有機硅消泡劑
什么是消泡劑?
能降低水、溶液、懸浮液等的表面張力,防止泡沫形成,或使原有泡沫減少或消滅的物質。
消泡劑應具備下列性質:① 消泡力強,用量少;② 加到起泡體系中不影響體系的基本性質,即不與被消泡體系起反應;③ 表面張力小;④ 與表面的平衡性好;⑤ 耐熱性好;⑥ 擴散性、滲透性好,正鋪展系數較高;⑦ 化學性穩定,耐氧化性強;⑧ 氣體溶解性、透過性好;⑨ 在起泡性溶液中的溶解性小;⑩ 無生理活性,安全性高。消泡劑的應用十分廣泛,如食品工業、造紙工業、水處理、采油工業、印染工業、涂料工業、 洗滌劑工業、橡膠膠乳工業、氣溶膠工業、日化工業、醫藥工業、奶制品工業等。
有機硅消泡劑(英文名稱organic silicon defoamer)其主要組分為叫做硅油有機硅成分,硅油常溫下是不揮發的油狀液體,在水、動植物油及礦物油中不溶,或溶解度很小,既能耐高溫,也能耐低溫。化學性能惰性,物理性性能穩定,無生物活性。
有機硅消泡劑是一種白色粘稠的乳液。從60年代起就用于各工業領域,但大規模和全面的快速發展是從80年代開始的。作為有機硅消泡劑,其應用領域也十分廣泛,越來越受到各行各業的重視。在化工、造紙、涂料、食品、紡織、制藥等工業部門有機硅消泡劑是生產過程中不可缺少的一種助劑,它不僅能夠除去生產過程工藝介質液面上的泡沫,從而改善過濾、洗滌、萃取、蒸餾、蒸發、脫水、干燥等工藝過程的分離、氣化、排液等效果,確保各類物料盛裝、處理容器的容量。
優點:
(1)應用面廣:由于硅油特殊的化學結構,既不與水或含極性基團的物質相溶,也不與烴類或含烴基的有機物相溶。由于硅油對各類物質的不溶性,因而應用面廣,既使用水體系消泡,又可在油體系中使用。
(2)表面張力小:硅油的表面能力一般為20-21達因/厘米,比水(72達因/厘米)及一般起泡液的表面張力都小,消泡效能好。
(3)熱穩定性好:以常用的二甲基硅油為例,它長時間可耐150℃,短時間可耐300℃以上,其Si-O鍵不分解。就確保了有機硅消泡劑可在廣闊的溫度范圍內使用。
(4)化學穩定性好:由于Si-O鍵比較穩定,所以硅油的化學穩定性很高,很難與其它物質發生化學反應。因此,只要配制合理,有機硅消泡劑允許在含酸、堿、鹽的體系中使用。
(5)生理惰性:硅油已被證明對人畜沒有毒性,其半致死劑量大于34克/公斤。所以有機硅消泡劑(在適宜無毒乳化劑等搭配下)可安全地用于食品、醫療、醫藥及化妝品等工業上。
(6)消泡力強:有機硅消泡劑不僅能有效地破除已經生成的泡沫,而且可以顯著地抑制泡沫,防止泡沫的生成。它的使用量很少,只要加入起泡介質重量的百萬分之一(1ppm),即能產生消泡效果。其常用范圍是1至100ppm。不但成本低,而且不污染被消泡的物質。
用途方面:
有機硅消泡劑用途和應用領域廣泛,在紅霉素、潔霉素、阿維菌素、慶大霉素、青霉素、土霉素、四環霉、泰樂菌素、谷氨酸、賴氨酸、檸檬酸、黃原膠等發酵工業中用作消泡劑。也用于紡織、印染、涂料、染料、造紙、油墨、油田、污水處理等領域。在印染中使用時,與染浴中添加劑有良好的配伍性,而且不影響色光和染色牢度。
有機硅用作噴染消泡劑,已有不少文獻報道。老的染色工藝,一般應用二甲基聚硅氧烷消泡劑,就可達到滿意的消泡劑效果,并保證染色均勻。但新的染色工藝,使用了高溫高壓機械,在這種機械里,被染物受染色液的噴射而運動,同時被染色。雖產生的泡沫可由普通的有機硅消泡劑消泡,但在高溫高壓下,一般的硅氧烷消泡劑會產生薄膜狀沉淀而使被染物產生斑點。應用嵌段共聚物就能克服以上缺點,因為這些消泡劑組分能溶于冷水,而不溶于熱水,所以能起消泡作用。但只用這種共聚物消泡劑的消泡效果不令人滿意,若在共聚物中加入一定量的霧狀SiO2,就可達到令人滿意的消泡效果,并生產出染色均勻的織物。用于滌綸織物高溫染色工藝、發酵工藝中的消泡。此外,也可用于二乙醇胺脫硫體系的消泡及各種油劑、切削液、不凍液、水性油墨等體系的消泡,也適用于印刷行業感光樹脂制版后,洗掉未固化樹脂的消泡,是一種很有代表性、性能優良、用途廣泛的有機硅消泡劑。