各種消泡劑的種類和分類介紹
一、按成份分為
1、天然油脂（即豆油、玉米油等）
優(yōu)點：來源容易，價格低，使用簡單；
缺點： 如貯存不好，易變質(zhì)，使酸值增高。
2、 聚醚類消泡劑
種類挺多，主要有以下幾種：
a. GP型消泡劑
以甘油為起始劑，由環(huán)氧丙烷，或環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的混合物進行加成聚合而制成的
GP型的消泡劑親水性差，在發(fā)泡介質(zhì)中的溶解度小，所以宜使用在稀薄的發(fā)酵液中。它的抑泡能力比消泡能力優(yōu)越 ，適宜在基礎培養(yǎng)基中加入，以抑制整個發(fā)酵過程的泡沫產(chǎn)生。
b.GPE型消泡劑即泡敵
在GP型消泡劑的聚丙二醇鏈節(jié)末端再加成環(huán)氧乙烷，成為鏈端是親水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油，也叫。按照環(huán)氧乙烷加成量為10%，20%，……50%分別稱為GPE10，GPE20，……GPE50。
GPE型消泡劑親水性較好，在發(fā)泡介質(zhì)中易鋪展，消泡能力強，但溶解度也較大，消泡活性維持時間短，因此用在粘稠發(fā)酵液中效果較好。
c.GPES型消泡劑：有一種新的聚醚類消泡劑，在GPE型消泡劑鏈端用疏水基硬脂酸酯封頭，便形成兩端是疏水鏈，當中間隔有親水鏈的嵌段共聚物。這種結(jié)構(gòu)的分子易于平臥狀聚集在氣液界面，因而表面活性強，消泡效率高。
3、高碳醇
高碳醇是強疏水弱親水的線型分子，在水體系里是有效的消泡劑。七十年代初前蘇聯(lián)學者在陰離子、陽離子、非離子型表面活性劑的水溶液中試驗，提出醇的消泡作用，與其在起泡液中的溶解度及擴散程度有關。C7~C9的醇是最有效的消泡劑。
C12~C22的高碳醇借助適當?shù)?a href="http://www.gay-preview.com/list_27/">乳化劑配制成粒度為4~9μm，含量為20~50%的水乳液，即是水體系的消泡劑。
還有些成酯，如苯乙醇油酸酯、苯乙酸月桂醇酯等在青霉素發(fā)酵中具有消泡作用，后者還可作為洞賀前體。
磷酸三丁酯（CAS:126-73-8)做為古老的消泡劑，仍然被工業(yè)界廣泛使用著，因其極低的表面張力（27.79 25℃),極低的水溶性（0.61 25℃,溶劑溶于水）,消泡效果顯著,但因其有刺激性及一定的毒性，較多用于不與食品/日用化妝品接觸的其他工業(yè)。
4、硅類
最常用的是聚二甲基硅氧烷，也稱二甲基硅油。它表面能低，表面張力也較低，在水及一般油中的溶解度低且活性高。它的主鏈為硅氧鍵，為非極性分子。與極性溶劑水不親和，與一般油的親和性也很小。它揮發(fā)性低并具有化學惰性，比較穩(wěn)定且毒性小。純粹的聚二甲基硅氧烷，不經(jīng)分散處理難以作為消泡劑?？赡苁怯捎谒c水有高的界面張力，鋪展系數(shù)低，不易分散在發(fā)泡介質(zhì)上。因此將硅油混入SiO2氣溶膠，所構(gòu)成的復合物，即將疏水處理后的SiO2氣溶膠混入二甲基硅油中，經(jīng)一定溫度、一定時間處理，就可制得。
有機硅消泡劑系由硅脂、乳化劑、防水劑、稠化劑等配以適量水經(jīng)機械乳化而成。其特點是表面張力小，表面活性高，消泡力強，用量少，成本低。它與水及多數(shù)有機物不相混溶，對大多數(shù)氣泡介質(zhì)均能消泡。它具有較好的熱穩(wěn)定性，可在5℃-150℃寬廣的溫度范圍內(nèi)使用；其化學穩(wěn)定性較好，難與其他物質(zhì)反應，只要配置適當，可在酸、堿、鹽溶液中使用，無損產(chǎn)品質(zhì)量；它還具有生理惰性LD250g/Kg鼠，通常用于食品和醫(yī)藥行業(yè)。它對所有氣泡體系兼具有抑泡、破泡功能，隸屬廣譜型消泡劑范疇。它被廣泛用于洗滌劑、造紙、紙漿、制糖、電鍍、化肥、助劑、廢水處理等生產(chǎn)過程中的消泡。在石油工業(yè)中，它被大量用于天然氣的脫硫，加速油氣分離；它還被用于乙二醇的干燥、芳香烴的萃取、瀝青的加工、潤滑油的脫蠟等裝置中控制或抑制氣泡。在紡織工業(yè)中，它用于染色、精練、上漿等過程中的消泡；在化學工業(yè)中它被用于合成樹脂、膠乳、涂料、油墨等過程中的消泡；在食品工業(yè)中它被用于各種濃縮、發(fā)酵、蒸餾過程的消泡?？缮綇d將硅脂涂在鍋壁上、出口處或涂在金屬網(wǎng)上，進行消泡。將硅脂配成溶液，可用于油相系統(tǒng)消泡。將硅脂加低粘度硅油配成水乳液，可用于多種水相系統(tǒng)消泡。在醫(yī)學上，通常用于患者術前、X光和胃鏡檢查前清除臟器或胃內(nèi)器官的脹氣。
消泡劑大逗顫隱致可分兩類:一類能消除已產(chǎn)生的氣泡,如乙醇等;另一類則能抑制氣泡的形成如乳化硅油等。我國許可使用的消泡劑有乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯復合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯
5、聚醚改性硅
結(jié)合了聚醚跟有機硅消泡劑二者的優(yōu)點，具有無毒無害，對菌種無害，添加量極少，是一種高性價比的產(chǎn)品。
聚醚改性有機硅，是在硅氧烷分子中因如聚醚鏈段制得的聚醚 - 硅氧烷共聚物（簡稱硅醚共聚物）。聚硅氧烷類消泡劑具有消泡迅速，抑泡時間長和安全無毒等特點，但它難溶于水，耐高溫，耐強堿性差，聚醚類消泡劑水溶性好，耐高溫，耐強堿性強，但其消泡速度和抑泡時間都不甚理想，通過縮合技術接枝在聚硅氧烷鏈上引入聚醚鏈，使之具有二類消泡劑的優(yōu)點，成為一種性能優(yōu)良，有廣泛應用前景的消泡劑。在硅醚共聚物的分子中，硅氧烷段是親油基，聚醚段是親水基。聚醚鏈段中聚環(huán)氧乙烷鏈節(jié)能提供親水性和起泡性，聚環(huán)氧丙烷鏈節(jié)能提供疏水性和滲透力，對降低表面張力有較強的作用。聚醚端基的基團對硅醚共聚物的性能也有很強的影響。常見的端基有羥基、烷氧基等。調(diào)節(jié)共聚物中硅氧烷段的相對分子質(zhì)量，可以使共聚物突出或減弱有機硅的特性。同樣，改變聚醚段的相對分子質(zhì)量，會增加或降低分子中有機硅的比例，對共聚物的性能也會產(chǎn)生影響。聚醚改性有機硅消泡劑很容易在水中乳化，亦稱作“自乳化型消泡劑”，在其濁點溫度以上時，失去對水的溶解性和機械穩(wěn)定性，并耐酸、堿和無機鹽，可用于苛刻條件下的消泡，廣泛用于滌綸織物高溫染色工藝、發(fā)酵工藝中的消泡。此外，也可用于二乙醇胺脫硫體系的消泡及各種油劑、切削液、不凍液、水性油墨等體系的消泡，也適用于即印刷行業(yè)感光樹脂制版后，洗掉未固化樹脂的消泡，是一種很有代表性、性能優(yōu)良、用途廣泛的有機硅消泡劑。聚硅氧烷消泡劑通常由聚二甲硅氧烷和二氧化硅兩個主要組成物質(zhì)適當配合而成，以聚二甲基硅氧烷為基材的消泡劑是消泡體系中一類理想的消泡劑，就是因為其不溶于水，較難乳化，聚二甲基硅氧烷比碳鏈烴表面性能低，因此比通常在紡織業(yè)中應用的表面活性劑表面張力更低。單純的聚二甲基硅氧烷抑泡性能差而遲緩，消泡作用需要二氧化硅粒子來加強，二氧化硅粒子被硅油帶到泡沫的空氣—水界面上并進入氣泡液膜由于其疏水性,與表面活性劑發(fā)泡液滴的接觸角大于90°,從而迫使發(fā)泡液體從固體疏水粒子表面排開,引起泡沫的局部迅速排液而導致破裂。這樣,由于協(xié)同作用,兩種組成物產(chǎn)生了良好的消泡效果。
6、新型自乳化消泡劑
含特殊改性的聚硅氧烷。具有極好的耐熱性和耐酸堿性及化學穩(wěn)定性，可在很寬的溫度范圍內(nèi)廣泛用于各種惡劣體系的泡沫消去和抑制。
7、 聚硅氧烷消泡劑
聚硅氧烷消泡劑通常由聚二甲硅氧烷和二氧化硅兩個主要組成物質(zhì)適當配合而成，以聚二甲基硅氧烷為基材的消泡劑是消泡體系中一類理想的消泡劑，就是因為其不溶于水，較難乳化，聚二甲基硅氧烷比碳鏈烴表面性能低，因此比通常在紡織業(yè)中應用的表面活性劑表面張力更低。單純的聚二甲基硅氧烷抑泡性能差而遲緩，消泡作用需要二氧化硅粒子來加強，二氧化硅粒子被硅油帶到泡沫的空氣—水界面上并進入氣泡液膜由于其疏水性,與表面活性劑發(fā)泡液滴的接觸角大于90°,從而迫使發(fā)泡液體從固體疏水粒子表面排開，引起泡沫的局部迅速排液而導致破裂，這樣，由于協(xié)同作用，兩種組成物質(zhì)產(chǎn)生了良好的消泡效果。聚硅氧烷消泡劑由于有優(yōu)良的消泡效能及其他優(yōu)點，已在許多領域廣泛應用，特別是在紡織物染整加工中，發(fā)展尤為迅速，研究發(fā)現(xiàn)，以聚二甲基硅氧烷和聚乙烯的共聚物為基材的硅酮乙二醇類消泡劑，由于特殊的溶解性能，在噴射染色和其他紡織物加工中，具有理想的消泡效果。
消泡劑的種類和消泡劑的消泡機理
消泡劑的種類很多，有機硅氧烷、聚醚、硅和醚接枝、含胺、亞胺和酰胺類的，具有消泡速度更快，抑泡時間更長，適用介質(zhì)范圍更廣，甚至苛刻介質(zhì)環(huán)境如高溫、強酸和強堿的特點。
消泡劑的消泡機理
1．泡沫局部表面張力降低導致泡沫破滅
該種機理的起源是將高級醇或植物油撒在泡沫 上,當其溶入泡沫液,會顯著降低該處的表面張力。 因為這些物質(zhì)一般對水的溶解度較小,表面張力的降低僅限于泡沫的局部,而泡沫周圍的表面張力幾乎沒有變化。表面張力降低的部分被強烈地向四周牽引、延伸,最后破裂。
2．消泡劑能破壞膜彈性而導致氣泡破滅
消泡劑添加到泡沫體系中,會向氣液界面擴散, 使具有穩(wěn)泡作用的表面活性劑難以發(fā)生恢復膜彈性的能力。
3．消泡劑能促使液膜排液,因而導致氣泡破滅
泡沫排液的速率可以反映泡沫的穩(wěn)定性,添加一種加速泡沫排液的物質(zhì),也可以起到消泡作用。
4．添加疏水固體顆?？蓪е職馀萜茰?br />在氣泡表面疏水固體顆粒會吸引表面活性劑的 疏水端,使疏水顆粒產(chǎn)生親水性并進入水相,從而起到消泡的作用。
5．增溶助泡表面活性劑可導致氣泡破滅
某些能與溶液充分混合的低分子物質(zhì),可以使 助泡表面活性劑被增溶、使其有效濃度降低。有這 種作用的低分子物質(zhì)如辛醇、乙醇、丙醇等醇類,不 僅可減少表面層的表面活性劑濃度,而且還會溶入表面活性劑吸附層,降低表面活性劑分子間的緊密程度,從而減弱了泡沫的穩(wěn)定性。
6．電解質(zhì)瓦解表面活性劑雙電層而導致氣泡破滅
對于借助泡沫的表面活性劑雙電層互相作用, 產(chǎn)生穩(wěn)定性的起泡液,加入普通的電解質(zhì)即可瓦解表面活性劑的雙電層起消泡作用。