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表面活性剂和消泡剂

表面活性剂和消泡剂
表面活性剂和消泡剂

非离子表面活性剂-正文

其分子溶于水后,不发生电离的一类重要表面活性剂,其显示表面活性的部分不是离子。这类表

面活性剂分子中的亲油基常是碳原子数为 8~18的烃链(可以是脂肪族或芳香族),亲水基常是在水

中不电离的羟基或聚氧乙烯基。这些亲水基的亲水性较弱,因此,须有足够数量的亲水基才能使整个

分子具有水溶性,否则就属于油溶性,在水中呈乳化或分散状态。非离子表面活性剂溶于水或有机溶

剂中,呈中性的分子或胶束状态。它在酸性、碱性及电解质的溶液中均较稳定,并可与任何种类的表

面活性剂配合使用,而不生成沉淀。它通常为100%的活性物,不含盐及水分。产品多呈液体或浆状,少数是固体。

按亲水基类别,非离子表面活性剂主要分为聚氧乙烯型和多元醇型两大类,前者自德国法本公司1930年生产以来,发展很快。

聚氧乙烯型用含有活泼氢原子的亲油基原料和环氧乙烷进行加成反应而制成。凡含有-OH、-COOH、-NH2、-CONH2等基团的亲油基原料,由于其中的氢原子是化学活泼的,容易与环氧乙烷发

生加成反应,生成聚氧乙烯型表面活性剂。如:

加成环氧乙烷的反应常需少量氢氧化钠作为催化剂。目前,工业上常用的含活泼氢原子的亲油基

原料有:脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺及脂肪酰胺、油脂、山梨醇和蔗糖等。加成的环氧乙烷分

子数越多,则加成物的水溶性越强。原因是聚氧乙烯型表面活性剂分子中醚键的氧原子与水分子中的

氢原子易形成氢键,增强了表面活性剂分子的水溶性。这样形成的氢键较弱,当升高温度或有盐类存

在时,结合的水分子逐渐脱落,表面活性剂的水溶性随之减弱,原先透明的表面活性剂水溶液甚至会

变成白色混浊的乳状液。溶液开始呈现混浊时的温度,称为浊点。浊点是专门用于表示聚氧乙烯型表

面活性剂的亲水亲油平衡值(即HLB)的技术特性指标。当温度下降到浊点以下时,乳状液又恢复透明。对于亲油基相同的表面活性剂,凡是环氧乙烷加成分子数越多,亲水性就越强,浊点随之上升。对于亲水基中环氧乙烷加成分子数相同的表面活性剂,凡是亲油基中碳原子数越多,亲油性就越强,浊点

随之下降。

市场销售的聚氧乙烯型表面活性剂中,以高级脂肪醇和烷基酚的环氧乙烷加成物为最重要。所用

的高级醇有椰子油还原醇、十六醇、油醇和鲸蜡醇等;所用的烷基酚有:壬基酚、辛基酚、辛基甲酚等。由这些原料可以制得由弱(浊点在室温左右)到强(浊点大于 100℃)亲水性加成物。环氧乙烷加成分子数,可有几个到几十个不等,如商品名为―平平加O‖的聚氧乙烯型表面活性剂,常用作纺织染整过

程的匀染剂和乳化剂,是由C12~C16的高级脂肪醇加成15~22个环氧乙烷分子而成的。

聚氧乙烯型表面活性剂大多溶于水,主要用作洗涤剂、匀染剂、乳化剂、消泡剂等。因性能优良,用途广泛,原料丰富(来自石油),成本低,重要性日益增大。如聚醚型高分子表面活性剂,所用的原料主

要是环氧丙烷和环氧乙烷。聚醚的亲油基是聚氧丙烯,分子量在1000~2500;亲水基是聚氧乙烯基。

聚醚作为消泡剂、破乳剂和乳化剂,广泛应用于制药、采油及食品等工业。

多元醇型由含有多个羟基的多元醇、烷基醇胺或糖类与高级脂肪酸生成的酯类或酰胺类化合物:

其中凡亲油基和亲水基是由酯键相连接的,容易发生水解反应;如将酯键代以酰胺,则不易水解,较稳定。工业上常用的含多羟基的化合物有:甘油、季戊四醇、山梨醇、乙醇胺、异丙醇胺、蔗糖等。高级脂

肪酸(C12~C18的酸)如月桂酸、椰子油脂肪酸、十四酸、棕榈酸、油酸、硬脂酸等。例如商品名为

斯盘的多元醇型表面活性剂,就是由山梨醇与脂肪酸,经酯化生成的各种失水山梨醇酯。斯盘的水溶

性很小,如在其分子中的羟基上再加环氧乙烷,则水溶性明显提高。斯盘的环氧乙烷加成物商品名为

吐温。

多元醇型表面活性剂主要用作食品、化妆品的乳化剂、稳泡剂、纤维油剂和柔软剂。

表面活性剂(surfactant),被誉为―工业味精‖,是指具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向

排列,并能使表面张力显著下降的物质。它是一大类有机化合物,他们的性质极具特色,应用极为灵活、广泛,有很大的实用价值和理论意义。英国著名界面化学家Ckint说:―冰淇淋是我们最爱的食物;

有了洗涤剂我们的生活才如此美好。若没有表面活性剂,这两样东西都不会有。这真是太可悲了。‖

表面活性剂-概述

表面活性剂一词来自英语surfactant。它实际上是短语surface active agent的缩合词。它还有一个名

字叫做tenside。凡加入少量而能显著降低液体表面张力的物质,统称为表面活性剂。它们的表面活性是对某特定的液体而言的,在通常情况下则指水。表面活性剂一端是非极性的碳氢链(烃基),与水

的亲和力极小,常称疏水基;另一端则是极性基团(如—OH、—COOH、—NH2、—SO3H等),与水有很大的亲和力,故称亲水基,总称―双亲分子‖(亲油亲水分子)。为了达到稳定, 表面活性剂溶于

水时,可以采取两种方式:

1、在液面形成单分子膜。

将亲水基留在水中而将疏水基伸向空气,以减小排斥。而疏水基与水分子间的斥力相当于使表面的水

分子受到一个向外的推力,抵消表面水分子原来受到的向内的拉力,亦即使水的表面张力降低。这就是表面活性剂的发泡、乳化和湿润作用的基本原理。在油-水系统中,表面活性剂分子会被吸附在油-水两相的界面上,而将极性基团插入水中,非极性部分则进入油中,在界面定向排列。这在油-水相之间产生拉力,使油-水的界面张力降低。这一性质对表面活性剂的广泛应用有重要的影响。

2、形成―胶束‖。

胶束可为球形,也可是层状结构,都尽可能地将疏水基藏于胶束内部而将亲水基外露。如以球形表示极性基,以柱形表示疏水的非极性基,则单分子膜和胶束。如溶液中有不溶于水的油类(不溶于水的有机液体的泛称),则可进入球形胶束中心和层状胶束的夹层内而溶解。这称为表面活性剂的增溶作用。

表面活性剂可起洗涤、乳化、发泡、湿润、浸透和分散等多种作用,且表面活性剂用量少(一般为百分之几到千分之几),操作方便、无毒无腐蚀,是较理想的化学用品因此在生产上和科学研究中都有重要的应用。在浓度相同时,表面活性剂中非极性成分大,其表面活性强。即在同系物中,碳原子数多

的表面活性较大。但碳链太长时,则因在水中溶解度太低而无实用价值。

表面活性剂-结构

传统观念上认为,表面活性剂是一类即使在很低浓度时也能显著降低表(界)面张力的物质。随着对表面活性剂研究的深入,目前一般认为只要在较低浓度下能显著改变表(界)面性质或与此相关、由此派生的性质的物质,都可以划归表面活性剂范畴。

无论何种表面活性剂,其分子结构均由两部分构成。分子的一端为非极亲油的疏水基,有时也称为亲

油基;分子的另一端为极性亲水的亲水基,有时也称为疏油基或形象地称为亲水头。两类结构与性能

截然相反的分子碎片或基团分处于同一分子的两端并以化学键相连接,形成了一种不对称的、极性的

结构,因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油,便又不是整体亲水或亲油的特性。表面活性剂的这

种特有结构通常称之为―双亲结构‖(amphiphilic structure),表面活性剂分子因而也常被称作―双亲分子‖。

根据所需要的性质和具体应用场合不同,有时要求表面活性剂具有不同的亲水亲油结构和相对密度。

通过变换亲水基或亲油基种类、所占份额及在分子结构中的位置,可以达到所需亲水亲油平衡的目的。经过多年研究和生产,已派生出许多表面活性剂种类,每一种类又包含众多品种,给识别和挑选某个

具体品种带来困难。因此,必须对成千上万种表面活性剂作一科学分类,才有利于进一步研究和生产

新品种,并为筛选、应用表面活性剂提供便利。

表面活性剂-发展概况

肥皂是使用最早的表面活性剂之一,公元前7~前6世纪已经开始使用。肥皂遇到硬水会产生沉淀,

且在酸性溶液中不稳定。红油(又名土耳其红油),是蓖麻油硫酸化产物(阴离子表面活性剂),1875年首次由德国巴登苯胺纯碱公司合成,是第一个合成的表面活性剂,用于纺织和皮革工业。第一次

世界大战时,德国研究成功从萘、丙醇或丁醇用发烟硫酸生产烷基萘磺酸盐,可以用来代替肥皂,因

而节省了制皂用的动植物油脂。烷基萘磺酸盐的冼净能力虽然较差,但具有良好的润湿和渗透能力,

且不受硬水或酸性溶液的影响,所以至今仍被广泛采用。1936年随着石油化工的发展,美国首先研究成功由苯和煤油制成烷基苯磺酸盐。后来,由于添加各种助剂和改进生产技术,以烷基苯磺酸盐为主

要组分的合成洗涤剂,在应用性能和成本方面都比肥皂优越,开始大量在生产和生活中应用。此后,

合成洗涤剂在洗涤用品总量中所占的比重逐年上升,1982年世界合成洗涤剂的产量已达28Mt,已经超过肥皂并继续增长。以合成洗涤剂为代表的表面活性剂的研究和生产发展迅速,现已成为重要的化工生产部门。表面活性剂的品种已有几千种。

最早的表面活性剂——肥皂

中国的表面活性剂和合成洗涤剂工业起始于50年代,尽管起步较晚,但发展较快。1995年洗涤用品总量已达到310万吨,仅次于美国,排名世界第二位。其中合成洗涤剂的生产量从1980年的40万吨上升到1995年的230万吨,净增4.7倍,并以年平均增长率大于10%的速度增长。据中国权威部门预测,2000年洗涤用品总量将达到360万吨,其中合成洗涤剂将达到65.5万吨。其中产量超万吨的表面活性剂品种计有:直链烷基苯磺酸钠(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵(AESA)、月桂醇硫酸钠(K12或SDS)、壬基酚聚氧乙烯(10)醚(TX-10)、平平加O、二乙醇酰胺(6501)硬脂酸甘油单酯、木质素磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐(石油磺酸盐)、扩散剂NNO、扩散剂MF、烷基聚醚(PO-EO共聚物)、脂肪醇聚氧乙烯(3)醚

(AEO-3)等。

表面活性剂-分类

表面活性剂的分类方法很多,根据疏水基结构进行分类,分直链、支链、芳香链、含氟长链等;根据亲水基进行分类,分为羧酸盐、硫酸盐、季铵盐、PEO衍生物、内酯等;有些研究者根据其分子构成的离子性分成离子型、非离子型等,还有根据其水溶性、化学结构特征、原料来源等各种分类方法。但是众多分类方法都有其局限性,很难将表面活性剂合适定位,并在概念内涵上不发生重迭。因此,我们采用一种综合分类法,以表面活性剂的离子性划分,同时将一些属于某种离子类型、但具有其显著的化学结构特征,已发展成表面活性剂一个独立分支的品种单独列出。在基本不破坏分类系统性的前提下,使得分类更明确,并对表面活性剂各个近代发展分支有较为清晰的了解。按极性基团的解离性质分类如下:

1、阴离子表面活性剂:硬脂酸,十二烷基苯磺酸钠

2、阳离子表面活性剂:季铵化物

3、两性离子表面活性剂:卵磷脂,氨基酸型,甜菜碱型

4、非离子表面活性剂:脂肪酸甘油酯,脂肪酸山梨坦(司盘),聚山梨酯(吐温)

表面活性剂-应用

1.增溶:C>CMC ( HLB13~18)增溶体系为热力学平衡体系。CMC越低、缔合数越大,增溶量(MAC)就越高。温度影响胶束的形成,影响增溶质的溶解,影响表面活性剂的溶解度

2.乳化:

HLB:3-8 W /O型乳化剂:Tween;一价皂

HLB:8-16 O/W型乳化剂:Span;二价皂

3.润湿:(HLB:7-9)

4.助悬

5.起炮和消泡

6.消毒、杀菌

7.去污剂

两性表面活性剂-正文

其分子溶于水发生电离后,与亲油基相连的亲水基是同时带有阴阳两种电荷的表面活性剂。亲油

基一般是长碳链烃基,亲水基中的阳离子都是由 基或季铵基组成的,阴离子可以由羧基、磺酸基或

磷酸基组成。实际应用的品种主要是氨基酸型和甜菜碱型两性表面活性剂,产量是表面活性剂中最小的。

两性表面活性剂通常具有良好的洗涤、分散、乳化、杀菌、柔软纤维和抗静电等性能,可用作织

物整理助剂、染色助剂、钙皂分散剂、干洗表面活性剂和金属缓蚀剂等。但是,这类表面活性剂的价

格较贵,实际应用范围较其他类型的表面活性剂小。

氨基酸型分子中的阴离子为羧基,阳离子为铵盐。这类表面活性剂随介质pH的变化而显示不

同的表面活性,如十二烷基氨基丙酸(C12H25N+H2CH2CH2COO-)在氢氧化钠介质中可转变成十二烷基

氨基丙酸钠 (C12H25 NHCH2CH2COO-Na+),表现为能溶于水的阴离子表面活性剂。它在盐酸介质中可

以转变成十二烷基氨基丙酸的盐酸盐〔(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-〕,表现为能溶于水的阳离子表面

活性剂。若调节介质的pH,使阳电性和阴电性正好平衡,它就转变成内盐(C12H25N+H2CH2CH2COO-),

难溶于水而析出沉淀,此时的pH称为等电点。为了充分发挥氨基酸型两性表面活性剂的作用,必须

在偏离等电点pH的水溶液中使用。制备氨基酸型两性表面活性剂常用的原料为高级脂肪伯胺、丙烯

酸甲酯(见丙烯酸酯)、丙烯腈和氯乙酸等。

甜菜碱型分子中的阴离子为羧基,阳离子为季铵基。如烷基二甲基甜菜碱

〔RN+(CH3)2CH2COO-〕,式中烃基R的碳原子数为12~18。与氨基酸型相比,甜菜碱型在酸性、中性

或碱性介质中均能溶解于水,即使在等电点也不致产生沉淀,因而可以在任何pH的水溶液中使用。

在酸性介质中,当等电点的pH更小时,表现为溶于水的阳离子表面活性剂〔【RN+(CH3)2CH2COOH】Cl-〕;在中性或碱性介质中,即与等电点pH相同或更大时,它均表现为能溶于水的两性表面活性剂,而不

会表现为阴离子表面活性剂。两性表面活性剂只在酸性介质中与阴离子表面活性剂易成沉淀。在各种

pH的介质中,它可与任何类型的表面活性剂配合使用。制备甜菜碱型两性表面活性剂常用的原料为烷基二甲基叔胺和氯乙酸钠等。

消泡剂-分类

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。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。

消泡剂

1、天然油脂(即豆油、玉米油等)

优点:来源容易,价格低,使用简单;

缺点:如贮存不好,易变质,使酸值增高。

2、聚醚类消泡剂

种类挺多,主要有以下几种:

a.GP型消泡剂

以甘油为起始剂,由环氧丙烷,或环氧乙烷与环氧丙烷的混合物进行加成聚合而制成的GP型的消泡

剂亲水性差,在发泡介质中的溶解度小,所以宜使用在稀薄的发酵液中。它的抑泡能力比消泡能力优越,适宜在基础培养基中加入,以抑制整个发酵过程的泡沫产生。

b.GPE型消泡剂即泡敌

在GP型消泡剂的聚丙二醇链节末端再加成环氧乙烷,成为链端是亲水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油,也叫。按照环氧乙烷加成量为10%,20%,……50%分别称为GPE10,GPE20,……GPE50。

GPE型消泡剂亲水性较好,在发泡介质中易铺展,消泡能力强,但溶解度也较大,消泡活性维持时间短,因此用在粘稠发酵液中效果较好。

c.GPES型消泡剂:

有一种新的聚醚类消泡剂,在GPE型消泡剂链端用疏水基硬脂酸酯封头,便形成两端是疏水链,当

中间隔有亲水链的嵌段共聚物。这种结构的分子易于平卧状聚集在气液界面,因而表面活性强,消泡

效率高。

3、高碳醇

高碳醇是强疏水弱亲水的线型分子,在水体系里是有效的消泡剂。七十年代初前苏联学者在阴离子、

阳离子、非离子型表面活性剂的水溶液中试验,提出醇的消泡作用,与其在起泡液中的溶解度及扩散

程度有关。C7~C9的醇是最有效的消泡剂。

C12~C22的高碳醇借助适当的乳化剂配制成粒度为4~9μm,含量为20~50%的水乳液,即是水体系

的消泡剂。

还有些成酯,如苯乙醇油酸酯、苯乙酸月桂醇酯等在青霉素发酵中具有消泡作用,后者还可作为前体。

4、硅类

消泡剂

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。它的主链为硅氧键,为非极性分子。与极性溶剂水不亲和,与一般油的亲和性也很小。它挥发性低并具有化学惰性,比较稳定且毒性小。纯粹的聚二甲基硅氧烷,不经分散处理难以作

为消泡剂。可能是由于它与水有高的界面张力,铺展系数低,不易分散在发泡介质上。因此将硅油混

入SiO2气溶胶,所构成的复合物,即将疏水处理后的SiO2气溶胶混入二甲基硅油中,经一定温度、

一定时间处理,就可制得。

有机硅消泡剂系由硅脂、乳化剂、防水剂、稠化剂等配以适量水经机械乳化而成。其特点是表面张力小,表面活性高,消泡力强,用量少,成本低。它与水及多数有机物不相混溶,对大多数气泡介质均

能消泡。它具有较好的热稳定性,可在5℃-150℃宽广的温度范围内使用;其化学稳定性较好,难与

其他物质反应,只要配置适当,可在酸、碱、盐溶液中使用,无损产品质量;它还具有生理惰性

LD250g/Kg鼠,通常用于食品和医药行业。它对所有气泡体系兼具有抑泡、破泡功能,隶属广谱型消

泡剂范畴。它被广泛用于洗涤剂、造纸、纸浆、制糖、电镀、化肥、助剂、废水处理等生产过程中的

消泡。在石油工业中,它被大量用于天然气的脱硫,加速油气分离;它还被用于乙二醇的干燥、芳香

烃的萃取、沥青的加工、润滑油的脱蜡等装置中控制或抑制气泡。在纺织工业中,它用于染色、精练、

上浆等过程中的消泡;在化学工业中它被用于合成树脂、胶乳、涂料、油墨等过程中的消泡;在食品工业中它被用于各种浓缩、发酵、蒸馏过程的消泡。可将硅脂涂在锅壁上、出口处或涂在金属网上,进行消泡。将硅脂配成溶液,可用于油相系统消泡。将硅脂加低粘度硅油配成水乳液,可用于多种水相系统消泡。在医学上,通常用于患者术前、X光和胃镜检查前清除脏器或胃内器官的胀气。

5、聚醚改性硅

结合了聚醚跟有机硅消泡剂二者的优点,具有无毒无害,对菌种无害,添加量极少,是一种高性价比的产品。

6、新型自乳化消泡剂

含特殊改性的聚硅氧烷。具有极好的耐热性和耐酸碱性及化学稳定性,可在很宽的温度范围内广泛用

于各种恶劣体系的泡沫消去和抑制。

消泡剂-组成

消泡剂

(1)活性成份

作用:破泡、消泡,减小表面张力:

代表物:硅油、聚醚类、高级醇等。

(2)乳化剂

作用:使活性成分分散成小颗粒,便于分散在水中,更好的起到消泡、抑泡效果。

代表物:壬(辛)基酚聚氧乙烯醚、皂盐、op系列等、吐温系列、斯盘系列等。

(3)载体

作用:有助于载体和起泡体系的结合,易于分散到起泡体系里,把两者结合起来,其本身的表面张力低,有助于抑泡,且可以降低成本。

代表物:除水以外的溶剂,如脂肪烃、芳香烃、含氧溶剂等

(4)乳化助剂

作用:使乳化效果更好。

代表物:分散剂:疏水二氧化硅等;增粘剂:CMC、聚乙烯醚等。

消泡剂-消泡机理

塑料消泡剂

泡及泡沫常伴随着人们的生活和生产,有时需要利用它,像浮选、灭火、除尘、洗涤、制造泡沫陶瓷

和塑料等;有时需要消除它,如发酵、涂料、造纸、印染、排除体内器官胀气、锅炉用水、废水处理

及棱镜(或玻璃)的制造等。所谓―泡‖或―气泡‖是指不溶性气体存在于液体或固体中,或存在于以它们的

薄膜包围的独立的气泡(bubble)。许多气泡聚集在一起彼此以薄膜隔开的积聚状态谓之泡沫(foam)。气泡是一种具有气/液、气/固、气/液/固界面的分散体系,后者常见于选矿及油田体系的气泡。一般而言,纯水和纯表面活性剂不起泡,这是因为它们的表面和内部是均匀的,很难形成弹性薄膜,即使形成亦

不稳定,会瞬间消失。但在溶液中有表面活性剂的存在,气泡形成后,由于分子间力的作用,其分子

中的亲水基和疏水基被气泡壁吸附,形成规则排列,其亲水基朝向水相,疏水基朝向气泡内,从而在

气泡界面上形成弹性膜,其稳定性很强,常态下不易破裂。泡沫的稳定性与表面粘性和弹性、电斥性、表面膜的移动、温度、蒸发等因素有关。再者,气泡与液体的表面张力反变相关,其张力愈小,则愈

易起泡。在生活和生产中,有时泡沫的出现,给人们带来诸多不便,故必须消泡。

消泡剂

凡能破坏泡沫稳定性的因素,均可用于消泡。消泡涵盖―抑泡‖和―破泡‖两重因素。有机硅消泡剂即赋此

功能,它能降低水、溶液、悬浮液等的表面张力,防止形成泡沫,或使原有泡沫减少,通常具有选择

性作用。一般物理消泡法难于瞬间消泡,而化学和界面消泡,则十分快捷、便当、高效。概而言之,

消泡剂是指具有化学和界面化学消泡作用的药剂。作为消泡剂,有低碳醇、矿物油、有机极性化合物

及硅树脂等。其形态有油型、溶液型、乳液型、泡沫型。作为消泡剂均具消泡力强、化性稳定、生理

惰性、耐热、耐氧、抗蚀、溶气、透气、易扩散、易渗透、难溶于消泡体系且无理化影响、消泡剂用

量少、高效等特点。消泡剂品种繁多,用途广泛。消泡剂―抑泡‖、―破泡‖过程是:当体系加入消泡剂后,其分子杂乱无章地广布于液体表面,抑制形成弹性膜,即终止泡沫的产生。当体系大量产生泡沫后,

加入消泡剂,其分子立即散布于泡沫表面,快速铺展,形成很薄的双膜层,进一步扩散、渗透,层状

入侵,从而取代原泡膜薄壁。由于其表面张力低,便流向产生泡沫的高表面张力的液体,这样低表面

张力的消泡剂分子在气液界面间不断扩散、渗透,使其膜壁迅速变薄,泡沫同时又受到周围表面张力

大的膜层强力牵引,这样,致使泡沫周围应力失衡,从而导致其―破泡‖。不溶于体系的消泡剂分子,

再重新进入另一个泡沫膜的表面,如此重复,所有泡沫,全部覆灭。

消泡剂-消泡剂常识

平常喝啤酒时由于震动啤酒中的二氧化碳转变成气态致使啤酒出现大量泡沫,这是网瓶中敌加一滴油

就可以消泡,这其实就是利用了消泡剂的原理。

ORP 氧化還原電位

ORP (Oxidation-Reduction Potential) 氧化還原電位是水溶液氧化還原能力的測量指標,其單位是mV。

氧化–正數

還原–負數

在氧化還原的化學反應中,還原的一方會釋放電子,氧化的一方會獲得電子。在供求的情況下產生電壓。ORP就是量

度氧化還原產生的電壓。

LeveLuk的還原水,含有極高抗氧化能力

抗氧化比較圖表還原水vs一般水vs一般營養補充品

還原水 -300 mV~-500 mV

一般水 +200 mV~+400 mV

一般營養補充品、抗氧化食品及維生素A / C / E -100 mV

日本高抗氧化食品: 納豆、味噌、醬油 -150 mV

* ORP 負數值越大抗氧化能力越高,越能使身體保持青春遲緩衰老

* ORP 正數值越大氧化能力越高,越令身體氧化速度越快,使身體快老化及衰退

消泡剂的原理、种类、选择

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。 3.消泡剂能促使液膜排液,因而导致气泡破灭 泡沫排液的速率可以反映泡沫的稳定性,添加一种加速泡沫排液的物质,也可以起到消泡作用。 4.添加疏水固体颗粒可导致气泡破灭 在气泡表面疏水固体颗粒会吸引表面活性剂的疏水端,使疏水颗粒产生亲水性并进入水相,从而起到消泡的作用。 5.增溶助泡表面活性剂可导致气泡破灭 某些能与溶液充分混合的低分子物质,可以使助泡表面活性剂被增溶、使其有效浓度降低。有这种作用的低分子物质如辛醇、乙醇、丙醇等醇类,不仅可减少表面层的表面活性剂浓度,而且还会溶入表面活性剂吸附层,降低表面活性剂分子间的紧密程度,从而减弱了泡沫的稳定性。 6.电解质瓦解表面活性剂双电层而导致气泡破灭 对于借助泡沫的表面活性剂双电层互相作用, 产生稳定性的起泡液,加入普通的电解质即可瓦解表面活性剂的双电层起消泡作用。

消泡剂的原理 Bubble

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。 3.消泡剂能促使液膜排液,因而导致气泡破灭 泡沫排液的速率可以反映泡沫的稳定性,添加一种加速泡沫排液的物质,也可以起到消泡作用。 4.添加疏水固体颗粒可导致气泡破灭 在气泡表面疏水固体颗粒会吸引表面活性剂的疏水端,使疏水颗粒产生亲水性并进入水相,从而起到消泡的作用。 5.增溶助泡表面活性剂可导致气泡破灭 某些能与溶液充分混合的低分子物质,可以使助泡表面活性剂被增溶、使其有效浓度降低。有这种作用的低分子物质如辛醇、乙醇、丙醇等醇类,不仅可减少表面层的表面活性剂浓度,而且还会溶入表面活性剂吸附层,降低表面活性剂分子间的紧密程度,从而减弱了泡沫的稳定性。 6.电解质瓦解表面活性剂双电层而导致气泡破灭 对于借助泡沫的表面活性剂双电层互相作用, 产生稳定性的起泡液,加入普通的电解质即可瓦解表面活性剂的双电层起消泡作用。 消泡剂的组成: (1)活性成份 作用:破泡、消泡,减小表面张力: 代表物:硅油、聚醚类、高级醇等。 (2)乳化剂 作用:使活性成分分散成小颗粒,便于分散在水中,更好的起到消泡、抑泡效果。 代表物:壬(辛)基酚聚氧乙烯醚、皂盐、op系列等、吐温系列、斯盘系列等。 (3)载体 作用:有助于载体和起泡体系的结合,易于分散到起泡体系里,把两者结合起来,其本身的表面张力低,有助于抑泡,且可以降低成本。 代表物:除水以外的溶剂,如脂肪烃、芳香烃、含氧溶剂等 (4)乳化助剂 作用:使乳化效果更好。 代表物:*分散剂:疏水二氧化硅等;*增粘剂:CMC、聚乙烯醚等。 消泡剂的种类 1) 抗泡沫剂;抗泡沫添加剂;消泡剂;antifoaming agent;defoaming agent

消泡剂的特性和作用

消泡剂的特性和作用 消泡剂也叫消沫剂,抗泡剂,英文名是D efo amer 。消泡剂实际就是消除泡沫的意思,它是一种具有较低表面张力和较高表面活性、能抑制或消除体系中泡沫的物质。在工业的生产过程中会产生很多有害的泡沫,严重阻碍了生产的进度,这时就需要添加消泡剂来消除这些有害的泡沫。消泡剂的应用很广泛,可应用于消除乳胶、纺织上浆、涂料、石油化工、造纸、工业清洗、食品发酵等行业生产过程中产生的有害泡沫。 消泡剂的特性 消泡剂的种类有很多,有油性的,溶剂型的,有机硅型的,乳液型的还有固体粉末的。而消泡剂都均具有下列的性质: 1、消泡能力强,用量少; 2、消泡剂加入后不会影响体系的基本性质; 3、表面张力小; 4、与表面平衡性好; 5、分散性、渗透性好; 6、耐热耐酸碱好; 7、化学性稳定,耐氧化性强; 8、气体溶解性、透过性好; 9、在起泡溶液中溶解性小; 10、生理安全性高。 消泡剂的作用 消泡剂具有的消泡或抑泡能力,是由于它具有很低的表面张力进入并破坏了泡膜,产生消泡的效果。当消泡剂加入到泡沫介质中时,落到了泡的表面,同时有效地降低了接触点的表面张力,在泡外皮产生一个薄弱点,从而引起了破泡。 按照消泡剂的作用,可分为破泡剂、抑泡剂、脱泡剂3种类型。破泡剂是指在液体起泡后加入,通过吸附泡和表面张力的作用进入泡膜使基变薄,能迅速将气泡破坏,降低液面。抑泡剂是能抑制泡沫产生的物质,它与液体起泡物质一同吸附于气泡上,使表面张力降低,泡膜变薄,导致破损,可预防起泡现象。脱泡剂在液体中吸附于气泡,聚集泡中的空气,气泡相互吸附后,在吸附界面破损而形成一个大气泡,因浮力增大加快了上升的速度,促进了脱泡。而消泡剂一般都具有破泡、抑泡和脱泡等多种作用,因此要严格区分的话往往比较困难 (关于有机硅消泡剂的更多产品资料,欢迎进入公司网站浏览https://www.doczj.com/doc/829258849.html, )

发酵消泡剂的使用方法

发酵消泡剂的使用方法 分类名称:sxp-101发酵消泡剂 品牌:*华**润* 活性成分:聚硅氧烷、分散剂、非离子表面活性剂 性状:本品为乳白色水包油型乳液,不挥发物:25±1%,PH值6-8,稳定性(3000转/20分钟):不分层,离子特性:非离子型。 用途:本品是专为发酵工艺而设计的一种高效有机硅消泡剂,用于各类发酵生产过程的消泡,如红霉素、洁霉素、阿维菌素、庆大霉素、青霉素、柠檬酸、赖氨酸、酵母生产等多种发酵消泡工艺,在兽药加工、后期提取工艺中也被广泛应用。 性能特点: 1、消泡快,用量少。 2、不影响起泡体系的基本性质。 3、扩散性、渗透性好。 4、化学性稳定,耐氧化性强。 5、无生理活性,无腐蚀、无毒、无不良副作用、不燃、不爆,安全性高。 性能特点: 本品消泡速度快、抑泡时间长、分散效果好;理化性质稳定,不与发泡体系中物质产生反应,不影响产品品质,能提高发酵微生物的发酵单位,促进菌丝生长,缩短发酵周期,对提高收率有益;同时,本品在经高温杀菌生,能自动恢复乳液状态,不会在添加罐中因油水分离、分层而影响效能。 在使用量适当的情况下,可以满足整个发酵周期控制泡沫的要求,不需添加泡敌(G·P·E 或P·P·E)类产品,是对泡敌毒性比较敏感的菌种发酵的最佳消泡剂。 使用方法: ①本品可在基础料中一次性添加;

②连续向发酵液中滴加或流加; ③使用数量:单独使用按配料体积的0.15%-0.2%;如配合0.01-0.03%的泡敌使用,按0.05-0.1%即可达到很好的消泡效果。 产品安全: ①建议在选用前,取发泡液小样模拟实际使用条件进行消泡试验及确定消泡剂的最佳 添加量。 ②②用于医药、食品方面消泡时,应严格按照药典及有关法规要求,在使用前应进行 消毒、灭菌处理。 包装贮运:25公斤塑桶或200公斤内涂塑铁桶包装;贮于阴凉处,按无毒、非危险品运输,注意防冻。 作者:宿州华润

泡沫形成和破泡原理

1.简介 在水性涂料系统中,疏水物质如乳液分子,颜料和填充料的导入和稳定于水性体系是通过表面活性物质来实现的。而乳化剂则保障乳液树脂分子在水相中的稳定性,颜填料可通过在润湿剂和分散剂的作用下混合于水相介质中。在水性体系中所有的表面活性物质都会起泡与稳泡。 表面活性分子稳泡的作用则是体系起泡的主要因素。其他一些起泡因素如配方组分,生产及施工方法和基材的种类等都促成泡沫的形成,增加或降低消泡剂的效率。 不含表面活性剂纯净的液体(如水)中,气泡升至表面然后爆裂。空气与液体之间的界面张力太高导致气泡不能稳定存在。然而,如体系中含有表面活性物质,气泡就如同表面活性剂的疏水端可稳定存在(图1)。这些表面活性剂分子有亲水疏水端基的特性,在气泡周围能形成一层,其中疏水一端朝向气泡,亲水一端朝向水。因此降低的气泡和液体之间的的界面张力稳定了气泡的存在。当气泡升至液体表面时,因空气和液体界面间也存在着表面活性分子,因而就形成了包括气泡上的表面活性剂层和液体表面活性剂的稳定双层。这此稳定双层分别由空气-液体界面上的表面活性剂单层与液体-空气界面上的表面活性剂单层组成。 in pure water:in surfactant containing systems: 在纯净的水中在含有表面活性剂的系统中 图1:含表面活性剂水中的稳定性气泡 根据泡沫形成机理,气泡单体会形成一紧密的的球形圈。根据气泡之间排水作用的渗水过程,气泡界面间的水会移位(图2)而集中在气泡间的空隙间。由于这一排水作用,气泡间的窄狭间距促使了八面体泡沫球体形成(图3)。这就是所称的由紧密六边形泡沫组成的泡沫聚合体。 球形泡沫疏水效应 图2:疏水效应导致的气泡变形变。

一种取代化学消泡剂的物理消泡技术

一种取代化学消泡剂的物理消泡技术 ——电控热力消泡技术 豆浆泡沫成分 豆浆泡沫中含有皂甙、皂毒素的等不利于蛋白消化的有害成分。 化学消泡剂的原理 凡能破坏泡沫稳定性的因素,均可用于消泡剂,消泡剂必须是易于在溶液表面铺展的液体。此种液体在溶液表面铺展时会带走邻近表面的一层溶液,使液膜局部变薄,于是液膜破裂,泡沫破坏。在一般情况下,消泡剂在溶液表面铺展越快,则使液膜变的越薄,迅速达到临界厚度,泡沫破坏加快,消泡作用加强。一般能在表面铺展、起消泡作用的液体、其表面张力较低、易于吸附于溶液表面、使溶液表面局部表面张力降低,发生不均衡现象,泡沫破灭。 消泡剂的种类很多,分为有机硅氧烷、聚醚、硅和醚接枝等。 化学消泡剂的危害 消泡剂广泛用于涂料、油漆、造纸、石油等行业,由于其纯度不高,并含有砷、铅等重金属,对人体健康危害极大。铅是积蓄性金属,会引起慢性铅中毒,对神经系统、血液系统、心血管系统、骨骼系统等造成危害;而砷会引起人体神经系统的改变,比如手脚麻木、四肢无力等。 电控热力消泡技术原理 热力消泡技术是依靠豆浆泡沫在超过一定温度后表面张力超过极限自动破裂消失的原理来自做成的。 豆浆在温度不断提升的过程中,泡沫会不断的增加产生假沸腾现象。豆浆中的皂素是泡沫不容易的主要原因,但是在超过了90℃之后,泡沫中的皂素会逐渐钝化失效,泡沫表面极限张力随之下降,泡沫很快就破裂消掉了。 热力消泡技术利用这一原理,在豆浆机桶内加入防溢电极感应豆浆液面,当豆浆温度达到100℃之后,大量产生的泡沫接触到电极之后就会停止加热,使豆浆不会出现溢出桶外的溢浆现象。同时豆浆在这个近100℃的温度环境中泡沫很快破裂消失,豆浆液面迅速下降,防溢电极探测到液面下降则促使电脑控制发热管继续加热煮浆。在这个反复的过程使豆浆在100℃的温度中得到充分熬煮却不会溢浆。 电控热力消泡技术解决的问题 通过对化学消泡剂原理的研究和危害分析,可以总结出化学消泡剂可以起到消泡作用,但是通过长时间的使用后期中的化学成分在人体内积累,对人体的健康影响太大了,而热力消泡技术完全另一种做法,不使用任何的添加剂,只需要借用在制作过程中的温差来进行消泡,不会出现任何的添加成分,所制作出来的豆浆完全属于原生态的,属于纯豆浆,对人体不存在任何的危害。制作出来的豆浆人们可以放心饮用。 使用电控热力消泡技术的商用豆浆机

水性涂料用消泡剂种类及消泡原理

各种消泡剂的种类和分类介绍 一、按成份分为 1、天然油脂(即豆油、玉米油等) 优点:来源容易,价格低,使用简单; 缺点:如贮存不好,易变质,使酸值增高。 2、聚醚类消泡剂 种类挺多,主要有以下几种: a. GP型消泡剂 以甘油为起始剂,由环氧丙烷,或环氧乙烷与环氧丙烷的混合物进行加成聚合而制成的GP型的消泡剂亲水性差,在发泡介质中的溶解度小,所以宜使用在稀薄的发酵液中。它的抑泡能力比消泡能力优越,适宜在基础培养基中加入,以抑制整个发酵过程的泡沫产生。 b.GPE型消泡剂即泡敌 在GP型消泡剂的聚丙二醇链节末端再加成环氧乙烷,成为链端是亲水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油,也叫。按照环氧乙烷加成量为10%,20%,……50%分别称为GPE10,GPE20,……GPE50。 GPE型消泡剂亲水性较好,在发泡介质中易铺展,消泡能力强,但溶解度也较大,消泡活性维持时间短,因此用在粘稠发酵液中效果较好。 c.GPES型消泡剂:有一种新的聚醚类消泡剂,在GPE型消泡剂链端用疏水基硬脂酸酯封头,便形成两端是疏水链,当中间隔有亲水链的嵌段共聚物。这种结构的分子易于平卧状聚集在气液界面,因而表面活性强,消泡效率高。 3、高碳醇 高碳醇是强疏水弱亲水的线型分子,在水体系里是有效的消泡剂。七十年代初前苏联学者在阴离子、阳离子、非离子型表面活性剂的水溶液中试验,提出醇的消泡作用,与其在起泡液中的溶解度及扩散程度有关。C7~C9的醇是最有效的消泡剂。 C12~C22的高碳醇借助适当的乳化剂配制成粒度为4~9μm,含量为20~50%的水乳液,即是水体系的消泡剂。 还有些成酯,如苯乙醇油酸酯、苯乙酸月桂醇酯等在青霉素发酵中具有消泡作用,后者还可作为前体。 磷酸三丁酯(CAS:126-73-8)做为古老的消泡剂,仍然被工业界广泛使用着,因其极低的表面张力(27.79 25℃),极低的水溶性(0.61 25℃,溶剂溶于水),消泡效果显著,但因其有刺激性及一定的毒性,较多用于不与食品/日用化妆品接触的其他工业。 4、硅类 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。它的主链为硅氧键,为非极性分子。与极性溶剂水不亲和,与一般油的亲和性也很小。它挥发性低并具有化学惰性,比较稳定且毒性小。纯粹的聚二甲基硅氧烷,不经分散处理难以作为消泡剂。可能是由于它与水有高的界面张力,铺展系数低,不易分散在发泡介质上。因此将硅油混入SiO2气溶胶,所构成的复合物,即将疏水处理后的SiO2气溶胶混入二甲基硅油中,经一定温度、一定时间处理,就可制得。 有机硅消泡剂系由硅脂、乳化剂、防水剂、稠化剂等配以适量水经机械乳化而成。其特点是表面张力小,表面活性高,消泡力强,用量少,成本低。它与水及多数有机物不相混溶,对

消泡剂的成分分析

消泡剂的成分分析 消泡剂,又称为除泡剂或破泡剂。其主要成分:天然油脂(即豆油、玉米油等)、聚醚类消泡剂、高碳醇、硅类、聚醚改性硅、新型自乳化消泡剂、聚硅氧烷消泡剂等。 消泡剂的种类很多,硅醚共聚类,有机硅氧烷、聚醚、硅和油复合、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。 在工业生产的过程中会产生许多影响生产的泡沫,需要添加消泡剂。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、污水处理等行业生产过程中产生的有害泡沫。 主要适用于线路板(PCB)流程、化工、电镀、印染、造纸、医药、水性油墨、陶瓷分切、钢板的清洗、铝业的加工、各种污水处理以及各种工业等水体系方面的消泡和抑泡。 为了消除传统消泡剂这种不可避免的弊病,出现了分子级消泡剂,这类消泡剂由特殊的矿物油及特殊的分子级消泡物质组成,整个分子呈类似于网状的超分支结构,具有多个锚定点,同时具有一定的自乳化作用,无需另外添加乳化剂,不会出现因乳化剂脱离而造成的缩孔现象。

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。 北京清析技术研究院在华北、华南、华中、华东、西北等地区,建立12大分院及配套实验室,秉承母校校训,以严谨、求实的工作态度,为数千家企业客户提供产品研发、成分分析、材料检测、工业诊断、模拟测试、大型仪器测试、可靠性验证等专业技术服务,还为全国范围内的公安局、法院、检察院、律师事务所、司法鉴定中心、医院、高等院校、中国科学院提供专业技术服务。 经过几十年的团队技术积累,北京清析技术研究院下设环境检测事业部、食品保健品检测事业部、药品化妆品检测事业部、失效分析事业部、公检法服务事业部、高校科研服务事业部、成分分析/配方分析事业部、生物医药事业部等10大部门。

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

表面张力与润湿

内容提要:本书是一部系统、全面论述化学驱法提高石油采收率的著作。介绍了提高石油采收率的储集层物理基础、驱油机理、方法筛选和应用原则以及矿场实施的风险分析理论等。 ⑧木质素磺酸盐(Lignosulfonate,Ls):木质素磺酸盐是亚硫酸盐法制木浆时的副产品,亦称为磺化木质素。木浆在与二氧化硫水溶液利亚硫酸氢钙进行反应时形成的木质(P229) 素磺酸混杂在木浆中,通常由亚硫酸纸浆废液经加工浓缩后再用石灰、氯化钙沉淀制得钠盐、钙盐等,其化学结构如图3—2—2所示。 检测表明Ls的结构比较复杂,它是由大约50个4-羧基-3-甲氧基丙苯基的三维多聚物,低相对分子质量的LS多为直链,在水溶液中缔合,高相对分子质量的LS多为支链,在水溶液中呈现聚电解质的性质,高相对分子质量部分难以降解,LS的平均相对分子质量为200一10000不等。在油田无论用作驱油主剂还是用作牺牲剂的LS,都是从制纸过程产生的废液中提取的,目前采用的LS的品种列于表3-2-1中。可以将本质素进行改性,引入HS03CH2-,或进行甲基化、羧甲基化、羧乙基化、磺甲基化、甲氧基化改性得到相应的改性产品。 木浆造纸排污对环境会带来污染,为了减少污染,同时又废物利用。因此,木浆造纸排泄液的提取物——木质素磺酸盐LS,一方面可以用来作为化学驱油主剂的牺牲剂,因为LS

的相对分子质量大,当其在固体表面上吸附时能够占据较大的表面积,因此,在注入主驱油剂之前预先注入Ls,使其预先吸附并占据易于产生吸附的岩石表面,以减少驱油主剂在驱替过程中的吸附损失。另一方面,由于LS也是一种表面活性物质,将其与石油磺酸钠(PS)或其他表面活性剂复配用作表面活性剂驱油的助剂,可以使驱油剂体系具有更好的性能,同时由于其价格低廉,降低了化学驱油剂的成本。在加拿大和美国的一些大学和石油公司都曾进行了木质素磺酸盐与石油磺酸盐复配用作驱油主剂的研究,并且得到了肯定的结论。同时,也有资料表明Ls也能够用于油田开发的其他方面,如将LS与烷基酚聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂复配能够乳化稠油和沥青,增加其流动能力,从而在稠油开采中能够用作稠油乳化降粘剂。在钻井液中将其改性制得铁铬木质素磺酸盐用作钻井液分散剂,改善钻井液的流动性。作为污水处理剂用以沉淀污水中的蛋白和整合水中的多价金属离子。(P120) 磺化木质素等表面活性剂能降低原油粘度,使原油容易脱离岩石,提高采油率。 P143

消泡剂的分类

消泡剂的分类 消泡剂的分类,不同的参考书上往往有不同的方法。笼统地分,可以分为水性的和溶剂性的;或者含硅的,不含硅的。那么我们一般可以认为,主要有四大类市场上比较常见。1,低级醇以及酯类包括异丙醇、丁醇、磷酸三丁酯等等由于具有一定毒性和VOC,而且消泡效果不明显,抑泡性不好,因此已经逐渐淡出。2,有机的极性化合物主要指一些HLB值较低的表面活性剂,比如聚醚类表面活性剂,聚乙二醇脂肪酸酯等这些由于HLB的关系,市场上也不多见。3,矿物油类除了矿物油配合物具有消泡效果外,还包含一些疏水性的粒子,比如硬脂酸金属皂、聚脲。也具有一定的效能。市场常见。4,有机硅类主要以疏水性硅氧烷油为活性成分,加上其他一些载体表面活性剂来配合使用,效果较好,但添加量需要斟酌。市场常见。一般市场以三、四类较常见,做好搭配工作,保证消泡剂和整个体系的融合问题,发挥消泡性抑泡性和长效性即可。至于具体的种类,中国市场各种各样的消泡剂数不胜数,只有通过自己的实验室进行具体的实验才能看出是否适合。 近代科学技术的发展,对涂料工业提出高质量、高效益的要求。即水性涂料、溶剂型涂料,在配方中应采用各种助剂,其中有帮助颜料湿润分散的助剂;有改善涂料成品贮藏稳定的助剂,有调整漆膜外观平整的助剂;还有一些达到特殊功能的助剂。上述这些助剂品种大多都属于表面活性剂,都能改变涂料的表面张力,致使涂料本身就存在着易起泡或使泡沫稳定的内部因素。 涂料制造过程中需要使用各种高速混合机,如三辊机、砂磨机和球磨机等。涂料涂装时所用的各种方式方法,如空气喷涂、无气喷涂、辊涂、流涂和淋涂等。在这些过程中,都会程度不同地增加涂料体系的自由能,帮助产生泡沫,这是产生泡沫的外部因素。 涂料工业中水性乳胶涂料的泡沫问题最为突出,这是它的特殊配方和特殊生产工艺所致。(1)乳胶漆是以水为稀释剂在乳液聚合时就必须使用一定数量的乳化剂,才能制取稳定的水分散液。乳化剂的使用,致使乳液体系表面张力大大下降,这是产生泡沫的主要原因。(2)乳胶漆中分散颜料的润湿剂和分散剂也是降低体系表面张力的物质,有助于泡沫的产生及稳定。(3)乳胶漆粘度低则不易施工,使用稠剂后则使泡沫的膜壁增厚而增加其弹性,使泡沫稳定而不易消除。(4)生产乳液时游离单体的抽取;配制乳胶漆时的调整分散及搅拌;施工过程上的喷、刷、辊等操作。所有这些都能不同程度地改变体系的自由能,促使泡沫产生。乳胶漆的泡沫问题,使生产操作困难,泡沫中的空气不仅会阻碍颜料或填料的分散,也使设备的利用率不足而影响产量;装罐时因泡沫,需多次灌装。施工中给漆膜留下的气泡造成表面缺陷,既有损外观,又影响漆膜的防腐性和耐候性。

消泡剂简介

消泡剂 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。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。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”。 百科名片 消泡剂(defoamer)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。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。 消泡剂的发展 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. 为了消除传统消泡剂这种不可避免的弊病,出现了分子级消泡剂,这类消泡剂由特殊的矿物油及特殊的分子级消泡物质组成,整个分子呈类似于网状的超分支结构,具有多个锚定点,同时具有一定的自乳化作用,无需另外添加乳化剂,不会出现因乳化剂脱离而造成的缩孔现象。 3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。 4物理性质

1、消泡快,抑泡性能好。 2、不影响起泡体系的基本性质。 3、扩散性、渗透性好。 4、化学性稳定。 5、无生理活性,无腐蚀、无毒、无不良副作用、不燃、不爆,安全性高。 5用途 主要适用于线路板(PCB)流程;化工;电镀;印染;造纸;医药;水性油墨;陶瓷分切;钢板的清洗;铝业的加工;各种污水处理以及各种工业等水体系方面的消泡和抑泡。 5.11、石油工业 硅油消泡剂在石油行业用得十分广泛,已成为生产过程中不可缺少的一个重要助剂。由于钻井液中大量使用强起泡性便面活性剂,不仅抽提原油离不开消泡剂,在原油精炼的后工序中,同样也须使用消泡剂。首先在原油蒸馏过程中需要使用硅油消泡剂,其次,由塔顶脱出的气体或从气井出来的天然气中,均含有H2S、CO2等杂质,当使用乙醇胺或(HOCHMeCH2)2NH作H2S吸收液循环运转时会产生大量泡沫,影响生产正常进行。若在胺液中加入硅油消泡剂,即可实现高效率的连续运转。 在原油馏分分离芳烃(苯、甲苯、二甲苯等)过程,在裂解及加氢重整反应中,或多或少都有泡沫产生。在氢化裂解过程中,由于使用水-二甘醇做溶剂,后者有强烈起泡倾向,这些工艺工程均需使用消泡剂。此外,在生产各类润滑油时,由于填加了诸如浮油剂、抗氧剂、防锈剂、固体润滑剂及极压抗磨剂等,它们均为表面活性物质,都有不同程度的起泡作用,因而需加入硅油消泡剂。 5.22、纺织工业 纺织工业是使用硅油消泡剂量最多的部门之一,在织物加工的8个主要工序(即纺纱、上浆、织布、去浆、洗毛、漂白、染色(扎染)及后整理)中,有4个工序(上浆、洗毛、染色及后整理)需要使用表面活性剂及其它助剂,因而存在不同程度的泡沫困扰。例如,在织物印染、匀染及漂染过程中,对于厚密织物的染色常需加入渗透剂,以提高染色均匀性,而渗透剂极易起泡而引起色渍,甚至造成废品;再如,尼龙绸印印花时,也溶剂产生“泡边”而影响产品质量。如果分别加入硅油乳液消泡剂或与辛醇等共用作消泡剂,则可解决泡沫的困扰,提高匀染效果及色浆的稳定性。需要指出,在纤维织物染色及整理过程中,对所用消

工业用消泡剂常见问题

山东师范大学实验厂为您解答: 1.涂料消泡剂的筛选确定及使用 涂料消泡剂及其他多种消泡剂的作用: 消泡剂主要是在加工过程中为降低表面张力,消除泡沫的物质。泡沫的产生大多是在外力作用下,溶液中所含表面活性物质在溶液和空气交界入形成气泡并上浮,或者有如明胶、蛋白质等胶体物质成膜、成泡之所致。在食品加工时,如发酵、搅拌、煮沸、浓缩等过程中可产生大量气泡,影响正常操作的进行,必须及时消除或使之不致产生。 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。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氧化乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷等7种。 2.食品消泡剂是什么? 产品简介: 本品专为食品加工行业消泡设计,也是我公司重点出口产品。本品采用精制食品级乳化剂和食品级聚硅氧烷生产,具有消泡迅速、抑泡持久、不影响制品口感的特点。广泛应用于豆制品、奶业、制药、乳制品、马铃薯全粉加工、淀粉加工、饮料、制糖业、大豆蛋白提取、酱醋酿造等多种行业。本品不含食品防腐剂。 一、特性 ● 由聚硅氧烷、食品添加剂、分散剂及稳定剂等组成; ● 耐温性能好; ●消抑泡效果突出; ●在水中易分散; ● 适合高温时直接添加; ● 防止微生物的生长。 二、典型产品数据 外观:白色至淡黄色乳状液体 pH值: 6.5~8.5 固含量:(29~31)% 粘度(25℃):100~3000mPa.s 乳液离子型:弱阴离子型 适当稀释剂:10~30℃增稠水

三、如何使用 食品级消泡剂具有优异的消、抑泡性能,可以在泡沫产生后添加或作为抑泡组份加入产品中,根据不同使用体系,消泡剂的添加量可为10~1000ppm,最佳添加量由客户根据具体情况试验决定。消泡剂产品可直接使用,也可稀释后使用。如在起泡体系中能充分搅拌分散,可以直接添加,无需稀释。 消泡剂的主要组成 (1)活性成份 作用:破泡、消泡,减小表面张力: 代表物:硅油、聚醚类、高级醇、矿物油、植物油等。[2] (2)乳化剂 作用:使活性成分分散成小颗粒,便于分散在水中,更好的起到消泡、抑泡效果。 代表物:壬(辛)基酚聚氧乙烯醚、皂盐、op系列等、吐温系列、斯盘系列等。 (3)载体 作用:有助于载体和起泡体系的结合,易于分散到起泡体系里,把两者结合起来,其本身的表面张力低,有助于抑泡,且可以降低成本。 代表物:除水以外的溶剂,如脂肪烃、芳香烃、含氧溶剂等 (4)乳化助剂 作用:使乳化效果更好。 代表物:*分散剂:疏水二氧化硅等;*增粘剂:CMC、聚乙烯醚等。 上海梓意化工有限公司是一家专业从事各种消泡剂及其原料研发、生产、销售的新型高科技企业。我公司研发生产的消泡剂广泛应用于造纸制浆、纺织印染、建筑涂料、石油开采加工、煤炭开采清洗、矿业开采、金属表面处理剂、PCB线路板清洗、各种化学工业、污水处理等。 我公司以技术创新为基础,产品性能在国内行业中具有绝对优势,很多消泡剂都能和国外品牌产品效果相抗衡。另外,我公司多款新型产品已在申请专利审批中,在众多行业应用中已打破国内空白。 3.专家教你正确选择消泡剂 消泡剂是日常工作和生活中常见的一种助剂,那怎样去选择消泡剂呢?行业专家来和你探讨一下: 1.首先要分清楚你是工业中使用的,还是食品,医药中使用的消泡剂,食品和医药中使用的必需要有国家认可的证书才能使用,工业级的就没有那么严格的要求。 2.分清楚你的体系是油性还是水性的。水性的加水性消泡剂,油性的加油性消泡剂。

常见消泡剂的种类

常见消泡剂的种类 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。 1、天然油脂(即豆油、玉米油等) 优点:来源容易,价格低,使用简单; 缺点:如贮存不好,易变质,使酸值增高。 2、高碳醇 高碳醇是强疏水弱亲水的线型分子,在水体系里是有效的消泡剂。七十年代初前苏联学者在阴离子、阳离子、非离子型表面活性剂的水溶液中试验,提出醇的消泡作用,与其在起泡液中的溶解度及扩散程度有关。C7~C9的醇是最有效的消泡剂。 C12~C22的高碳醇借助适当的乳化剂配制成粒度为4~9μm,含量为20~50%的水乳液,即是水体系的消泡剂。 还有些成酯,如苯乙醇油酸酯、苯乙酸月桂醇酯等在青霉素发酵中具有消泡作用,后者还可作为前体。 3、聚醚类消泡剂 种类挺多,主要有以下几种: a.GP型消泡剂 以甘油为起始剂,由环氧丙烷,或环氧乙烷与环氧丙烷的混合物进行加成聚合而制成的 GP型的消泡剂亲水性差,在发泡介质中的溶解度小,所以宜使用在稀薄的发酵液中。它的抑泡能力比消泡能力优越,适宜在基础培养基中加入,以抑制整个发酵过程的泡沫产生。 b.GPE型消泡剂即泡敌 在GP型消泡剂的聚丙二醇链节末端再加成环氧乙烷,成为链端是亲水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油,也叫。按照环氧乙烷加成量为10%,20%,……50%分别称为GPE10,GPE20,……GPE50。 GPE型消泡剂亲水性较好,在发泡介质中易铺展,消泡能力强,但溶解度也较大,消泡活性维持时间短,因此用在粘稠发酵液中效果较好。 c.GPES型消泡剂:有一种新的聚醚类消泡剂,在GPE型消泡剂链端用疏水基硬脂酸酯封头,便形成两端是疏水链,当中间隔有亲水链的嵌段共聚物。这种结构的分子易于平卧状聚集在气液界面,因而表面活性强,消泡效率高。 4、硅类 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。它的主链为硅氧键,为非极性分子。与极性溶剂水不亲和,与一般油的亲和性也很小。它挥发性低并具有化学惰性,比较稳定且毒性小。纯粹的聚二甲基硅氧烷,不经分散处理难以作为消泡剂。可能是由于它与水有高的界面张力,铺展系数低,不易分散在发泡介质上。因此将硅油混入SiO2气溶胶,所构成的复合物,即将疏水处理后的SiO2气溶胶混入二甲基硅油中,经一定温度、一定时间处理,就可制得。 有机硅消泡剂系由硅脂、乳化剂、防水剂、稠化剂等配以适量水经机械乳化而成。其特点是表面张力小,表面活性高,消泡力强,用量少,成本低。它与水及多数有机物不相混溶,对大多数气泡介质均能消泡。它具有较好的热稳定性,可在5℃-150℃宽广的温度范围内使用;其化学稳定性较好,难与其他物质反应,只要配置适当,可在酸、碱、盐溶液中使用,无损产品质量;它还具有生理惰性LD250g/Kg鼠,

有机硅消泡剂常用的分类

有机硅消泡剂常用种类 SXP有机硅消泡剂 分类名称:通用型有机硅消泡剂 活性成分:改性聚硅氧烷、分散助剂、非离子表面活性剂 性状:本品为乳白色水包油型乳状液;有效成分30%;PH值:6-8;稳定性(3000转/20分钟):不分层;离子特性:非离子型。 用途:可广泛地应用于混凝土外加剂;废水处理;印染;造纸;纺织浆料;水性涂料;油田钻井液;化工;医药、农药发酵、农药乳液;乳化沥青;皮革处理;树脂、乳液聚合;矿物浮选;以及各种金属清洗液、切磨削液、胶粘剂、冷却液、日化洗涤剂等水基体系方面的消泡。 性能特点:本品系引进先进技术,100%采用进口原料所生产。能够迅速消除水相泡沫,长久抑泡。用量少,扩散性、渗透性好、耐热性好、化学性稳定、耐氧化性强。无腐蚀、无毒、无不良副作用,安全性高。在酸、碱、盐、电解质及硬水中都能使用。不影响起泡体系的基本性质。 使用方法:使用时建议将所需份量消泡剂用发泡液或清洁冷水稀释1:5的溶液使用,建议用量为0.5~1‰左右 包装储运:25kg塑料桶或200kg内涂塑铁桶装;在凉暗处保存,按无毒、非危险品运输,注意防冻。 SXP-101发酵消泡剂 分类名称:发酵用有机硅消泡剂 活性成分:聚硅氧烷、分散剂、非离子表面活性剂 性状:本品为乳白色水包油型乳液,不挥发物:25±1%,PH值6-8,稳定性(3000转/20分钟):不分层,离子特性:非离子型。

用途:本品是专为发酵工艺而设计的一种高效有机硅消泡剂,用于各类发酵生产过程的消泡,如红霉素、洁霉素、阿维菌素、庆大霉素、青霉素、柠檬酸、赖氨酸、酵母生产等多种发酵消泡工艺,在兽药加工、后期提取工艺中也被广泛应用。 性能特点:本品消泡速度快、抑泡时间长、分散效果好;理化性质稳定,不与发泡体系中物质产生反应,不影响产品品质,能提高发酵微生物的发酵单位,促进菌丝生长,缩短发酵周期,对提高收率有益;同时,本品在经高温杀菌生,能自动恢复乳液状态,不会在添加罐中因油水分离、分层而影响效能。在使用量适当的情况下,可以满足整个发酵周期控制泡沫的要求,不需添加泡敌(G·P·E或P·P·E)类产品,是对泡敌毒性比较敏感的菌种发酵的最佳消泡剂。 使用方法:①本品可在基础料中一次性添加;②连续向发酵液中滴加或流加;③使用数量:单独使用按配料体积的0.15%-0.2%;如配合0.01-0.03%的泡敌使用,按0.05-0.1%即可达到很好的消泡效果。 产品安全:①建议在选用前,取发泡液小样模拟实际使用条件进行消泡试验及确定消泡剂的最佳添加量。②用于医药、食品方面消泡时,应严格按照药典及有关法规要求,在使用前应进行消毒、灭菌处理。 包装贮运:25公斤塑桶或200公斤内涂塑铁桶包装;贮于阴凉处,按无毒、非危险品运输,注意防冻。 SXP-103水处理消泡剂 分类名称:水处理用有机硅消泡剂 活性成分:聚硅氧烷、分散剂、乳化剂、表面活性剂

常用消泡剂的种类和性能

(1)天然油脂 天然油脂是最早用的消泡剂,它来源容易,价格低,使用简单,一般来说没有明显副作用,如豆油、菜油、鱼油等。油脂主要成分是高级脂肪酸酯和高级一元醇酯,还有高级醇、高级烃等。但油脂如保藏不好,易变质,使酸值增高,对发酵有毒性。此外,有些油是发酵产物的前体,如豆油是红霉素的前体,鱼油是螺旋霉素的前体。近年来出于对环境保护的重视,天然产物消泡剂的地位又有些提高,而且还在研究新的天然消泡剂 a酒糟榨出液罗伯茨(Roberts R.T.)在英国酿造业研究基金会资助的试验啤酒厂发现:全麦芽浸出浆桶中最后倒出的沉积物能破灭泡沫。于是联想到,是否可以由制作全麦芽浸出浆以后的酒糟压榨出有效的消泡剂?经过试验,由酒糟中压榨出大约40%液体,在500C真空蒸馏,浓缩19倍,果然得到可用于麦芽汁发酵过程的消泡剂。效果很好,没有副作用。经分析证明,酒糟榨出液中存在C8~C18的全部脂肪酸,存在极性类脂物,尤其是卵磷脂等物,这些物质的协同作用下的消泡作用比这些物质单独消泡作用强得多。 b啤酒花油研究年发现向啤酒添加1~5ppm啤酒花油是减轻气泡溢出损失的有效措施。紧分析啤酒花油具含有消泡活性的物质有:石竹烯、荷兰芹萜烯、香叶烯和蒎烯等。 (2)聚醚类消泡剂 聚醚类消泡剂种类很多我国常用的主要是甘油三羟基聚醚。六十年代发明此类消泡剂,美国道康宁化学公司首先投产。它是以甘油为起始剂,

由环氧丙烷,或环氧乙烷与环氧丙烷的混合物进行加成聚合而制成的。只在甘油分子上加成聚合环氧丙烷的产物叫聚氧丙烯甘油定名为GP型消泡剂;用于链霉素发酵,代替天然油,加入基础料,效果很好。在GP 型消泡剂的聚丙二醇链节末端再加成环氧乙烷,成为链端是亲水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油,也叫GPE型消泡剂(泡敌)。按照环氧乙烷加成量为10%,20%,……50%分别称为GPE10,GPE20,……GPE50。这类消泡剂称为“泡敌”。用于四环素发酵效果很好,相当于豆油的10~20倍。GP型的消泡剂亲水性差,在发泡介质中的溶解度小,所以宜使用在稀薄的发酵液中。它的抑泡能力比消泡能力优越,适宜在基础培养基中加入,以抑制整个发酵过程的泡沫产生。 GPE型消泡剂亲水性较好,在发泡介质中易铺展,消泡能力强,但溶解度也较大,消泡活性维持时间短,因此用在粘稠发酵液中效果较好。 有一种新的聚醚类消泡剂,在GPE型消泡剂链端用疏水基硬脂酸酯封头,便形成两端是疏水链,当中间隔有亲水链的嵌段共聚物。这种结构的分子易于平卧状聚集在气液界面,因而表面活性强,消泡效率高。这类化合物叫GPES型消泡剂。 (3)高碳醇 高碳醇是强疏水弱亲水的线型分子,在水体系里是有效的消泡剂。七十年代初前苏联学者在阴离子、阳离子、非离子型表面活性剂的水溶液中试验,提出醇的消泡作用,与其在起泡液中的溶解度及扩散程度有关。C7~C9的醇是最有效的消泡剂。 C12~C22的高碳醇借助适当的乳化剂配制成粒度为4~9μm,含量为

表面活性剂和消泡剂

非离子表面活性剂-正文 其分子溶于水后,不发生电离的一类重要表面活性剂,其显示表面活性的部分不是离子。这类表 面活性剂分子中的亲油基常是碳原子数为 8~18的烃链(可以是脂肪族或芳香族),亲水基常是在水 中不电离的羟基或聚氧乙烯基。这些亲水基的亲水性较弱,因此,须有足够数量的亲水基才能使整个 分子具有水溶性,否则就属于油溶性,在水中呈乳化或分散状态。非离子表面活性剂溶于水或有机溶 剂中,呈中性的分子或胶束状态。它在酸性、碱性及电解质的溶液中均较稳定,并可与任何种类的表 面活性剂配合使用,而不生成沉淀。它通常为100%的活性物,不含盐及水分。产品多呈液体或浆状,少数是固体。 按亲水基类别,非离子表面活性剂主要分为聚氧乙烯型和多元醇型两大类,前者自德国法本公司1930年生产以来,发展很快。 聚氧乙烯型用含有活泼氢原子的亲油基原料和环氧乙烷进行加成反应而制成。凡含有-OH、-COOH、-NH2、-CONH2等基团的亲油基原料,由于其中的氢原子是化学活泼的,容易与环氧乙烷发 生加成反应,生成聚氧乙烯型表面活性剂。如: 加成环氧乙烷的反应常需少量氢氧化钠作为催化剂。目前,工业上常用的含活泼氢原子的亲油基 原料有:脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺及脂肪酰胺、油脂、山梨醇和蔗糖等。加成的环氧乙烷分 子数越多,则加成物的水溶性越强。原因是聚氧乙烯型表面活性剂分子中醚键的氧原子与水分子中的 氢原子易形成氢键,增强了表面活性剂分子的水溶性。这样形成的氢键较弱,当升高温度或有盐类存 在时,结合的水分子逐渐脱落,表面活性剂的水溶性随之减弱,原先透明的表面活性剂水溶液甚至会 变成白色混浊的乳状液。溶液开始呈现混浊时的温度,称为浊点。浊点是专门用于表示聚氧乙烯型表 面活性剂的亲水亲油平衡值(即HLB)的技术特性指标。当温度下降到浊点以下时,乳状液又恢复透明。对于亲油基相同的表面活性剂,凡是环氧乙烷加成分子数越多,亲水性就越强,浊点随之上升。对于亲水基中环氧乙烷加成分子数相同的表面活性剂,凡是亲油基中碳原子数越多,亲油性就越强,浊点 随之下降。 市场销售的聚氧乙烯型表面活性剂中,以高级脂肪醇和烷基酚的环氧乙烷加成物为最重要。所用 的高级醇有椰子油还原醇、十六醇、油醇和鲸蜡醇等;所用的烷基酚有:壬基酚、辛基酚、辛基甲酚等。由这些原料可以制得由弱(浊点在室温左右)到强(浊点大于 100℃)亲水性加成物。环氧乙烷加成分子数,可有几个到几十个不等,如商品名为―平平加O‖的聚氧乙烯型表面活性剂,常用作纺织染整过 程的匀染剂和乳化剂,是由C12~C16的高级脂肪醇加成15~22个环氧乙烷分子而成的。 聚氧乙烯型表面活性剂大多溶于水,主要用作洗涤剂、匀染剂、乳化剂、消泡剂等。因性能优良,用途广泛,原料丰富(来自石油),成本低,重要性日益增大。如聚醚型高分子表面活性剂,所用的原料主

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