Sản phẩm chính của chúng tôi: Amino silicone, silicone khối, silicone ưa nước, tất cả các nhũ tương silicone, chất cải thiện độ bền ma sát khi ướt, chất chống thấm nước (không chứa flo, Carbon 6, Carbon 8), hóa chất giặt tẩy (ABS, Enzyme, chất bảo vệ Spandex, chất tẩy Mangan), Các nước xuất khẩu chính: Ấn Độ, Pakistan, Bangladesh, Thổ Nhĩ Kỳ, Indonesia, Uzbekistan, v.v. Để biết thêm chi tiết, vui lòng liên hệ: Mandy +86 19856618619 (Whatsapp)

 

Vấn đề bọt trong xử lý nước đã làm nhiều người bối rối. Ở giai đoạn đầu vận hành, bọt, bọt hoạt động bề mặt, bọt va đập, bọt peroxide, bọt được tạo ra bằng cách thêm chất diệt khuẩn không oxy hóa trong xử lý nước tuần hoàn, v.v., do đó việc sử dụng chất khử bọt trong xử lý nước tương đối phổ biến. Bài viết này giới thiệu toàn diện về nguyên lý, phân loại, lựa chọn và liều lượng của chất khử bọt!

★ Loại bỏ bọt

1. Phương pháp vật lý

Về mặt vật lý, các phương pháp loại bỏ bọt chủ yếu bao gồm đặt tấm chắn hoặc lưới lọc, khuấy cơ học, tĩnh điện, đông lạnh, gia nhiệt, hơi nước, chiếu tia, ly tâm tốc độ cao, giảm áp suất, rung tần số cao, xả tức thời và siêu âm (kiểm soát chất lỏng âm thanh). Tất cả các phương pháp này đều thúc đẩy tốc độ truyền khí ở cả hai đầu màng chất lỏng và sự xả chất lỏng của màng bong bóng ở các mức độ khác nhau, làm cho hệ số ổn định của bọt nhỏ hơn hệ số suy giảm, do đó số lượng bọt giảm dần. Tuy nhiên, nhược điểm chung của các phương pháp này là bị hạn chế nhiều bởi các yếu tố môi trường và có tỷ lệ phá bọt thấp. Ưu điểm là bảo vệ môi trường và tỷ lệ tái sử dụng cao.

2. Phương pháp hóa học

Các phương pháp hóa học để loại bỏ bọt chủ yếu bao gồm phương pháp phản ứng hóa học và thêm chất chống tạo bọt.

Phương pháp phản ứng hóa học là phương pháp sử dụng phản ứng hóa học giữa chất tạo bọt và chất tạo bọt bằng cách thêm một số thuốc thử để tạo ra các chất không tan trong nước, do đó làm giảm nồng độ chất hoạt động bề mặt trong màng chất lỏng và thúc đẩy quá trình vỡ bọt. Tuy nhiên, phương pháp này có một số nhược điểm, chẳng hạn như thành phần chất tạo bọt không chắc chắn và các chất không tan có thể gây hại cho thiết bị hệ thống. Phương pháp khử bọt được sử dụng rộng rãi nhất trong nhiều ngành công nghiệp hiện nay là phương pháp thêm chất khử bọt. Ưu điểm lớn nhất của phương pháp này là hiệu quả khử bọt cao và dễ sử dụng. Tuy nhiên, việc tìm được một chất khử bọt phù hợp và hiệu quả là chìa khóa.

★Nguyên lý của chất phá bọt

Chất phá bọt, còn được gọi là chất chống tạo bọt, có các nguyên tắc sau:

1. Cơ chế làm giảm sức căng bề mặt cục bộ của bọt dẫn đến vỡ bọt là việc rắc cồn bậc cao hoặc dầu thực vật lên bọt, khi hòa tan vào dung dịch bọt, sức căng bề mặt sẽ giảm đáng kể. Do các chất này thường ít tan trong nước, nên việc giảm sức căng bề mặt chỉ giới hạn ở phần bọt cục bộ, trong khi sức căng bề mặt xung quanh bọt hầu như không thay đổi. Phần có sức căng bề mặt giảm bị kéo căng mạnh theo mọi hướng, cuối cùng bị vỡ.

2. Sự phá hủy độ đàn hồi của màng dẫn đến chất phá bọt được thêm vào hệ thống bọt, chất này sẽ khuếch tán đến giao diện khí-lỏng, khiến chất hoạt động bề mặt có tác dụng ổn định bọt khó phục hồi độ đàn hồi của màng.

3. Chất phá bọt thúc đẩy quá trình thoát màng chất lỏng có thể thúc đẩy quá trình thoát màng chất lỏng, do đó làm vỡ bọt. Tốc độ thoát bọt có thể phản ánh độ ổn định của bọt. Việc bổ sung chất làm tăng tốc độ thoát bọt cũng có thể đóng vai trò trong quá trình phá bọt.

4. Việc thêm các hạt rắn kỵ nước có thể làm vỡ bọt khí trên bề mặt bọt khí. Các hạt rắn kỵ nước thu hút đầu kỵ nước của chất hoạt động bề mặt, khiến các hạt kỵ nước trở nên ưa nước và đi vào pha nước, do đó đóng vai trò phá bọt.

5. Chất hoạt động bề mặt hòa tan và tạo bọt có thể gây vỡ bọt. Một số chất có trọng lượng phân tử thấp có thể hòa tan hoàn toàn chất hoạt động bề mặt và làm giảm nồng độ hiệu quả của nó. Các chất có trọng lượng phân tử thấp như octanol, ethanol, propanol và các loại rượu khác không chỉ làm giảm nồng độ chất hoạt động bề mặt trên lớp bề mặt mà còn hòa tan vào lớp hấp phụ chất hoạt động bề mặt, làm giảm độ đặc của các phân tử chất hoạt động bề mặt, do đó làm giảm độ ổn định của bọt.

6. Chất hoạt động bề mặt phân hủy điện phân có tác dụng phá bọt, tương tác giữa chất hoạt động bề mặt và bọt, tạo ra dung dịch tạo bọt ổn định. Việc thêm chất điện phân thông thường có thể phá hủy lớp chất hoạt động bề mặt.

★ Phân loại chất phá bọt

Các chất phá bọt thường được sử dụng có thể được chia thành silicon (nhựa), chất hoạt động bề mặt, ankan và dầu khoáng theo thành phần của chúng.

1. Chất chống tạo bọt silicon (nhựa), còn được gọi là chất chống tạo bọt nhũ tương, được sử dụng bằng cách nhũ hóa và phân tán nhựa silicon với chất nhũ hóa (chất hoạt động bề mặt) trong nước trước khi cho vào nước thải. Bột mịn silicon dioxide là một loại chất chống tạo bọt gốc silicon khác có hiệu quả chống tạo bọt tốt hơn.

2. Chất hoạt động bề mặt như chất phá bọt thực chất là chất nhũ hóa, nghĩa là chúng sử dụng sự phân tán của chất hoạt động bề mặt để giữ cho các chất tạo bọt ở trạng thái nhũ hóa ổn định trong nước, nhằm tránh sự hình thành bọt.

3. Chất chống tạo bọt gốc ankan là chất chống tạo bọt được tạo ra bằng cách nhũ hóa và phân tán sáp parafin hoặc các dẫn xuất của nó bằng chất nhũ hóa. Cách sử dụng của chúng tương tự như chất chống tạo bọt nhũ hóa gốc chất hoạt động bề mặt.

4. Dầu khoáng là thành phần chính của chất tạo bọt. Để tăng hiệu quả, đôi khi xà phòng kim loại, dầu silicon, silica và các chất khác được trộn lẫn với nhau. Ngoài ra, đôi khi có thể thêm các chất hoạt động bề mặt khác nhau để tạo điều kiện cho dầu khoáng khuếch tán lên bề mặt dung dịch tạo bọt hoặc để phân tán đều xà phòng kim loại và các chất khác trong dầu khoáng.
★ Ưu điểm và nhược điểm của các loại chất phá bọt khác nhau

Việc nghiên cứu và ứng dụng các chất phá bọt hữu cơ như dầu khoáng, amid, ancol bậc thấp, axit béo và este axit béo, este phosphat, v.v. còn khá sớm và thuộc thế hệ chất phá bọt đầu tiên. Chúng có ưu điểm là dễ kiếm nguyên liệu, hiệu suất thân thiện với môi trường cao và chi phí sản xuất thấp; nhược điểm là hiệu quả phá bọt thấp, tính đặc hiệu cao và điều kiện sử dụng khắc nghiệt.

Chất chống tạo bọt polyether là chất chống tạo bọt thế hệ thứ hai, chủ yếu bao gồm polyether mạch thẳng, polyether bắt nguồn từ rượu hoặc amoniac, và các dẫn xuất polyether có phản ứng este hóa nhóm cuối. Ưu điểm lớn nhất của chất chống tạo bọt polyether là khả năng chống tạo bọt mạnh. Ngoài ra, một số chất chống tạo bọt polyether còn có những đặc tính tuyệt vời như chịu nhiệt độ cao, kháng axit và kiềm mạnh; Nhược điểm là bị hạn chế bởi điều kiện nhiệt độ, diện tích ứng dụng hẹp, khả năng chống tạo bọt kém và tỷ lệ phá bọt thấp.

Chất chống tạo bọt silicon hữu cơ (chất chống tạo bọt thế hệ thứ ba) có hiệu suất chống tạo bọt mạnh, khả năng chống tạo bọt nhanh, độ bay hơi thấp, không độc hại với môi trường, không có quán tính sinh lý và phạm vi ứng dụng rộng. Do đó, chúng có triển vọng ứng dụng rộng rãi và tiềm năng thị trường lớn, nhưng hiệu suất chống tạo bọt của chúng còn kém.

Chất chống tạo bọt polysiloxane biến tính polyether kết hợp ưu điểm của cả chất chống tạo bọt polyether và chất chống tạo bọt organosilicon, và là hướng phát triển của chất chống tạo bọt. Đôi khi, chất chống tạo bọt này có thể được tái sử dụng dựa trên khả năng hòa tan ngược, nhưng hiện nay có rất ít loại chất chống tạo bọt như vậy và chúng vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển, dẫn đến chi phí sản xuất cao.

★ Lựa chọn chất phá bọt

Việc lựa chọn chất phá bọt phải đáp ứng các tiêu chí sau:

1. Nếu không tan hoặc không tan trong dung dịch tạo bọt, nó sẽ phá vỡ bọt. Chất chống tạo bọt nên được cô đặc trên màng bọt. Đối với chất chống tạo bọt, chúng nên được cô đặc và cô đặc ngay lập tức, trong khi đối với chất ức chế bọt, chúng nên được duy trì ở trạng thái này thường xuyên. Vì vậy, chất chống tạo bọt ở trạng thái quá bão hòa trong chất lỏng tạo bọt, và chỉ những chất không tan hoặc tan kém mới có xu hướng đạt đến trạng thái quá bão hòa. Không tan hoặc khó hòa tan, nó dễ kết tụ ở ranh giới khí-lỏng, dễ cô đặc trên màng bong bóng và có thể hoạt động ở nồng độ thấp hơn. Chất chống tạo bọt được sử dụng trong hệ thống nước, các phân tử hoạt chất, phải có tính kỵ nước mạnh và ưa nước yếu, với giá trị HLB trong khoảng 1,5-3 để có hiệu quả tốt nhất.

2. Sức căng bề mặt thấp hơn sức căng bề mặt của chất tạo bọt, và chỉ khi lực liên phân tử của chất phá bọt nhỏ và sức căng bề mặt thấp hơn sức căng bề mặt của chất tạo bọt, các hạt chất phá bọt mới có thể thấm vào và giãn nở trên màng bọt. Cần lưu ý rằng sức căng bề mặt của dung dịch tạo bọt không phải là sức căng bề mặt của dung dịch, mà là sức căng bề mặt của dung dịch tạo bọt.

3. Có một mức độ ái lực nhất định với chất lỏng tạo bọt. Vì quá trình khử bọt thực chất là sự cạnh tranh giữa tốc độ vỡ bọt và tốc độ tạo bọt, chất khử bọt phải có khả năng phân tán nhanh trong chất lỏng tạo bọt để có thể nhanh chóng phát huy tác dụng trong phạm vi rộng hơn của chất lỏng tạo bọt. Để chất khử bọt khuếch tán nhanh, hoạt chất của chất khử bọt phải có một mức độ ái lực nhất định với dung dịch tạo bọt. Các hoạt chất của chất khử bọt quá gần với chất lỏng tạo bọt sẽ hòa tan; quá thưa và khó phân tán. Chỉ khi độ gần phù hợp mới có thể đạt hiệu quả tốt.

4. Chất chống tạo bọt không phản ứng hóa học với chất lỏng tạo bọt. Khi chất chống tạo bọt phản ứng với chất lỏng tạo bọt, chúng sẽ mất tác dụng và có thể tạo ra các chất độc hại ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật.

5. Độ bay hơi thấp và thời gian tác dụng dài. Trước tiên, cần xác định hệ thống cần sử dụng chất chống tạo bọt là gốc nước hay gốc dầu. Trong ngành công nghiệp lên men, nên sử dụng chất chống tạo bọt gốc dầu như silicone biến tính polyether hoặc gốc polyether. Ngành công nghiệp sơn phủ gốc nước yêu cầu chất chống tạo bọt gốc nước và chất chống tạo bọt silicon hữu cơ. Hãy chọn chất chống tạo bọt, so sánh lượng bổ sung và dựa trên giá tham khảo để xác định sản phẩm chống tạo bọt phù hợp và tiết kiệm nhất.

★Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng chất phá bọt

1. Khả năng phân tán và tính chất bề mặt của chất phá bọt trong dung dịch ảnh hưởng đáng kể đến các tính chất phá bọt khác. Chất phá bọt phải có độ phân tán phù hợp, và kích thước hạt quá lớn hoặc quá nhỏ có thể ảnh hưởng đến hoạt động phá bọt của chúng.

2. Tính tương thích của chất chống tạo bọt trong hệ thống bọt: Khi chất hoạt động bề mặt hòa tan hoàn toàn trong dung dịch nước, nó thường được phân bố theo hướng trên bề mặt phân cách khí-lỏng của bọt để ổn định bọt. Khi chất hoạt động bề mặt ở trạng thái không hòa tan hoặc quá bão hòa, các hạt phân tán trong dung dịch và tích tụ trên bọt, và bọt hoạt động như chất chống tạo bọt.

3. Nhiệt độ môi trường của hệ thống tạo bọt và nhiệt độ của chất lỏng tạo bọt cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của chất chống tạo bọt. Khi nhiệt độ của chất lỏng tạo bọt tương đối cao, nên sử dụng chất chống tạo bọt chịu nhiệt độ cao chuyên dụng, vì nếu sử dụng chất chống tạo bọt thông thường, hiệu quả chống tạo bọt chắc chắn sẽ giảm đáng kể, và chất chống tạo bọt sẽ trực tiếp phá nhũ tương.

4. Bao bì, bảo quản và vận chuyển chất phá bọt thích hợp để bảo quản ở nhiệt độ 5-35℃, thời hạn sử dụng thường là 6 tháng. Không đặt gần nguồn nhiệt hoặc tiếp xúc với ánh nắng mặt trời. Theo phương pháp bảo quản hóa chất thông thường, đảm bảo niêm phong kín sau khi sử dụng để tránh hư hỏng.

6. Tỷ lệ chất chống tạo bọt được thêm vào dung dịch gốc và dung dịch pha loãng có sự chênh lệch nhất định, và tỷ lệ không bằng nhau. Do nồng độ chất hoạt động bề mặt thấp, dung dịch chống tạo bọt pha loãng rất không ổn định và sẽ không bị tách lớp nhanh. Hiệu quả chống tạo bọt tương đối kém, không thích hợp để bảo quản lâu dài. Khuyến nghị sử dụng ngay sau khi pha loãng. Tỷ lệ chất chống tạo bọt được thêm vào cần được kiểm tra tại chỗ để đánh giá hiệu quả, và không nên thêm quá nhiều.

★Liều lượng chất phá bọt

Có nhiều loại chất phá bọt, và liều lượng cần thiết cho mỗi loại chất phá bọt cũng khác nhau. Dưới đây, chúng tôi sẽ giới thiệu liều lượng của sáu loại chất phá bọt:

1. Chất phá bọt cồn: Khi sử dụng chất phá bọt cồn, liều lượng thường nằm trong khoảng 0,01-0,10%.

2. Chất chống tạo bọt gốc dầu: Lượng chất chống tạo bọt gốc dầu được thêm vào nằm trong khoảng 0,05-2% và lượng chất chống tạo bọt este axit béo được thêm vào nằm trong khoảng 0,002-0,2%.

3. Chất chống tạo bọt amid: Chất chống tạo bọt amid có hiệu quả tốt hơn và lượng bổ sung thường nằm trong khoảng 0,002-0,005%.

4. Chất chống tạo bọt axit photphoric: Chất chống tạo bọt axit photphoric được sử dụng phổ biến nhất trong sợi và dầu bôi trơn, với lượng bổ sung từ 0,025-0,25%.

5. Chất chống tạo bọt amin: Chất chống tạo bọt amin chủ yếu được sử dụng trong quá trình chế biến sợi, với lượng bổ sung là 0,02-2%.

7. Chất chống tạo bọt gốc ether: Chất chống tạo bọt gốc ether thường được sử dụng trong in ấn, nhuộm và làm sạch giấy, với liều lượng thông thường là 0,025-0,25%.