消泡剤の基礎知識

消泡剤の基礎知識
一、泡について
バブルとは?

泡形成の原因
(1)界面活性剤の使用:界面活性剤又は界面活性剤は表面張力を低下させ、気泡を安定させることができるので、泡の形成に寄与する。
(2)高分子量化合物の使用:ポリマーなどの高分子量化合物は、その界面活性のため、泡の形成に寄与する。
(3)固有の泡形成能力:一部の物質は固有の泡形成性能を持っているが、その泡形成率はその消泡能力より高い。
(4)粘性システムにおける機械的攪拌:高粘度を有するシステムにおいて、例えば攪拌又は混合を伴う製造又は加工中に、空気の流入は気泡の形成を引き起こす可能性がある。
(5)化学反応中のガス生成:システム中に発生する化学反応はガス分子の生成を引き起こすことがあり、これは脱気またはガス吸収過程と呼ばれることがある。
なぜ消泡するのですか。
(1)材料のオーバーフローを防止する:泡は反応容器中の反応材料のオーバーフローを招き、原料の浪費を招き、生産能力を低下させる。
(2)原材料間の衝突を改善:発泡による原材料間の衝突不足により、反応サイクルを延長することができる。
(3)製品の品質を維持する:泡の形成は不純物を捕獲したり、必要な化学反応を妨害したりすることによって製品の品質が低下する。
(4)操作障害の防止:泡の発生は正常な生産過程を乱し、操作困難をもたらす。
二、消泡機構
消泡機構は以下の通りである:
消泡剤は表面張力が低く、これにより、容易に入り込み、液膜内で拡散することができる。これらは液膜の表面張力を低下させ、液膜が次第に薄くなり、不均一になる。その結果、液膜は自己修復能力を失い、最終的に破裂した。

III、消泡剤の分類、特性及び組成
分類:

  • シリコーン系消泡剤
  • ポリエーテル系消泡剤
  • 鉱物油系消泡剤
  • 脂肪アルコール系消泡剤
固体消泡剤
(2)特徴:ポリエーテル系消泡剤は優れた消泡性能と耐高温性能を有する。しかし、それらは一定の毒性を持っており、使用条件は温度に制限されており、消泡速度はそれほど高くなく、使用範囲が狭い。市販のポリエーテル系消泡剤としては、GP型−グリセリン−ポリオキシプロピルエーテル、GPE型−ポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレングリセリルエーテル、GPES型−ポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレングリセリルエーテルが挙げられる。
シリコーン系消泡剤は主にポリジメチルシロキサンからなり、ポリジメチルシリコーンは表面張力が極めて低い液体である。シリカなどの充填剤を加えて主な消泡成分を形成し、エマルジョン型または固体型消泡剤として調製することができる。それらの主な特徴は化学的安定性、応用範囲が広く、低揮発性、毒性がなく、突出した消泡能力を含む。しかし、欠点として、それらは弱い消泡性能を示す可能性がある。