Klasifikacija i primjena defoamers

U mnogim industrijskim i svakodnevnim životnim procesima, pjena može uzrokovati razne probleme. Na primjer, u industriji fermentacije, prekomjerna pjena može dovesti do prelijevanja fermentacijske juhe, što utiče na efikasnost proizvodnje i kvalitet proizvoda; u procesu farbanja, pjena u boji može uzrokovati površinske defekte na farbanim predmetima. Sredstva protiv pjene su tvari koje se koriste za uklanjanje ili smanjenje pjene i igraju ključnu ulogu u širokom spektru polja.​

Klasifikacija sredstava protiv pjene​-Organski silicijumski defoamers

Sastav i struktura

Organski silicijumski sredstva protiv pjene uglavnom se sastoje od polisiloksana, kao što je dimetil polisiloksan. Veza silicijum - kiseonik u njihovoj strukturi ima relativno nisku površinsku energiju, što im omogućava da se lako šire po površini pene.​

Često sadrže hidrofobne grupe poput metilnih grupa koje su vezane za atome silicija, poboljšavajući njihovu sposobnost interakcije s međuprostorom pjene zrak-tečnost.​

Svojstva​

Organski silicijumski pjenušači imaju odličnu efikasnost protiv pjene. Oni mogu brzo razbiti pjenasti film i ukloniti pjenu.​

Visoko su otporni na temperaturu, u stanju su da održe svoj učinak protiv pjene na visokim temperaturama, što ih čini pogodnim za primjenu u visokotemperaturnim procesima kao što su rafinacija ulja i neke kemijske reakcije.​

Takođe imaju dobru hemijsku stabilnost i na njih ne utiče lako hemijsko okruženje sistema, tako da se mogu koristiti u raznim kiselim, alkalnim i neutralnim medijima.​

Defoamers od polietera

Sastav i struktura

Polieterski protivpjenušači se sastoje od polieterskih polimera, koji se obično sintetiziraju iz etilen oksida (EO), propilen oksida (PO) i drugih monomera. Različiti omjeri EO i PO mogu prilagoditi svojstva polieterskog sredstva protiv pjene.​

Na primjer, ako je sadržaj EO relativno visok, polieterski defoamer može imati bolju hidrofilnost, dok veći sadržaj PO može povećati njegovu hidrofobnost.​

Svojstva​

Polieterski pjenioci imaju dobru rastvorljivost u mnogim organskim rastvaračima i vodenim rastvorima. Ova rastvorljivost im omogućava da se ravnomerno raspršuju u sistemu za penjenje, poboljšavajući njihov efekat pene.​

Relativno su jeftini u usporedbi s nekim drugim vrstama protivpjenjenika, što ih čini popularnim u velikim industrijskim primjenama.​

Mogu se podesiti da imaju različite stupnjeve suzbijanja pjene i performansi protiv pjene u skladu sa specifičnim zahtjevima primjene, što ih čini raznovrsnim.​

Defoamers na bazi mineralnog ulja

Sastav i struktura

Sredstva protiv pjene na bazi mineralnog ulja uglavnom se sastoje od mineralnih ulja, koja su ugljikovodici dobiveni iz nafte. Oni također mogu sadržavati neke aditive kao što su surfaktanti i hidrofobne čestice silicijum dioksida.​

Surfaktanti u sredstvima protiv pjene na bazi mineralnog ulja pomažu u smanjenju površinske napetosti mineralnog ulja, omogućavajući mu da se efikasnije širi po površini pjene, dok hidrofobne čestice silicijum dioksida mogu poremetiti pjenasti film.

Svojstva​

Sredstva za otpjenjivanje na bazi mineralnog ulja relativno su nježna i pogodna su za primjene gdje je sistem osjetljiv na protivpjenušače jakog djelovanja.​

Često se koriste u prehrambenoj industriji jer se općenito smatraju sigurnima za upotrebu u kontaktu s prehrambenim proizvodima.​

Međutim, njihova efikasnost otpjenjivanja može u nekim slučajevima biti niža u usporedbi s organskim silicijumom i nekim polieterskim sredstvima protiv pjene.​

Defoamers na bazi prirodnih proizvoda​

Sastav i struktura

Sredstva protiv pjene na bazi prirodnih proizvoda su izvedena iz prirodnih izvora kao što su biljni ekstrakti (npr. biljna ulja) i životinjske masti. Na primjer, neki protivpjenušači su napravljeni od sojinog ulja ili ricinusovog ulja.​

Ove prirodne tvari sadrže masne kiseline i estere, koji mogu stupiti u interakciju s pjenom kako bi postigli efekte protiv pjene.​

Svojstva​

Oni su biorazgradivi, što je prednost u aplikacijama gdje je ekološka prihvatljivost zabrinuta, kao što je u nekim procesima obrade otpadnih voda.​

Oni su također općenito netoksični i mogu se koristiti u aplikacijama gdje je uključen kontakt sa živim organizmima ili okolinom. Ali na njihov učinak mogu utjecati faktori kao što su kvalitet i porijeklo prirodnih sirovina.​

Primjena defoamers

U prehrambenoj industriji

Proizvodnja pića

U proizvodnji gaziranih pića, pjena može uzrokovati probleme prilikom flaširanja i pakiranja. Dodati su sredstva protiv pjene za kontrolu pjene, osiguravajući nesmetan proces punjenja. Na primjer, sredstva protiv pjene od polietera ili sredstva za otpjenjivanje na bazi mineralnog ulja često se koriste jer su bezbedna za kontakt s hranom.​

U pivarskoj industriji, kontrola pjene je također ključna. Tokom procesa fermentacije piva, prekomjerna pjena može dovesti do gubitka sirovina i utjecati na okruženje za fermentaciju. Organski silicijumski sredstva protiv pene se ponekad koriste u odgovarajućim fazama za regulisanje nivoa pene bez uticaja na ukus i kvalitet piva.​

Prerada hrane​

U proizvodnji mliječnih proizvoda poput mlijeka u prahu, pjena može nastati tokom procesa isparavanja i sušenja raspršivanjem. Defoamers pomažu u poboljšanju efikasnosti ovih procesa i osiguravaju kvalitetu finalnog proizvoda. Sredstva protiv pjene na bazi prirodnih proizvoda preferiraju se u nekim mliječnim aplikacijama zbog svojih prirodnih i netoksičnih svojstava.​

U hemijskoj industriji

Proizvodnja boja i premaza

Pjena u boji može uzrokovati defekte kao što su rupice i krateri na obojenoj površini. Organski silicijumski sredstva protiv pene se široko koriste u formulacijama boja jer mogu efikasno eliminisati penu tokom mešanja, skladištenja i nanošenja boje. Njihova otpornost na visoke temperature je također korisna kada se boja stvrdnjava na visokim temperaturama.​

U proizvodnji ljepila dodaju se sredstva protiv pjene kako bi se spriječilo stvaranje pjene, što može utjecati na čvrstoću vezivanja i kvalitetu ljepila. Polieterski antipjenušači se često koriste u formulacijama ljepila zbog njihove dobre topljivosti i isplativosti.​

Petrohemijski procesi

U preradi nafte, pjena se može formirati tokom procesa kao što su destilacija i krekiranje. Organski silicijumski penioci se koriste za kontrolu pjene, jer mogu izdržati visoke temperature i oštra hemijska okruženja u rafineriji. Pomažu u poboljšanju efikasnosti procesa separacije i sprječavaju zaprljavanje opreme uzrokovano pjenom.​

U tekstilnoj industriji

Bojenje i završna obrada

Tokom procesa bojenja tekstila, pjena može spriječiti ravnomjerno prodiranje boja, što rezultira neujednačenom obojenošću. Sredstva protiv pjene se dodaju u kupku za bojenje kako bi se uklonila pjena. Uobičajeno se koriste sredstva protiv pjene na bazi mineralnog ulja jer mogu dobro djelovati u vodenim otopinama za bojenje i ne utiču na postojanost boje obojenog tekstila.​

U procesima završne obrade tekstila, kao što je primjena omekšivača i vodoodbojnih tretmana, kontrola pjene je također važna. Polieterski protivpjenušači se mogu koristiti kako bi se osigurala glatka primjena ovih završnih sredstava.​

U industriji prečišćavanja otpadnih voda

Proces aktivnog mulja​

U postrojenjima za prečišćavanje otpadnih voda koja koriste proces aktivnog mulja, često nastaje pjena zbog prisustva tenzida i organske tvari u otpadnoj vodi. Za kontrolu pjene koriste se sredstva za otpjenjivanje na bazi prirodnih proizvoda ili polieterska sredstva za otpjenjivanje. Antipjenušači na bazi prirodnih proizvoda favoriziraju se zbog njihove biorazgradljivosti, što je u skladu sa ekološkim zahtjevima tretmana otpadnih voda.​

Sredstva protiv pjene pomažu u održavanju normalnog rada procesa obrade, sprječavaju prelijevanje pjene iz rezervoara za tretman i poboljšavaju efikasnost tretmana otpadnih voda.​

Zaključak​

Defoamers, sa svojim različitim klasifikacijama uključujući organski silicijum, polieter, na bazi mineralnog ulja i na bazi prirodnih proizvoda, imaju širok spektar primjena u različitim industrijama. Odabir sredstava za uklanjanje pjene zavisi od faktora kao što su priroda sistema za stvaranje pjene, potrebne performanse uklanjanja pjene, isplativost i ekološka i sigurnosna pitanja. Kako različite industrije nastavljaju da se razvijaju, istraživanje i razvoj sredstava protiv pjene također će napredovati kako bi se zadovoljili sve složeniji i specifični zahtjevi kontrole pjene.