluóru, uhlík 6, uhlík 8), chemikálie na umývanie dezinfekčných prostriedkov (ABS, enzýmy, ochranný prostriedok na spandex, odstraňovač mangánu), hlavné exportné krajiny: India, Pakistan, Bangladéš, Turecko, Indonézia, Uzbekistan atď., pre viac informácií kontaktujte: Mandy +86 19856618619 (Whatsapp)

 

Problém s penou pri úprave vody mätie mnohých ľudí. V počiatočnej fáze uvádzania do prevádzky sa pri úprave cirkulujúcej vody vytvára pena, pena s povrchovo aktívnymi látkami, nárazová pena, peroxidová pena, pena vznikajúca pridaním neoxidujúceho baktericídu atď., takže použitie odpeňovača pri úprave vody je pomerne bežné. Tento článok komplexne predstavuje princíp, klasifikáciu, výber a dávkovanie odpeňovača!

★ Odstránenie peny

1. Fyzikálne metódy

Z fyzikálneho hľadiska metódy na odstránenie peny zahŕňajú najmä umiestnenie prepážky alebo filtračnej clony, mechanické miešanie, statickú elektrinu, mrazenie, zahrievanie, paru, ožarovanie lúčmi, vysokorýchlostnú centrifugáciu, zníženie tlaku, vysokofrekvenčné vibrácie, okamžitý výboj a ultrazvuk (akustická kvapalinová regulácia). Všetky tieto metódy v rôznej miere zvyšujú rýchlosť prenosu plynu na oboch koncoch kvapalného filmu a výboj kvapaliny z bublinového filmu, čím sa faktor stability peny znižuje ako faktor útlmu, takže počet peny postupne klesá. Spoločnou nevýhodou týchto metód je však to, že sú vysoko obmedzené faktormi prostredia a majú nízku mieru odpeňovania. Výhodou je ochrana životného prostredia a vysoká miera opätovného použitia.

2. Chemické metódy

Chemické metódy na odstránenie peny zahŕňajú najmä chemickú reakciu a pridanie odpeňovača.

Metóda chemickej reakcie sa vzťahuje na chemickú reakciu medzi penotvorným činidlom a penotvorným činidlom pridaním niektorých činidiel za vzniku látok nerozpustných vo vode, čím sa znižuje koncentrácia povrchovo aktívnych látok v kvapalnom filme a podporuje sa prasknutie peny. Táto metóda má však určité nedostatky, ako je neistota zloženia penotvorného činidla a poškodenie systémových zariadení nerozpustnými látkami. Najpoužívanejšou metódou odpeňovania v rôznych odvetviach je v súčasnosti metóda pridávania odpeňovačov. Najväčšou výhodou tejto metódy je jej vysoká účinnosť odpeňovania a jednoduché použitie. Kľúčom je však nájsť vhodný a účinný odpeňovač.

★Princíp odpeňovača

Odpeňovače, tiež známe ako odpeňovače, majú nasledujúce princípy:

1. Mechanizmus lokálneho zníženia povrchového napätia peny, ktorý vedie k prasknutiu peny, spočíva v tom, že sa na penu posypú vyššie alkoholy alebo rastlinné oleje a po rozpustení v penovej kvapaline sa povrchové napätie výrazne zníži. Pretože tieto látky majú vo všeobecnosti nízku rozpustnosť vo vode, zníženie povrchového napätia je obmedzené na lokálnu časť peny, zatiaľ čo povrchové napätie okolo peny sa takmer nemení. Časť so zníženým povrchovým napätím je silne ťahaná a naťahovaná všetkými smermi a nakoniec sa zlomí.

2. Zničenie elasticity membrány vedie k tomu, že odpeňovač, ktorý rozbíja bubliny a pridáva sa do penového systému, difunduje do rozhrania plyn-kvapalina, čo sťažuje povrchovo aktívnej látke so stabilizačným účinkom na penu obnovenie elasticity membrány.

3. Odpeňovače, ktoré podporujú odtok tekutého filmu, môžu podporiť odtok tekutého filmu, a tým spôsobiť praskanie bublín. Rýchlosť odtoku peny môže odrážať stabilitu peny. Pridanie látky, ktorá urýchľuje odtok peny, môže tiež zohrávať úlohu pri odpeňovaní.

4. Pridanie hydrofóbnych pevných častíc môže spôsobiť praskanie bublín na ich povrchu. Hydrofóbne pevné častice priťahujú hydrofóbny koniec povrchovo aktívnej látky, čím sa hydrofóbne častice stávajú hydrofilnými a vstupujú do vodnej fázy, čím zohrávajú úlohu pri odpeňovaní.

5. Solubilizačné a peniace povrchovo aktívne látky môžu spôsobiť praskanie bublín. Niektoré látky s nízkou molekulovou hmotnosťou, ktoré sa dajú úplne zmiešať s roztokom, môžu solubilizovať povrchovo aktívnu látku a znížiť jej účinnú koncentráciu. Nízkomolekulárne látky s týmto účinkom, ako je oktanol, etanol, propanol a iné alkoholy, môžu nielen znížiť koncentráciu povrchovo aktívnej látky v povrchovej vrstve, ale tiež sa rozpustiť v adsorpčnej vrstve povrchovo aktívnej látky, čím sa znižuje kompaktnosť molekúl povrchovo aktívnej látky a tým sa oslabuje stabilita peny.

6. Dvojitá elektrická vrstva povrchovo aktívnej látky rozkladá elektrolyt a zohráva odpeňovaciu úlohu pri interakcii dvojitej elektrickej vrstvy povrchovo aktívnej látky s penou, čím vzniká stabilná penová kvapalina. Pridanie bežného elektrolytu môže dvojitú elektrickú vrstvu povrchovo aktívnej látky rozložiť.

★ Klasifikácia odpeňovačov

Bežne používané odpeňovače možno podľa ich zloženia rozdeliť na silikónové (živicové), povrchovo aktívne látky, alkány a minerálne oleje.

1. Silikónové (živicové) odpeňovače, známe aj ako emulzné odpeňovače, sa používajú emulgovaním a dispergáciou silikónovej živice s emulgátormi (povrchovo aktívnymi látkami) vo vode pred jej pridaním do odpadovej vody. Jemný prášok oxidu kremičitého je ďalším typom odpeňovača na báze kremíka s lepším odpeňovacím účinkom.

2. Povrchovo aktívne látky, ako sú odpeňovače, sú v skutočnosti emulgátory, to znamená, že využívajú disperziu povrchovo aktívnych látok na udržanie peny v stabilnom emulgovanom stave vo vode, aby sa zabránilo tvorbe peny.

3. Odpeňovače na báze alkánov sú odpeňovače vyrobené emulgáciou a dispergáciou parafínu alebo jeho derivátov pomocou emulgátorov. Ich použitie je podobné ako u emulgátorov odpeňovačov na báze povrchovo aktívnych látok.

4. Hlavnou zložkou proti peneniu je minerálny olej. Na zlepšenie účinku sa niekedy zmiešajú kovové mydlo, silikónový olej, oxid kremičitý a ďalšie látky. Okrem toho sa niekedy môžu pridať rôzne povrchovo aktívne látky, ktoré uľahčujú difúziu minerálneho oleja na povrch penotvorného roztoku alebo rovnomerne rozptýlia kovové mydlá a iné látky v minerálnom oleji.
★ Výhody a nevýhody rôznych typov odpeňovačov

Výskum a aplikácia organických odpeňovačov, ako sú minerálne oleje, amidy, nižšie alkoholy, mastné kyseliny a estery mastných kyselín, fosfátové estery atď., sú relatívne skoré a patria k prvej generácii odpeňovačov. Ich výhodou je ľahká dostupnosť surovín, vysoká environmentálna výkonnosť a nízke výrobné náklady. Nevýhodou je nízka účinnosť odpeňovania, vysoká špecifickosť a náročné podmienky používania.

Polyéterové odpeňovače sú odpeňovače druhej generácie, ktoré zahŕňajú najmä polyétery s priamym reťazcom, polyétery z alkoholov alebo amoniaku a deriváty polyéteru s esterifikáciou koncových skupín. Najväčšou výhodou polyéterových odpeňovačov je ich silná protipenivá schopnosť. Okrem toho majú niektoré polyéterové odpeňovače aj vynikajúce vlastnosti, ako je odolnosť voči vysokým teplotám, silná odolnosť voči kyselinám a zásadám. Nevýhody sú obmedzené teplotnými podmienkami, úzkymi oblasťami použitia, slabou odpeňovacou schopnosťou a nízkou rýchlosťou praskania bublín.

Organické silikónové odpeňovače (odpeňovače tretej generácie) majú silný odpeňovací účinok, rýchlu odpeňovaciu schopnosť, nízku prchavosť, žiadnu toxicitu pre životné prostredie, žiadnu fyziologickú zotrvačnosť a širokú škálu aplikácií. Preto majú široké aplikačné vyhliadky a obrovský trhový potenciál, ale ich odpeňovací účinok je slabý.

Polyéterom modifikovaný polysiloxánový odpeňovač kombinuje výhody polyéterových odpeňovačov a organokremičitých odpeňovačov a predstavuje smer vývoja odpeňovačov. Niekedy sa dá opätovne použiť na základe svojej spätnej rozpustnosti, ale v súčasnosti existuje len málo typov takýchto odpeňovačov a stále sú vo fáze výskumu a vývoja, čo vedie k vysokým výrobným nákladom.

★ Výber odpeňovačov

Výber odpeňovačov by mal spĺňať nasledujúce kritériá:

1. Ak je v penotvornom roztoku nerozpustný alebo nerozpustný, rozruší penu. Odpeňovač by mal byť koncentrovaný na penovej fólii. V prípade odpeňovačov by sa mali koncentrovať a koncentrovať okamžite, zatiaľ čo v prípade prostriedkov na potlačenie peny by sa mali v tomto stave pravidelne udržiavať. Odpeňovače sú teda v penotvorných kvapalinách v presýtenom stave a iba nerozpustné alebo slabo rozpustné sú náchylné na dosiahnutie presýtenia. Nerozpustné alebo ťažko rozpustné, ľahko sa agregujú na rozhraní plyn-kvapalina, ľahko sa koncentrujú na membráne bublín a môžu fungovať pri nižších koncentráciách. Odpeňovač používaný vo vodných systémoch, molekuly účinnej látky, musia byť pre dosiahnutie najlepšieho účinku silne hydrofóbne a slabo hydrofilné s hodnotou HLB v rozmedzí 1,5-3.

2. Povrchové napätie je nižšie ako napätie peniacej kvapaliny a iba vtedy, keď sú medzimolekulové sily odpeňovača malé a povrchové napätie je nižšie ako napätie peniacej kvapaliny, môžu častice odpeňovača preniknúť do penovej fólie a expandovať na nej. Stojí za zmienku, že povrchové napätie peniacej kvapaliny nie je povrchové napätie roztoku, ale povrchové napätie peniacej kvapaliny.

3. Existuje určitý stupeň afinity s peniacim roztokom. Keďže proces odpeňovania je v skutočnosti súťažou medzi rýchlosťou rozpadu peny a rýchlosťou tvorby peny, odpeňovač sa musí dokázať rýchlo dispergovať v peniacej kvapaline, aby mohol rýchlo pôsobiť v širšom spektre peniacej kvapaliny. Aby odpeňovač rýchlo difundoval, musí mať jeho aktívna zložka určitý stupeň afinity s peniacim roztokom. Aktívne zložky odpeňovačov sú príliš blízko peniacim kvapalinám a rozpustia sa; sú príliš riedke a ťažko sa dispergujú. Účinnosť môže byť dobrá len pri vhodnej blízkosti.

4. Odpeňovače nepodliehajú chemickým reakciám s peniacimi kvapalinami. Keď odpeňovače reagujú s peniacimi kvapalinami, strácajú svoju účinnosť a môžu produkovať škodlivé látky, ktoré ovplyvňujú rast mikróbov.

5. Nízka prchavosť a dlhé trvanie účinku. Najprv je potrebné určiť, či je systém, ktorý vyžaduje použitie odpeňovačov, na báze vody alebo oleja. Vo fermentačnom priemysle by sa mali používať odpeňovače na báze oleja, ako napríklad modifikovaný silikón polyéterom alebo odpeňovače na báze polyéteru. Priemysel náterov na báze vody vyžaduje odpeňovače na báze vody a organické silikónové odpeňovače. Vyberte odpeňovač, porovnajte pridané množstvo a na základe referenčnej ceny určte najvhodnejší a najekonomickejší odpeňovač.

★Faktory ovplyvňujúce účinnosť používania odpeňovačov

1. Dispergovateľnosť a povrchové vlastnosti odpeňovačov v roztoku významne ovplyvňujú ďalšie odpeňovacie vlastnosti. Odpeňovače by mali mať vhodný stupeň disperzie a častice, ktoré sú príliš veľké alebo príliš malé, môžu ovplyvniť ich odpeňovaciu aktivitu.

2. Kompatibilita odpeňovača v penovom systéme Keď je povrchovo aktívna látka úplne rozpustená vo vodnom roztoku, zvyčajne sa smerom rozmiestni na rozhraní plyn-kvapalina peny, aby sa pena stabilizovala. Keď je povrchovo aktívna látka v nerozpustnom alebo presýtenom stave, častice sa v roztoku dispergujú a hromadia na pene, pričom pena pôsobí ako odpeňovač.

3. Teplota okolia peniaceho systému a teplota peniacej kvapaliny môžu tiež ovplyvniť výkon odpeňovača. Ak je teplota samotnej peniacej kvapaliny relatívne vysoká, odporúča sa použiť špeciálny odpeňovač odolný voči vysokým teplotám, pretože ak sa použije bežný odpeňovač, účinok odpeňovača sa určite výrazne zníži a odpeňovač priamo deemulguje mlieko.

4. Balenie, skladovanie a preprava odpeňovačov sú vhodné na skladovanie pri teplote 5 – 35 ℃ a trvanlivosť je zvyčajne 6 mesiacov. Neumiestňujte ich do blízkosti zdroja tepla ani ich nevystavujte slnečnému žiareniu. V súlade s bežne používanými metódami skladovania chemikálií po použití zabezpečte ich uzavretie, aby ste predišli ich znehodnoteniu.

6. Pomer pridávania odpeňovačov k pôvodnému roztoku a zriedenému roztoku sa do určitej miery líši a tento pomer nie je rovnaký. Vzhľadom na nízku koncentráciu povrchovo aktívnej látky je zriedený odpeňovač extrémne nestabilný a rýchlo sa neodlupuje. Jeho odpeňovací účinok je relatívne slabý, čo nie je vhodné na dlhodobé skladovanie. Odporúča sa použiť ihneď po zriedení. Podiel pridaného odpeňovača je potrebné overiť testovaním na mieste, aby sa vyhodnotila jeho účinnosť, a nemal by sa pridávať nadmerne.

★Dávkovanie odpeňovača

Existuje mnoho typov odpeňovačov a požadované dávkovanie pre rôzne typy odpeňovačov sa líši. Nižšie uvedieme dávkovanie šiestich typov odpeňovačov:

1. Alkoholový odpeňovač: Pri použití alkoholových odpeňovačov je dávkovanie zvyčajne v rozmedzí 0,01 – 0,10 %.

2. Odpeňovače na báze oleja: Množstvo pridaných odpeňovačov na báze oleja je medzi 0,05 – 2 % a množstvo pridaných odpeňovačov na báze esterov mastných kyselín je medzi 0,002 – 0,2 %.

3. Amidové odpeňovače: Amidové odpeňovače majú lepší účinok a pridávané množstvo je vo všeobecnosti v rozmedzí 0,002 – 0,005 %.

4. Odpeňovač kyseliny fosforečnej: Odpeňovače kyseliny fosforečnej sa najčastejšie používajú vo vláknach a mazacích olejoch s pridaným množstvom medzi 0,025 – 0,25 %.

5. Amínový odpeňovač: Amínové odpeňovače sa používajú hlavne pri spracovaní vlákien s pridaným množstvom 0,02 – 2 %.

7. Odpeňovače na báze éteru: Odpeňovače na báze éteru sa bežne používajú pri tlači, farbení a čistení papiera s typickou dávkou 0,025 – 0,25 %.