مكافحات الرغوة هي إضافات كيميائية تقلل من استقرار الرغوة أو تقضي عليها أو تمنع تكوين الرغوة. يتم استخدامها على نطاق واسع في مختلف الصناعات ، بما في ذلك المعالجة الكيميائية والمواد الغذائية وصناعة الورقالمنسوجات، معالجة مياه الصرف الصحي، الطلاء، الأدوية، وأكثر من ذلك. استنادا إلى المعرفة الحالية و سنوات من الخبرة في الصناعة، قمنا بتجميع وتبادل المعلومات حول أنواع، الآليات،وخصائص منشطات الرغوة.

• أنواع مكافحات الرغوة (مصنفة حسب المكونات الرئيسية)

1مزيلات الرغوة على أساس الزيوت المعدنية:

التكوين:استخدام الزيوت المعدنية (على سبيل المثال ، الزيت الأبيض ، الكيروسين) كحامل ، غالبًا ما يتم دمجها مع جسيمات صلبة هيدروفوبية (على سبيل المثال ، السيليكا الهيدروفوبية ، الشمع ،الصابونات المعدنية الحمضية الدهنية) و/أو كميات صغيرة من السيليكون أو البولي إيثير كمواد تنسيقية.

الخصائص:

التكلفة المنخفضة ، تستخدم على نطاق واسع (وخاصة في الأنظمة القائمة على الماء).

أداء معتدل لإزالة الرغوة، بشكل عام ضعف في منع الرغوة.

قد تكون التوافق محدودة، مما قد يسبب الغموض أو بقع الزيت.

تستخدم عادة في صناعة الورق واللصاقات ومواد الكيميائية للبناء والتنظيف الصناعي العام.

2مزيلات الرغوة القائمة على السيليكون:

التكوين:المكونات الفعالة الرئيسية تشمل بوليديميثيلسيلوكسان (زيت السيليكون) ومستحلباته أو محلولاته أو أشكاله المعدلة (على سبيل المثال السيليكونات المعدلة بالبوليثير).غالباً ما تحتوي على السيليكا الهيدروفوبية لتعزيز الفعالية.

الخصائص:

كفاءة عالية: التوتر السطحي المنخفض للغاية (~ 20 mN / m) ، والقدرة القوية على الانتشار ، والإزالة الممتازة من الرغوة وتثبيط الرغوة.

غير فعال كيميائيًا: مقاوم لدرجات الحرارة العالية / المنخفضة ، والتأكسدة ، ومن غير المرجح أن يتفاعل مع مواد أخرى.

منخفضة السمية: مناسبة للأغذية والصيدلة وغيرها من الصناعات الخاضعة لتنظيم صارم (يجب أن تتوافق مع المعايير ذات الصلة).

التوافق الواسع: يعمل في كل من الأنظمة المعتمدة على الماء والزيت. قد يسبب الاستخدام المفرط أو غير السليم "بقع السيليكون" (التي تؤثر على مظهر الطلاء ،أو تتداخل مع العمليات اللاحقة(مثل الطباعة والطلاء)

طويلة الأمد: مثبط جيد للرغوة.

التطبيقات: جميع المجالات الصناعية تقريبًا ؛ أحد أكثر أنواع مكافح الرغوة استخدامًا.

3مزيلات الرغوة على أساس البوليثير:

التكوين:المكونات الفعالة الرئيسية هي الكوبوليمرات الكتلة أو الزرع من أكسيد الإيثيلين (EO) وأكسيد البوبيلين (PO).

الخصائص:

منع الرغوة القوي: فعال بشكل خاص في منع تكوين الرغوة.

التوافق الجيد: قابلية ضبط الذوبان في الأنظمة المعتمدة على الماء (تتغير مع درجة الحرارة) ، مما يقلل من عيوب السطح.

مقاومة للحرارة والقلي: أداء مستقر تحت درجات حرارة عالية وقليلية قوية (على سبيل المثال، صبغ الأقمشة، وكلاء التنظيف القليلي، صناعات التخمير).

قابلة للتحلل البيولوجي (بعض الأنواع): بعض الهياكل صديقة للبيئة.

سرعة إزالة الرغوة البطيئة: قد تعمل ببطء أكثر من أجهزة إزالة الرغوة القائمة على السيليكون.

التطبيقات: التخمير (المضادات الحيوية ، غلوتامات أحادي الصوديوم ، الخميرة) ، صبغ المنسوجات ، التنظيف القلي في درجات الحرارة العالية ، حشو الورق ، المزلقات ، سوائل القطع ، إلخ.

4مزيلات الرغوة على أساس الكحول:

التكوين:أساسا الكحولات منخفضة الكربون (على سبيل المثال، الإيثانول، الإيزوبروبانول، n-butanol، أوكتانول) ، البوليولات (على سبيل المثال، الجليسرول) ، أو مشتقات أسيتيلين غليكول.

الخصائص:

إزالة الرغوة بسرعة: القدرة القوية على كسر الرغوة على الفور.

انعكاس ضعيف على الرغوة: لا يوجد قمع مستمر للرغوة ؛ قد يتشكل الرغوة بسرعة.

التوافق الجيد: قابل للذوبان في الماء أو المذيبات العضوية ، والحفاظ على شفافية النظام.

متقلب: فعالية قصيرة الأجل.

التطبيقات: في المقام الأول للاحتياجات المؤقتة لإزالة الرغوة ، مثل الاختبارات المعملية ، وعمليات طلاء الرذاذ ، أو مكافحة الرغوة المؤقتة.

5مزيلات الرغوة من المسحوق الصلب:

التكوين:مسحوقات صلبة هيدروفوبية (مثل السيليكا الهيدروفوبية والبارافين وأميدات الأحماض الدهنية، مسحوق PTFE) أو مسحوقات محملة على ناقلات (مثل أرض الدياتوما).

الخصائص:

مقاومة درجة حرارة عالية / ضغط: مناسبة لظروف شديدة (على سبيل المثال، حفر النفط، البوليمرة عالية درجة الحرارة).

غير متقلبة وطويلة الأمد: لا تتحلل بسبب التبخر.

تطبيق غير مريح: يتطلب التشتت ؛ استخدام محدود في الأنظمة السائلة.

التطبيقات: سائل الحفر في حقول النفط ، طلاء المسحوق ، البوليمرزة عالية درجة الحرارة (PVC ، PS ، إلخ) ، قنابل الخليط الجاف ، إلخ.

• آليات مكافحات الرغوة

عملية إزالة الرغوة عادة ما تنطوي على جانبين: كسر الرغوة وتثبيط الرغوة.

1آلية كسر الرغوة (إزالة الرغوة الموجودة):

خفض التوتر السطحي المحلي: جزيئات مكافحة الرغوة (مع توتر سطح أقل من السائل الرغوة) تدخل فيلم الرغوة ، وتنتشر على سطحها وتحمل الطبقات السائلة المجاورة ،ترقق و تمزق الفيلم.

تعطيل مرونة السطح (تأثير مارانجوني): ينتج انتشار مكافح الرغوة منحدرات التوتر السطحي ، مما يسبب تدفق السائل من المناطق ذات التوتر المنخفض (المغطاة بمكافح الرغوة) إلى المناطق ذات التوتر العالي ،ترقق وتكسير الفيلم.

"الثقب" بواسطة الجسيمات الهيدروفوبية: تعمل المواد الصلبة الهيدروفوبية (مثل SiO2) كنقاط ضعيفة ، وتثقب أفلام الفقاعات.

تعزيز تصريف السوائل: تسريع مكافحات الرغوة تصريف السوائل من الأفلام الرغوة ، وتخفيفها إلى أقل من السماكة الحرجة ، مما يؤدي إلى الانفجار.

2آلية تثبيط الرغوة (منع تكوين الرغوة):

المثبتات النزعة: جزيئات defoamer تلتصق بشكل تنافسي في واجهة الهواء السائل ، وتستبدل أو تتداخل مع المثبتات الرغوة (مواد النشاط السطحي ، البروتينات ، إلخ) ، وتشكيل أضعف ، أقل مرونة,والمزيد من الأفلام الشفافة الغازية التي لا يمكن أن تدعم الرغوة.

زيادة لزجة السطح / تقليل المرونة: بعض منشطات الرغوة (مثل البوليثيرات) تكثف لزجة السطح أو تقلل من مرونة الفيلم ، مما يمنع تكوين رغوة مستقرة.

الانتشار الجزيئي: تتغلغل جزيئات الـ Defoamer في الطبقة الثنائية من فيلم الرغوة، مما يقلل من التماسك ويزعزع استقراره.

• خصائص أجهزة إزالة الرغوة (المتطلبات العامة)

1. قدرة قوية على إزالة الرغوة:بسرعة وفعالية يزيل الرغوة الموجودة

2-منع رغوة ممتازيمنع بشكل مستمر أو يقلل بشكل كبير من تكوين رغوة جديدة.

3التوافق معتدل:

غير قابل للذوبان أو قابل للذوبان قليلاً في نظام الرغوة (لا غنى عنه للنشاط على الواجهة).

لا توجد آثار ضارة على مظهر المنتج (الغموض، بقع الزيت / السيليكون) ، اللمعان، الشفافية، الالتصاق، قابلية الطباعة، قابلية الرطوبة، أو النشاط البيولوجي.

4-قدرة جيدة على الانتشار:ينتشر بسرعة على الأفلام الرغوة لكسر الفقاعات.

5الاستقرار الكيميائي:المقاومة للتحلل أو التفاعلات الضارة في ظل ظروف محددة (درجة الحرارة، الحمية الدقيقة، المواد المأكسة/المخفضة، الكهربائيات).

6. الاستقرار الجسدي:يجب أن تبقى أدوات إزالة الرغوة من النوع المستحلب مستقرة أثناء التخزين (بدون فصل أو كسر).

7أداء طويل الأمد:استمرار إزالة الرغوة و إيقاف الرغوة

8.الأمان:غير سامة أو منخفضة السمية، تلبية اللوائح البيئية والصحية (على سبيل المثال، الغذاء، الأدوية، مستحضرات التجميل).

9- الفعالية من حيث التكلفة:نسبة سعر معقولة للأداء.

• ملخص

تتوفر عدة أنواع من أجهزة إزالة الرغوة، كل منها مناسب لنظم محددة مع إيجابيات وسلبيات فريدة. فهم تكوينها وآلياتها وخصائصها هو مفتاح الاختيار والتطبيق الصحيح.في الممارسةفي كثير من الأحيان ، هناك حاجة إلى فحص تجريبي لتحديد أفضل مكافح للرغوة والجرعة لنظام معين.تهيمن أجهزة إزالة الرغوة القائمة على السيليكون والبوليثير على السوق بسبب أدائها المتوازنة (الكفاءة، الاستقرار، والسلامة النسبية).