Nasze główne produkty: silikon aminowy, silikon blokowy, silikon hydrofilowy, wszystkie ich emulsje silikonowe, środek poprawiający odporność na zwilżanie, hydrofobowy (bez fluoru, węgiel 6, węgiel 8), środki piorące demineralizujące (ABS, enzym, ochrona przed spandexem, środek do usuwania manganu), główne kraje eksportowe: Indie, Pakistan, Bangladesz, Turcja, Indonezja, Uzbekistan itp., więcej szczegółów prosimy o kontakt: Mandy +86 19856618619 (Whatsapp)

 

Problem piany w uzdatnianiu wody intryguje wiele osób. Na początkowym etapie uruchamiania, piana, piana surfaktantowa, piana uderzeniowa, piana nadtlenkowa, piana generowana przez dodanie nieutleniającego środka bakteriobójczego w procesie uzdatniania wody obiegowej itp., dlatego stosowanie środków przeciwpieniących jest stosunkowo powszechne w uzdatnianiu wody. Niniejszy artykuł kompleksowo omawia zasadę działania, klasyfikację, dobór i dawkowanie środków przeciwpieniących!

★ Eliminacja piany

1. Metody fizyczne

Z fizycznego punktu widzenia, metody eliminacji piany obejmują głównie umieszczenie przegrody lub sita filtracyjnego, mieszanie mechaniczne, elektryczność statyczną, zamrażanie, ogrzewanie, parę, napromieniowanie promieniowe, wirowanie z dużą prędkością, redukcję ciśnienia, wibracje o wysokiej częstotliwości, natychmiastowe rozładowanie oraz ultradźwięki (akustyczne sterowanie cieczą). Wszystkie te metody zwiększają szybkość przenikania gazu na obu końcach filmu ciekłego oraz uwalnianie cieczy z filmu pęcherzykowego w różnym stopniu, co sprawia, że ​​współczynnik stabilności piany jest niższy niż współczynnik tłumienia, a zatem ilość piany stopniowo maleje. Jednak wspólną wadą tych metod jest to, że są one silnie ograniczone przez czynniki środowiskowe i mają niską skuteczność odpieniania. Zaletami są ochrona środowiska i wysoki wskaźnik ponownego wykorzystania.

2. Metody chemiczne

Do chemicznych metod usuwania piany zalicza się głównie reakcję chemiczną i dodanie środka przeciwpieniącego.

Metoda reakcji chemicznej odnosi się do reakcji chemicznej między środkiem spieniającym a środkiem spieniającym poprzez dodanie pewnych odczynników w celu wytworzenia substancji nierozpuszczalnych w wodzie, co zmniejsza stężenie środka powierzchniowo czynnego w warstwie cieczy i sprzyja pękaniu piany. Metoda ta ma jednak pewne wady, takie jak niepewność co do składu środka spieniającego i szkodliwość substancji nierozpuszczalnych dla urządzeń systemu. Obecnie najpowszechniej stosowaną metodą odpieniania w różnych gałęziach przemysłu jest metoda dodawania środków przeciwpieniących. Największą zaletą tej metody jest jej wysoka skuteczność i łatwość użycia. Kluczem jest jednak znalezienie odpowiedniego i skutecznego środka przeciwpieniącego.

★Zasada działania środka przeciwpieniącego

Środki przeciwpieniące, znane również jako środki przeciwpieniące, działają na następujących zasadach:

1. Mechanizm lokalnego obniżenia napięcia powierzchniowego piany, prowadzącego do jej rozerwania, polega na tym, że pianę posypuje się wyższymi alkoholami lub olejami roślinnymi, które po rozpuszczeniu w cieczy pianowej powodują znaczne obniżenie napięcia powierzchniowego. Ponieważ substancje te zazwyczaj słabo rozpuszczają się w wodzie, obniżenie napięcia powierzchniowego ogranicza się do lokalnej części piany, podczas gdy napięcie powierzchniowe wokół niej praktycznie nie ulega zmianie. Część o obniżonym napięciu powierzchniowym jest silnie rozciągana i rozciągana we wszystkich kierunkach, aż w końcu pęka.

2. Zniszczenie elastyczności membrany prowadzi do dodania do układu pianowego środka przeciwpieniącego rozbijającego pęcherzyki, który dyfunduje do granicy faz gaz-ciecz, utrudniając surfaktantowi o działaniu stabilizującym pianę odzyskanie elastyczności membrany.

3. Środki przeciwpieniące, które wspomagają odprowadzanie cieczy, mogą wspomagać odprowadzanie cieczy, powodując pękanie pęcherzyków. Szybkość odprowadzania piany może odzwierciedlać jej stabilność. Dodanie substancji przyspieszającej odprowadzanie piany również może odgrywać rolę w procesie odpieniania.

4. Dodanie hydrofobowych cząstek stałych może spowodować pękanie pęcherzyków na ich powierzchni. Hydrofobowe cząstki stałe przyciągają hydrofobowy koniec surfaktantu, co powoduje, że stają się one hydrofilowe i przenikają do fazy wodnej, odgrywając w ten sposób rolę w odpienianiu.

5. Surfaktanty solubilizujące i pieniące mogą powodować pękanie pęcherzyków. Niektóre substancje o niskiej masie cząsteczkowej, które można całkowicie zmieszać z roztworem, mogą rozpuszczać surfaktant i zmniejszać jego efektywne stężenie. Substancje o niskiej masie cząsteczkowej, takie jak oktanol, etanol, propanol i inne alkohole, mogą nie tylko zmniejszać stężenie surfaktantu w warstwie powierzchniowej, ale także rozpuszczać się w warstwie adsorpcyjnej surfaktantu, zmniejszając zwartość cząsteczek surfaktantu, a tym samym osłabiając stabilność piany.

6. Rozpad elektrolitu – podwójna warstwa elektryczna surfaktantu odgrywa rolę odpieniającą, oddziałując z pianą na podwójną warstwę elektryczną surfaktantu, tworząc stabilną ciecz pieniącą. Dodanie zwykłego elektrolitu może spowodować rozpad podwójnej warstwy elektrycznej surfaktantu.

★ Klasyfikacja środków przeciwpieniących

Powszechnie stosowane środki przeciwpieniące można podzielić na silikonowe (żywiczne), powierzchniowo czynne, alkanowe i mineralne, zależnie od ich składu.

1. Środki przeciwpieniące na bazie silikonu (żywicy), znane również jako środki przeciwpieniące emulsyjne, są stosowane poprzez emulgowanie i dyspergowanie żywicy silikonowej z emulgatorami (surfaktantami) w wodzie przed dodaniem jej do ścieków. Drobnoziarnisty dwutlenek krzemu to kolejny rodzaj środka przeciwpieniącego na bazie silikonu o lepszym działaniu przeciwpieniącym.

2. Surfaktanty, takie jak środki przeciwpieniące, są w rzeczywistości emulgatorami, co oznacza, że ​​wykorzystują dyspersję surfaktantów, aby utrzymać substancje tworzące pianę w stabilnym stanie emulsji w wodzie, zapobiegając w ten sposób tworzeniu się piany.

3. Środki przeciwpieniące na bazie alkanów to środki przeciwpieniące wytwarzane poprzez emulgowanie i dyspergowanie parafiny lub jej pochodnych za pomocą emulgatorów. Ich zastosowanie jest podobne do działania emulgujących środków przeciwpieniących na bazie surfaktantów.

4. Głównym składnikiem przeciwpieniącym jest olej mineralny. Aby poprawić efekt, czasami miesza się mydło metaliczne, olej silikonowy, krzemionkę i inne substancje. Dodatkowo, czasami można dodać różne środki powierzchniowo czynne, aby ułatwić dyfuzję oleju mineralnego na powierzchnię roztworu pieniącego lub równomiernie rozprowadzić mydła metaliczne i inne substancje w oleju mineralnym.
★ Zalety i wady różnych rodzajów środków przeciwpieniących

Badania i zastosowanie organicznych środków przeciwpieniących, takich jak oleje mineralne, amidy, niższe alkohole, kwasy tłuszczowe i estry kwasów tłuszczowych, estry fosforanowe itp., są stosunkowo wczesne i należą do pierwszej generacji środków przeciwpieniących. Ich zaletami są łatwa dostępność surowców, wysoka ekologiczność i niskie koszty produkcji. Wadami są niska skuteczność przeciwpieniąca, wysoka specyficzność i trudne warunki użytkowania.

Odpieniacze polieterowe to odpieniacze drugiej generacji, obejmujące głównie polietery o prostym łańcuchu, polietery otrzymywane z alkoholi lub amoniaku oraz pochodne polieterów z estryfikacją grup końcowych. Największą zaletą odpieniaczy polieterowych jest ich silne działanie przeciwpieniące. Ponadto, niektóre odpieniacze polieterowe charakteryzują się również doskonałymi właściwościami, takimi jak odporność na wysokie temperatury oraz wysoka odporność na kwasy i zasady. Wady ograniczają warunki temperaturowe, wąskie obszary zastosowań, słabe właściwości odpieniające oraz niski współczynnik pękania pęcherzyków.

Organiczne silikonowe środki przeciwpieniące (środki przeciwpieniące trzeciej generacji) charakteryzują się silnymi właściwościami przeciwpieniącymi, szybkim działaniem przeciwpieniącym, niską lotnością, brakiem toksyczności dla środowiska, brakiem bezwładności fizjologicznej i szerokim zakresem zastosowań. W związku z tym mają szerokie perspektywy zastosowania i ogromny potencjał rynkowy, ale ich właściwości przeciwpieniące są słabe.

Modyfikowany polieterem polisiloksanowy środek przeciwpieniący łączy zalety zarówno polieterowych, jak i krzemoorganicznych środków przeciwpieniących i stanowi kierunek rozwoju środków przeciwpieniących. Czasami może być ponownie wykorzystany ze względu na swoją odwrotną rozpuszczalność, ale obecnie istnieje niewiele rodzajów takich środków przeciwpieniących, które wciąż znajdują się w fazie badań i rozwoju, co przekłada się na wysokie koszty produkcji.

★ Wybór środków przeciwpieniących

Dobór środków przeciwpieniących powinien spełniać następujące kryteria:

1. Jeśli jest nierozpuszczalny lub nierozpuszczalny w roztworze spieniającym, rozbije pianę. Środek przeciwpieniący powinien być skoncentrowany na warstwie piany. W przypadku środków przeciwpieniących, powinny być one skoncentrowane i skoncentrowane natychmiast, natomiast w przypadku środków przeciwpieniących, powinny być regularnie utrzymywane w tym stanie. Zatem środki przeciwpieniące są w stanie przesyconym w cieczach spieniających, a tylko te nierozpuszczalne lub słabo rozpuszczalne są podatne na osiągnięcie przesycenia. Nierozpuszczalny lub trudno rozpuszczalny, łatwo agreguje na granicy faz gaz-ciecz, łatwo koncentruje się na membranie pęcherzykowej i może działać w niższych stężeniach. Środek przeciwpieniący stosowany w systemach wodnych, cząsteczki substancji czynnej, muszą być silnie hydrofobowe i słabo hydrofilowe, z wartością HLB w zakresie 1,5-3 dla uzyskania najlepszego efektu.

2. Napięcie powierzchniowe jest niższe niż w przypadku cieczy spieniającej i tylko wtedy, gdy siły międzycząsteczkowe środka przeciwpieniącego są niewielkie, a napięcie powierzchniowe niższe niż w przypadku cieczy spieniającej, cząsteczki środka przeciwpieniącego mogą wnikać w warstwę piany i na niej się rozrastać. Warto zauważyć, że napięcie powierzchniowe roztworu spieniającego nie jest napięciem powierzchniowym roztworu, lecz napięciem powierzchniowym roztworu spieniającego.

3. Istnieje pewien stopień powinowactwa do cieczy spieniającej. Ponieważ proces odpieniania polega w rzeczywistości na konkurencji między szybkością opadania piany a szybkością jej wytwarzania, środek przeciwpieniący musi szybko rozpraszać się w cieczy spieniającej, aby móc szybko działać w szerszym zakresie cieczy spieniających. Aby środek przeciwpieniący szybko się rozpraszał, jego substancja czynna musi mieć pewien stopień powinowactwa do roztworu spieniającego. Substancje czynne środków przeciwpieniących znajdują się zbyt blisko cieczy spieniających i ulegną rozpuszczeniu; są zbyt rzadkie i trudne do rozproszenia. Skuteczność może być wysoka tylko wtedy, gdy bliskość jest odpowiednia.

4. Środki przeciwpieniące nie wchodzą w reakcje chemiczne z płynami pieniącymi. Reagując z płynami pieniącymi, tracą skuteczność i mogą wytwarzać szkodliwe substancje, które hamują rozwój mikroorganizmów.

5. Niska lotność i długi czas działania. Po pierwsze, należy ustalić, czy system wymagający użycia środków przeciwpieniących jest na bazie wody, czy oleju. W przemyśle fermentacyjnym należy stosować środki przeciwpieniące na bazie oleju, takie jak silikon modyfikowany polieterem lub na bazie polieteru. Przemysł powłok wodnych wymaga środków przeciwpieniących na bazie wody i organicznych silikonów przeciwpieniących. Wybierz środek przeciwpieniący, porównaj dodane ilości i na podstawie ceny referencyjnej określ najbardziej odpowiedni i ekonomiczny środek przeciwpieniący.

★Czynniki wpływające na skuteczność stosowania środka przeciwpieniącego

1. Dyspergowalność i właściwości powierzchniowe środków przeciwpieniących w roztworze znacząco wpływają na inne właściwości przeciwpieniące. Środki przeciwpieniące powinny charakteryzować się odpowiednim stopniem dyspersji, a zbyt duże lub zbyt małe cząsteczki mogą wpływać na ich działanie przeciwpieniące.

2. Zgodność środka przeciwpieniącego z systemem pianowym. Gdy surfaktant jest całkowicie rozpuszczony w roztworze wodnym, zazwyczaj jest on ukierunkowany na granicy faz gaz-ciecz piany, aby ją ustabilizować. Gdy surfaktant jest w stanie nierozpuszczalnym lub przesyconym, jego cząstki rozpraszają się w roztworze i gromadzą się na pianie, która działa jak środek przeciwpieniący.

3. Temperatura otoczenia systemu spieniającego oraz temperatura płynu spieniającego mogą również wpływać na działanie środka przeciwpieniącego. Gdy temperatura samego płynu spieniającego jest stosunkowo wysoka, zaleca się użycie specjalnego, odpornego na wysokie temperatury środka przeciwpieniącego. Zastosowanie zwykłego środka przeciwpieniącego z pewnością znacznie osłabi efekt przeciwpieniący, a środek przeciwpieniący bezpośrednio rozpuści balsam.

4. Opakowanie, przechowywanie i transport środków przeciwpieniących są odpowiednie do przechowywania w temperaturze 5–35°C, a okres przydatności do użycia wynosi zazwyczaj 6 miesięcy. Nie należy umieszczać ich w pobliżu źródeł ciepła ani wystawiać na działanie promieni słonecznych. Zgodnie z powszechnie stosowanymi metodami przechowywania środków chemicznych, należy je szczelnie zamknąć po użyciu, aby zapobiec pogorszeniu jakości.

6. Proporcje dodawania środków przeciwpieniących do roztworu pierwotnego i rozcieńczonego różnią się w pewnym stopniu i nie są równe. Ze względu na niskie stężenie surfaktantu, rozcieńczony płyn przeciwpieniący jest wyjątkowo niestabilny i nie ulega szybkiemu rozwarstwieniu. Właściwości przeciwpieniące są stosunkowo słabe, co uniemożliwia długotrwałe przechowywanie. Zaleca się użycie natychmiast po rozcieńczeniu. Proporcje dodawanego środka przeciwpieniącego należy zweryfikować poprzez testy na miejscu, aby ocenić jego skuteczność, i nie należy dodawać go w nadmiernych ilościach.

★Dawkowanie środka przeciwpieniącego

Istnieje wiele rodzajów środków przeciwpieniących, a wymagane dawkowanie poszczególnych rodzajów środków przeciwpieniących jest różne. Poniżej przedstawiamy dawkowanie sześciu rodzajów środków przeciwpieniących:

1. Środek przeciwpieniący na bazie alkoholu: Podczas stosowania środków przeciwpieniących na bazie alkoholu dawka wynosi zazwyczaj 0,01–0,10%.

2. Środki przeciwpieniące na bazie oleju: Ilość dodanych środków przeciwpieniących na bazie oleju wynosi od 0,05 do 2%, a ilość dodanych środków przeciwpieniących na bazie estrów kwasów tłuszczowych wynosi od 0,002 do 0,2%.

3. Środki przeciwpieniące na bazie amidu: Środki przeciwpieniące na bazie amidu dają lepsze efekty, a ich dodatkowa ilość mieści się na ogół w granicach 0,002–0,005%.

4. Odpieniacz na bazie kwasu fosforowego: Odpieniacze na bazie kwasu fosforowego są najczęściej stosowane we włóknach i olejach smarowych, w ilości dodanej w zakresie 0,025–0,25%.

5. Środek odpieniający na bazie aminy: Środki odpieniające na bazie aminy są stosowane głównie w przetwórstwie włókien, w ilości 0,02–2%.

7. Środki przeciwpieniące na bazie eteru: Środki przeciwpieniące na bazie eteru są powszechnie stosowane przy drukowaniu, barwieniu i czyszczeniu papieru, przy typowym dawkowaniu 0,025–0,25%.