Піногасники, непомітна, але важлива категорія добавок, спочатку були недооцінені автором у перші роки їхньої кар’єри. Однак, оскільки вимоги до застосування в різних сценаріях і рецептурах змінювалися, стало зрозуміло, що вибір піногасників іноді може мати неочікувано значний вплив на стабільність і зручність використання продукту.
Піногасний ефект піногасника в основному виникає через його несумісність із системою. До певної міри піногасна здатність і сумісність є суперечливими властивостями. Дехто може заперечити, що певні піногасники, вибрані для емульгованих мікроемульсій, не викликають утворення осаду. Це може бути правдою; однак відсутність видимого осаду залежить від таких умов, як дозування, тип піногасника та чи можна візуально виявити несумісність. Це не обов'язково означає повну сумісність із системою.
Крім того, важливо розрізняти піногасники та піногасники. Власне кажучи, піногасники використовуються для руйнування стабільності наявної піни та прискорення руйнування піни, тоді як піногасники використовуються для пригнічення утворення піни, запобігаючи потраплянню повітря в систему, таким чином підтримуючи стабільність системи.
I. Поширені типи піногасників
Загальні категорії піногасників включають:
Піногасники на основі-кремнію
Піногасники на основі-поліефіру
Піногасники-на основі вищого спирту
Піногасники на основі-касторової олії
Піногасники на основі-мінерального масла
Кремнійорганічні/поліефірні композитні піногасники
II. Піногасники-на основі кремнію
Кремнійорганічні рідкі піногасники зазвичай отримують механічним емульгуванням силіконової олії (з молекулярною масою від десятків тисяч до сотень тисяч), емульгаторів силіконової олії, загусників, консервантів і агентів каталітичного крекінгу з відповідною кількістю води. Отриманий розмір частинок зазвичай знаходиться в діапазоні 10-20 мкм.
Кремнезем у піногасниках в основному функціонує як диспергуючий агент, адсорбент, піногасник, загусник і анти{0}}осідач. Гідрофільний кремнезем містить силанольні групи, які можуть утворювати водневі зв’язки з молекулами води та сприяти дисперсії та стабільності системи піногасника. Поверхнево-модифікований гідрофобний кремнезем демонструє чудові властивості змочування та диспергування в силіконових масляних системах.
Кремнійорганічні тверді піногасники зазвичай отримують шляхом змішування, емульгування та гранулювання полідиметилсилоксану (PDMS) і його емульсій з неорганічними солями (такими як карбонат кальцію) і емульгаторами (такими як лецитин і ефіри моно- і дигліцеридів жирних кислот).
III. Термін придатності піногасників
Кремнійорганічні піногасники по суті є емульсіями силіконового масла. Більшість продуктів мають термін придатності приблизно шість місяців, а деякі можуть залишатися стабільними протягом одного року.
Автор помітив, що багато піногасних емульсій відносно швидко відокремлюються. Деякі демонструють поділ фаз протягом 1–3 місяців, тоді як інші можуть навіть розвинути неприємний запах. Тому, як правило, піногасники з кращою стабільністю при зберіганні часто демонструють вищу в'язкість.
IV. Аналіз впливу кремнійорганічних піногасників на різні рецептури
1. Водні препарати
Водні склади в даний час є однією з найскладніших областей вибору піногасників. Це пояснюється тим, що кілька факторів-включаючи ефективність піногасіння, сумісність, солостійкість і прозорість-потрібно враховувати одночасно, що значно обмежує доступні варіанти.
Складність також залежить від типу піноутворювальної системи. Наприклад, системи аніонних поверхнево-активних речовин на основі AES-часто стикаються з конфліктами між сумісністю та ефективністю піногасіння. Крім того, процес розведення піногасників вимагає ретельного контролю, оскільки неправильне поводження може легко спричинити нестабільність.
На даний момент універсально ідеального рішення не існує. Інші системи, такі як системи алкілполіглюкозиду та бетаїну, зазвичай дозволяють легше вибрати піногасник. Однак катіонні системи, такі як дибромідна система, яка використовується у водних розчинах дихлофосу, становлять ще більші проблеми. У таких системах додані піногасники мають тенденцію випадати в осад і прилипати до стінок пляшки, утворюючи візерунки, схожі на дощових черв’яків. Тому дозування піногасника слід максимально звести до мінімуму.
2. Емульговані концентрати
Приблизно в 2013 році автор додав значну кількість синергістів до складу емульгованого концентрату, що призвело до надмірного та стійкого піноутворення. Оскільки ці синергісти були ретельно відібрані та їх потрібно було зберегти, єдиним варіантом, що залишився, було перевірити відповідні піногасники.
У той час було оцінено більше 20 піногасників, і два були визнані можливими. Один був піногасником-на основі мінеральної олії, а інший — Momentive 1572, який продемонстрував хорошу ефективність у невеликих-випробуваннях. Однак під час виробничих випробувань Momentive 1572 повністю осів на дно.
Озираючись назад, проблема могла бути наслідком недостатнього розуміння складу піногасника, недостатнього досвіду застосування або факторів,-пов’язаних із процесом. Зрештою, систему синергіста було модифіковано, а використання піногасника було відмовлено як крайній засіб.
Отже, чи можна додавати піногасники до емульгованих концентратів? Загалом, вибір відповідного піногасника можливий; однак оптимізація рецептури для використання компонентів із низьким-піноутворенням зазвичай є кращим підходом.
3. Мікроемульсії
Автор згадує розробку мікроемульсії триазофос-флуфеніколу в 2007 році. Понад 20 років тому мікроемульсії не мали жорстких вимог щодо контролю піноутворення, тому піногасники спочатку не розглядалися.
Однак нові правила, запроваджені того року, встановили вимоги до стійкості піни з мінімально допустимим об’ємом утримання піни 60 мл. Мікроемульсія явно перевищила цю межу, що призвело до необхідності перевірки піногасника.
Під час оцінки було швидко виявлено, що багато піногасники викликають спливання масла або навіть деемульгацію при додаванні до існуючої мікроемульсійної системи. Це сталося через те, що самі піногасники часто є емульсіями на основі-силіконової олії, які можуть конфліктувати зі структурою мікроемульсії.
4. SC (концентрати суспензій)
Загальноприйнято вважати, що піногасники мало впливають на композиції SC. Однак використання загущувачів або піногасників на основі-целюлози з низькою стабільністю при зберіганні може значно збільшити ризики складування.
У 2022 році автор зіткнувся з проблемою виробництва, спричиненою випадковим використанням простроченого піногасника, що призвело до осідання суспензії. Таким чином, хоча піногасники здаються незначними добавками, вони можуть спричинити серйозні проблеми з рецептурою.
Крім того, під час розробки твердих лікарських форм (SC), що містять гідрофільні групи або сполуки з певною розчинністю у воді, такі як тифлузамід, тіаметоксам і флуопірам, піноутворення може стати значним, якщо система ад’ювантів не оптимізована належним чином.
У цих випадках після зрізання та подрібнення може витрачатися велика кількість піногасника. Надмірне додавання піногасника також може негативно вплинути на стабільність системи. Тому систему змочування та диспергування слід оптимізувати для придушення або мінімізації утворення піни якомога раніше.
5. Склади WP та WG
Типи піногасників, придатних для твердих дозованих форм, відносно обмежені. Кремнійорганічні порошкові піногасники рідше використовуються у твердих композиціях, оскільки вони часто втрачають ефективність після повітря-струменевого помелу.
В даний час піногасники, придатні для твердих складів, включають класичні продукти, такі як Soap L і Tonner's FLP.
Назва продукту:Agnique® SOAP L (агрохімічний піногасник BASF)
Хімічний опис:Розчин товстого мила
Номер CAS:8052-48-0 (мильна суміш жирної кислоти)
Основні компоненти:
1.Основна діюча речовина:Жирно-кислотне мило з калієвим жиром (талове мило), що складається в основному з калієвих солей жирних кислот з довгим-ланцюгом, включаючи стеарат калію, пальмітат калію, олеат калію та невелику кількість лінолеату калію. Ці аніонні мила отримують із природних джерел і легко піддаються біологічному розкладанню.
2.Вода:3–9% (розчинник)
3. Компоненти Trace:Вільні жирні кислоти та вільний КОН використовуються для регулювання pH.
Крім того, різні тверді піногасники та марки можуть по-різному впливати на міцність частинок, здатність до диспергування у воді, ефективність дезінтеграції, осадження на поверхні та стабільність суспензії.
Поширеною проблемою після додавання твердих піногасників є погіршення розпаду частинок або утворення хлоп’яних речовин на поверхні рідини після дисперсії у воді. У таких випадках слід або замінити піногасник, або додатково оптимізувати систему змочування та диспергування.
