U mnogim područjima kao što su kemijska proizvodnja, obrada vode, obrada hrane te premazi i boje, stvaranje pjene često utječe na učinkovitost proizvodnje, kvalitetu proizvoda, pa čak i sigurnost procesa. Sredstva protiv pjenjenja, kao temeljni aditivi za rješavanje problema s pjenom, odavno su neizostavan dio industrijske proizvodnje. Trenutno se sredstva protiv pjenjenja na tržištu uglavnom dijele na dva tabora-silikonska sredstva protiv pjenjenja i sredstva protiv pjenjenja-bez silikona. Zbog razlika u sastavu i strukturi, značajno se razlikuju u izvedbi, primjenjivim scenarijima i ograničenjima upotrebe. Nepravilan odabir ne samo da ne rješava problem pjene, već također može dovesti do nedostataka proizvoda, grešaka u procesu i drugih skrivenih opasnosti.
Osnovna funkcija sredstava protiv pjenjenja je ometanje stabilnosti pjene. Smanjenjem površinske napetosti pjene i narušavanjem strukture pjenastog filma postižu dvostruki učinak lomljenja i potiskivanja pjene. Bitna razlika između sredstava protiv pjenjenja i -bez silikona leži u njihovim različitim osnovnim aktivnim sastojcima, koji također određuju razlike u njihovoj kasnijoj učinkovitosti i primjeni.
Glavni aktivni sastojak silikonskih sredstava protiv pjenjenja je polisiloksan (također poznat kao silikonsko ulje), koji se obično miješa s hidrofobnim česticama (kao što je hidrofobni silicij tretiran silikonskim uljem), emulgatorima, nosačima i drugim komponentama kako bi se formirao potpuni sustav.
Njegova središnja struktura sastoji se od izmjeničnih spiralnih molekularnih lanaca siloksana (Si-O), pri čemu je svaki atom silicija obično vezan na dvije metilne skupine. Ova jedinstvena struktura daje mu iznimno nisku površinsku napetost (obično 20-21 dyna/cm, daleko niže od vodenih 72 dyna/cm) i kemijsku stabilnost, sprječavajući njegovu reakciju s većinom kiselinskih-baznih-sustava soli. Uobičajeni tipovi silikonskih sredstava protiv pjenjenja uključuju polidimetilsiloksan sredstva protiv pjenjenja i polieter-modificirana sredstva protiv pjenjenja. Proizvodi modificirani polieterom, uvođenjem polieterskih segmenata u molekulu siloksana, kombiniraju visoku učinkovitost protiv pjenjenja silikona s kompatibilnošću polietera, što ih čini prikladnima za složenije sustave. Ovi modificirani proizvodi također posjeduju stabilnost podmazivanja, razmazivanja i emulgiranja koju osiguravaju segmenti polietera, dodatno proširujući scenarije njihove primjene.
Sredstva protiv pjenjenja -bez silikona (poznata i kao ne{1}}silikonska sredstva protiv pjenjenja) odnose se na sredstva protiv pjenjenja koja ne sadrže komponente siloksana. Njihovi osnovni aktivni sastojci uglavnom uključuju ne-silikonske tvari kao što su polieteri, mineralna ulja, masni alkoholi, esteri masnih kiselina i akrilni polimeri. Slično silikonskim sredstvima protiv pjenjenja, sredstva protiv pjenjenja bez -silikona također postižu svoj učinak protiv pjenjenja smanjenjem površinske napetosti pjene i narušavanjem strukture filma pjene. Razlika leži u činjenici da su njihovi aktivni sastojci uglavnom organske tvari-topive u vodi ili u-ulju, koje se oslanjaju na vlastita površinska-aktivna svojstva za ispoljavanje svojih učinaka.
Među njima, polieterska sredstva protiv pjenjenja (kao što su polioksipropilen-polioksietilenski blok kopolimeri) najčešće su korištena sredstva protiv pjenjenja bez silikona, s dobrom kompatibilnošću i obrnutom topljivošću (učinak točke zamućenja). Talože se i pjene na visokim temperaturama, a otapaju se u vodi na niskim temperaturama. Sredstva protiv pjenjenja s mineralnim uljem koriste mineralno ulje kao nosač i pomiješana su s hidrofobnim česticama koje imaju nižu cijenu. Sredstva protiv pjenjenja na bazi masnog alkohola i estera imaju dobru biorazgradivost i prikladna su za scenarije s visokim zahtjevima zaštite okoliša.
Scenariji primjene
Silikonska sredstva protiv pjenjenja, sa svojim prednostima brzog uklanjanja pjene, dugotrajnog -suzbijanja pjene, otpornosti na visoke i niske temperature te otpornosti na kiseline i lužine, naširoko se koriste u područjima s visokim zahtjevima za učinkovitošću uklanjanja pjene i teškim procesnim okruženjima. Posebno su prikladni za scenarije s velikim količinama pjene i kontinuiranim stvaranjem pjene. Konkretne primjene su sljedeće:
U području kemijske proizvodnje, silikonski sredstva protiv pjenjenja prikladna su za različite kemijske reakcije, miješanje otopina, destilaciju, ekstrakciju i druge procese, kao što su proizvodnja sintetičkih smola, gume, sirovina za premazivanje i reakcije neutralizacije kiseline-baze. Budući da kemijska proizvodnja često uključuje teške uvjete kao što su visoka temperatura, visoki tlak i jake kiseline i lužine, kemijska stabilnost i otpornost na temperaturu silikonskih sredstava protiv pjenjenja ispunjavaju ove zahtjeve, učinkovito sprječavajući probleme kao što su smanjena učinkovitost reakcije i materijalni otpad uzrokovan pjenom. Na primjer, u reakcijama sinteze poliuretana, silikonski sredstva protiv pjenjenja mogu brzo eliminirati veliku količinu pjene nastale tijekom reakcije, osiguravajući jednoliku molekularnu težinu proizvoda; u proizvodnji sirovina za premazivanje, mogu suzbiti stvaranje pjene tijekom disperzije pigmenta, poboljšavajući čistoću sirovina.
Sredstva protiv pjenjenja -bez silikona, sa svojim prednostima dobre kompatibilnosti, bez ostataka silikona i lake biorazgradljivosti, uglavnom se koriste u scenarijima gdje su zahtjevi za čistoćom proizvoda i kvalitetom površine visoki ili gdje su silikonske komponente zabranjene. Konkretne primjene su sljedeće:
U industriji premaza, tinti i ljepila, ovo je jedno od ključnih područja primjene sredstava protiv pjenjenja -bez silikona, posebno prikladnih za visoko{1}}premaze za drvo, automobilske boje, metalne boje, sustave UV sušenja, plastične premaze (PP, ABS, itd.) i tiskarske boje za poliolefinske filmove. U ovim primjenama, silikonski sredstva protiv pjenjenja mogu lako uzrokovati površinske nedostatke kao što su rupice, riblje oči i silikonske mrlje, utječući na izravnavanje premaza, prianjanje i rezultate ispisa. Sredstva protiv pjenjenja -bez silikona (kao što su akrilni polimeri i polieteri) imaju dobru kompatibilnost, učinkovito uklanjaju pjenušavi materijal bez utjecaja na izgled proizvoda ili naknadne performanse obrade (kao što je mogućnost ponovnog premazivanja i čvrstoća veze). Na primjer, u ljepilima za inkapsulaciju LED-a i zalivanju optičkih komponenti, sredstva protiv pjenjenja-bez silikona osiguravaju da su zaliveni dijelovi prozirni,-bez rupica i ne utječu na optičku izvedbu ili prianjanje.
U područjima elektronike i precizne strojne obrade, ovaj je proizvod prikladan za čišćenje PCB-a, čišćenje elektroničkih komponenti i preciznu obradu metala (čišćenje čeličnih ploča, fosfatiranje, obrada pre-platiranja), među ostalim scenarijima. Silikonske komponente su strogo kontrolirani kontaminanti u industriji poluvodiča. Ostaci silikona mogu dovesti do kratkih spojeva, lošeg lemljenja i pogoršanja kvalitete fosfatnog filma. Sredstva protiv pjenjenja bez -silikona (kao što su posebni polieteri i fluorougljici) ne ostavljaju ostatke silikona, izbjegavajući kontaminaciju silikonom i osiguravajući preciznost i učinkovitost proizvoda. Na primjer, u čišćenju PCB-a, sredstva protiv pjenjenja -bez silikona uklanjaju pjenu u otopini za čišćenje bez ostavljanja nečistoća, osiguravajući izolacijsku izvedbu tiskane ploče.
U industriji tiskanja i bojanja tekstila prikladan je za bojanje, tiskanje i doradu (omekšavanje) svijetlih-tkanina. Ostatke silikona teško je isprati i mogu stvoriti "silikonske mrlje" nakon sušenja, uzrokujući varijacije boja i razlike u boji. Također može biti u sukobu sa silikonskim omekšivačima. Emulzije masnog alkohola i sredstva protiv pjenjenja na bazi-bez silikona-bez polietera mogu izbjeći te probleme, osiguravajući ravnomjerno bojenje i čistu površinu tkanine.
Silikonska sredstva protiv pjenjenja i sredstva protiv pjenjenja-bez silikona nisu "suprotna po kvaliteti", već svaki ima svoje vlastite snage i prikladni su za različite scenarije: silikonski sredstva protiv pjenjenja su superiorna u smislu visoke učinkovitosti, dugotrajnog-učinka i otpornosti na oštra okruženja, što ih čini prikladnima za scenarije s visokim zahtjevima za učinkovitošću uklanjanja pjene i bez ograničenja u pogledu ostataka silikona; Sredstva protiv pjenjenja -bez silikona su superiorna u smislu dobre kompatibilnosti, bez ostataka i prihvatljivosti za okoliš, što ih čini prikladnima za scenarije s visokim zahtjevima za kvalitetu proizvoda i zaštitu okoliša, i gdje su silikonske komponente zabranjene.
