У багатьох галузях, таких як хімічне виробництво, водообробка, харчова промисловість, а також покриття та чорнила, утворення піни часто впливає на ефективність виробництва, якість продукції та навіть безпеку процесу. Піногасники, як основні добавки для вирішення проблем піноутворення, давно стали невід’ємною частиною промислового виробництва. Наразі піногасники на ринку в основному поділяються на два табори-силіконові піногасники та піногасники-без силікону. Через відмінності в складі та структурі вони суттєво відрізняються продуктивністю, застосовними сценаріями та обмеженнями використання. Неправильний вибір не тільки не вирішує проблему піни, але також може призвести до дефектів продукції, збоїв у процесі та інших прихованих небезпек.
Основною функцією піногасників є порушення стабільності піни. Знижуючи поверхневий натяг піни та руйнуючи структуру плівки піни, вони досягають подвійного ефекту руйнування та придушення піни. Суттєва відмінність між силіконовими піногасниками та-безсиліконовими піногасниками полягає в їхніх різних основних активних інгредієнтах, що також визначає відмінності в їхній подальшій ефективності та застосуванні.
Основним активним інгредієнтом силіконових піногасників є полісилоксан (також відомий як силіконова олія), який зазвичай поєднується з гідрофобними частинками (наприклад, гідрофобним кремнеземом, обробленим силіконовою олією), емульгаторами, носіями та іншими компонентами для утворення повної системи.
Його основна структура складається з чергування спіральних молекулярних ланцюгів силоксанів (Si-O), причому кожен атом кремнію зазвичай зв’язаний з двома метильними групами. Ця унікальна структура забезпечує йому надзвичайно низький поверхневий натяг (зазвичай 20-21 дин/см, що набагато нижче, ніж у води 72 дин/см) і хімічну стабільність, запобігаючи реакцію з більшістю кислотно-основно-сольових систем. Поширені типи силіконових піногасників включають полідиметилсилоксанові піногасники та силіконові піногасники, модифіковані простим ефіром-. Продукти, модифіковані поліефіром, завдяки введенню сегментів поліефіру в молекулу силоксану поєднують високу піногасну ефективність силікону з сумісністю поліефіру, що робить їх придатними для більш складних систем. Ці модифіковані продукти також мають змащувальну здатність, здатність до розтікання та стабільність емульгування, що забезпечується сегментами поліефіру, що ще більше розширює сценарії їх застосування.
Піногасники,-які не містять силікону (також відомі як не{1}}піногасники) стосуються піногасників, які не містять силоксанових компонентів. Їх основні активні інгредієнти в основному включають не-силіконові речовини, такі як поліефіри, мінеральні масла, жирні спирти, ефіри жирних кислот і акрилові полімери. Подібно до силіконових піногасників, піногасники без-силікону також досягають свого піногасника, зменшуючи поверхневий натяг піни та руйнуючи структуру пінопластової плівки. Різниця полягає в тому, що їхні активні інгредієнти здебільшого є водо-розчинними або масляно-органічними речовинами, які покладаються на власні поверхнево-активні властивості, щоб проявляти свою дію.
Серед них поліефірні піногасники (такі як блок-сополімери поліоксипропілену-поліоксиетилену) є найпоширенішими піногасниками, які не містять силікону, мають гарну сумісність і зворотну розчинність (ефект точки помутніння). Вони випадають в осад і знепіняться при високих температурах і розчиняються у воді при низьких температурах. Піногасники на основі мінерального масла використовують мінеральне масло як носій і додають гідрофобні частинки, які мають нижчу вартість. Піногасники на основі жирного спирту та складного ефіру мають хорошу здатність до біологічного розкладання та підходять для сценаріїв із високими вимогами до захисту навколишнього середовища.
Сценарії застосування
Силіконові піногасники, які мають такі переваги, як швидке піногасник, тривале -придушення піни, стійкість до високих і низьких температур, а також стійкість до кислот і лугів, широко використовуються в галузях із високими вимогами до ефективності піногасника та в суворих технологічних умовах. Вони особливо підходять для сценаріїв із великою кількістю піни та безперервним утворенням піни. Конкретні програми:
У галузі хімічного виробництва силіконові піногасники підходять для різних хімічних реакцій, перемішування розчинів, дистиляції, екстракції та інших процесів, таких як виробництво синтетичних смол, каучуку, сировини для покриття та реакцій нейтралізації кислотно-лужної речовини. Оскільки хімічне виробництво часто передбачає суворі умови, такі як висока температура, високий тиск і сильні кислоти та луги, хімічна стабільність і температурна стійкість силіконових піногасників відповідають цим вимогам, ефективно запобігаючи таким проблемам, як зниження ефективності реакції та відходи матеріалу, спричинені піною. Наприклад, у реакціях синтезу поліуретану силіконові піногасники можуть швидко усунути велику кількість піни, що утворюється під час реакції, забезпечуючи однорідну молекулярну масу продукту; у виробництві сировини для покриття вони можуть пригнічувати утворення піни під час дисперсії пігменту, покращуючи чистоту сировини.
Піногасники без{0}}силікону, які мають такі переваги, як хороша сумісність, відсутність залишків силікону та легка біологічна розкладаність, в основному використовуються в сценаріях, де пред’являються високі вимоги до чистоти продукту та якості поверхні або де силіконові компоненти заборонені. Конкретні програми:
У промисловості покриттів, чорнил і клеїв це одна з основних сфер застосування антипіногасників без силікону, особливо придатних для високоякісних дерев’яних покриттів, автомобільних фарб, металевих фарб, систем ультрафіолетового затвердіння, пластикових покриттів (PP, ABS тощо) і чорнил для поліолефінової плівки. У цих застосуваннях силіконові піногасники можуть легко спричинити дефекти поверхні, такі як дірки, «риб’ячі очі» та силіконові плями, впливаючи на вирівнювання покриття, адгезію та результати друку. Піногасники, що не містять силікону (такі як акрилові полімери та поліефіри), мають хорошу сумісність, ефективно видаляють піну, не впливаючи на зовнішній вигляд виробу чи подальшу продуктивність обробки (наприклад, можливість повторного покриття та міцність з’єднання). Наприклад, у клейках для інкапсуляції світлодіодів і заливці оптичних компонентів антипіногасники,-які не містять силікону, гарантують, що частини в горщиках будуть прозорими,-без отворів і не впливатимуть на оптичні характеристики чи адгезію.
У сферах електроніки та точної обробки цей продукт підходить для очищення друкованих плат, очищення електронних компонентів і точної обробки металу (очищення сталевих листів, фосфатування, попереднє -оброблення покриття) серед інших сценаріїв. Силіконові компоненти є суворо контрольованими забруднювачами в напівпровідниковій промисловості. Залишки силікону можуть призвести до коротких замикань, поганої пайки та погіршення якості фосфатної плівки. Піногасники, що не містять-силікону (такі як спеціальні поліефіри та фторвуглеці), не залишають залишків силікону, уникаючи забруднення кремнієм і забезпечуючи точність і продуктивність продукту. Наприклад, під час очищення друкованої плати антипіногасники, що не містять силікону, усувають піну в розчині для чищення, не залишаючи домішок, забезпечуючи ефективність ізоляції друкованої плати.
У текстильній промисловості для друку та фарбування він підходить для фарбування, друку та обробки (пом’якшення) світлих-кольорових тканин. Залишки силікону важко змити, і після висихання вони можуть утворювати «силіконові плями», викликаючи варіації кольору та різницю кольорів. Це також може конфліктувати з силіконовими пом’якшувачами. Емульсії жирного спирту та піногасники на основі-поліефіру-не містять силікону{5}}можуть уникнути цих проблем, забезпечуючи рівномірне фарбування та чисту поверхню тканини.
Силіконові піногасники та піногасники,-які не містять силікону, не є «протилежними за якістю», а скоріше кожен має власні сильні сторони та підходить для різних сценаріїв: силіконові піногасники є кращими з точки зору високої ефективності, тривалого-ефекту та стійкості до жорстких умов, що робить їх придатними для сценаріїв із високими вимогами до ефективності піногасника та без обмежень щодо залишків силікону; Піногасники, які не містять-силікону, є найкращими з точки зору гарної сумісності, відсутності залишків і екологічності, що робить їх придатними для сценаріїв із високими вимогами до якості продукції та захисту навколишнього середовища, а також там, де силіконові компоненти заборонені.
