消泡剂的分类与优缺点

消泡剂定义

消泡剂是一种助剂，其作用是消除生产过程中形成的泡沫。消泡剂有很多种，成分也有很大不同。

消泡剂的主要成分

消泡剂主要由活性成分、乳化剂、载体和乳化助剂组成，其中活性成分是最重要的核心部分，起破泡和降低表面张力的作用；乳化剂是将活性成分分散成小颗粒，以便更好地分散在油或水中，消泡效果更好。载体在消泡剂中占很大比例，表面张力不高，主要起到支撑介质的作用，有利于消泡消泡的效果，可以降低成本；乳化助剂是为了使乳化效果更好。聚二甲基硅氧烷(又称硅油)是有机硅消泡剂的主要成分。与H2O油和普通油相比，硅油具有较小的表面张力，适用于水基发泡体系和油基发泡体系。在H2O和普通油中，硅油具有高活性和低溶解度，其基本特点是化学性质稳定、适用范围广、挥发性低、无毒、消泡能力突出等，缺点是消泡性能差。

消泡剂的作用

消泡剂的作用可分为破泡剂、抑泡剂、脱泡剂三种类型。所谓破泡剂，就是在液体起泡后加入，通过吸附泡沫和表面张力的作用进入泡膜使基础变薄，可以快速破坏泡沫，降低液面。抑泡剂是能抑制泡沫产生的物质，它与液体泡沫物一起吸附在泡沫上，降低表面张力，使泡膜变薄，破损，预防泡沫现象。脱泡剂在液体中吸附于气泡，聚集气泡中的空气，气泡相互吸附后，在吸附界面破损形成大气泡，浮力增大提高速度，促进脱泡。消泡剂一般具有破泡、抑制泡沫、脱泡等多种作用。

泡沫的消除方法

1、物理方法

从物理学角度考虑消除泡沫的方法主要包括放置挡板或滤网、机械搅拌、静电、冷冻、加热、蒸汽、射线照射、高速离心、加压减压、高频振动、瞬间放电和超声波(声学液体控制)等，这些方法都在不同的程度上促进了液膜两端气体的透过速率和泡膜的排液，使得泡沫的稳定因素小于衰减因素，从而泡沫的数量逐渐减少。但是这些方法共同的缺点是使用受环境因素的制约性较强、消泡速率不高等,优点在于环保、重复利用率高。

2、化学方法

从化学角度消除泡沫的方法主要包括化学反应法和添加消泡剂的方法。

化学反应法是指通过加入一些试剂使其与起泡剂发生化学反应，生成不溶于水的物质，从而降低了液膜中表面活性剂的浓度，促使泡沫的破裂，但是这种方法存在发泡剂成分不确定、产生难溶性物质对体系设备产生危害等缺点。现如今各行各业应用最广泛的消泡方法是加入消泡剂的方法，这种方法的优点在于破泡效率高、使用方便等优点，但是寻找合适高效的消泡剂是关键。

消泡剂的分类

常用的消泡剂按成分不同可分为硅（树脂）类、表面活性剂类、链烷烃类和矿物油类。

1、硅（树脂）类

硅树脂消泡剂又称乳剂型消泡剂，使用方法是将硅树脂用乳化剂（表面活性剂）乳化分散在水中后投加到废水中。二氧化硅细粉是另一种消泡效果较好的硅类消泡剂。

2、表面活性剂类

此类消泡剂其实是乳化剂，即利用表面活性剂的分散作用，使形成泡沫的物质在水中保持稳定的乳化状态分散，从而避免生成泡沫。

3、链烷烃类

链烷烃类消泡剂是用乳化剂把链烷烃蜡或其衍生物乳化分散后制成的消泡剂，其用途与表面活性剂类的乳化型消泡剂类似。

4、矿物油类

以矿物油为主要消泡成分。为了改善效果，有时混合金属皂、硅油、二氧化硅等物质一起使用。此外，为使矿物油容易扩散到发泡液表面，或者使金属皂等均匀分散在矿物油中，有时还可投加各种表面活性剂。

不同种类消泡剂的优缺点

矿物油类、酰胺类、低级醇类、脂肪酸及脂肪酸酯类、磷酸酯类等有机物消泡剂的研究应用较早，属于代消泡剂，其具有原料易得、环保性能高、生产成本低等优点；缺点在于消泡效率低、专用性强、使用条件苛刻等。

聚醚类消泡剂是第二代消泡剂，主要包括直链聚醚、由醇或氨为起始剂的聚醚、端基酯化的聚醚衍生物三种。聚醚类消泡剂的优点在于抑泡能力强,除此以外，还有些聚醚类的消泡剂具有耐高温、耐强酸强碱等优良性能；缺点是使用条件受温度限制、使用领域窄、消泡能力较差、破泡速率低等。

有机硅类消泡剂（第三代消泡剂）有较强的消泡性能、快速的破泡能力、挥发性低、对环境无毒害、无生理惰性、使用范围广等优点，因此有着广阔的应用前景和巨大的市场潜力，但是抑泡性能较差。

聚醚改性聚硅氧烷消泡剂同时兼有聚醚类消泡剂和有机硅类消泡剂的优点，是消泡剂的发展方向。

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