Organosilicium-ontschuimers: hoog-efficiënte schuimbestrijdingsmiddelen in industriële toepassingen
In de moderne industriële productie is schuim alomtegenwoordig in verwerkingsvloeistoffen, reinigingstanks, productformuleringen en petrochemische en waterbehandelingsprocessen. Problemen veroorzaakt door schuim zijn onder meer verminderde voerefficiëntie, verspilling van grondstoffen, verlengde productiecycli en impact op de productkwaliteit en stabiliteit.
I. Wat is een organosilicium-ontschuimer?
Een organosiliciumontschuimer is een secundair verwerkt product op basis van siliconenolie, bereid door toevoeging van dispergeermiddelen. De belangrijkste functie is het voorkomen van schuimvorming, het verminderen van schuimvorming of het elimineren van bestaand schuim. Deze ontschuimers zijn er in verschillende vormen, waaronder op olie-basis, op siliconenoliepasta-basis, op oplossingsbasis-, op emulsie-basis, zelf-emulgator en op poederbasis-. Ze vertonen uitstekende ontschuimingsprestaties in zowel waterige als niet{9}}waterige schuimsystemen en worden veel gebruikt in de aardolie-, chemische, vezel-, papier-, voedselverwerkings-, fermentatie-, drainage- en afvalwaterzuiveringsindustrieën.
II. Werkingsprincipe van organosilicium-ontschuimers
Het ontschuimende of schuimonderdrukkende vermogen van organosiliciumontschuimers komt voort uit hun lage oppervlaktespanningseigenschappen. Siliconenolie bereikt zijn ontschuimende effect door de oppervlaktespanning van het gas{2}}vloeistofgrensvlak te verstoren. In schuimmedia verminderen siliconenoliedeeltjes de oppervlaktespanning, waardoor zwakke punten ontstaan die tot schuimbreuk leiden. De sleutel tot ontschuimingsactiviteit ligt in de snelle verspreiding van siliconenoliedeeltjes. De SiO2-vulstof die tijdens de productie wordt toegevoegd, bevordert een snelle verspreiding van siliconenolie, waardoor een continu schuim-brekend effect ontstaat. De stabiliteit en activiteit van ontschuimers van het emulsietype- moeten in evenwicht zijn om een hoge activiteit te garanderen en tegelijkertijd een lage oplosbaarheid in zowel de water- als de oliefase te behouden.
De functie van ontschuimers kan worden onderverdeeld in drie mechanismen
Schuim breekt
Siliconenolie komt via de luchtzijde het schuim binnen, waardoor de schuimstructuur wordt verstoord.
Schuimonderdrukking
Siliconenolie komt vanuit de vloeistofzijde binnen, waardoor schuimvorming wordt voorkomen.
Ontschuimend
Siliconenolie dringt door in het grensvlak van de bellen, waardoor bellen naar het oppervlak drijven.
III. Karakteristieke analyse van organosilicium-ontschuimers
De niet-polaire aard van organosiliciumontschuimers maakt ze onoplosbaar in verschillende media, waaronder water, dierlijke en plantaardige oliën en minerale oliën met een hoog-kookpunt-, waardoor ze breed toepasbaar zijn en-langdurige schuimonderdrukkende effecten hebben.
Het heeft een lage oppervlaktespanning en vereist slechts een zeer kleine hoeveelheid (10*10⁻⁶ tot 200*10⁻⁶ schuimvloeistof) om een zeer efficiënte ontschuiming te bereiken zonder de productprestaties te beïnvloeden.
Het vertoont een uitstekende chemische stabiliteit en hittebestendigheid en is effectief ontschuimend, zelfs bij temperaturen tot 150 graden.
De fysiologische inertie van methylsiliconenolie maakt het geschikt voor de voedingsmiddelen-, cosmetica- en farmaceutische industrie. Het is veilig voor menselijk gebruik en heeft een extreem laag biochemisch zuurstofverbruik (BOD), waardoor het milieuvriendelijk is.
Organische siliconenontschuimers breken niet alleen bestaand schuim af, maar remmen ook schuimvorming. Er zijn slechts sporenhoeveelheden nodig om een zeer efficiënte ontschuiming in schuimende media te bereiken, met een gebruik van slechts 1 deel per miljoen (ppm), wat aanzienlijke effecten tot gevolg heeft. Het toepassingsbereik is breed, van 1 tot 100 ppm, waardoor het zowel economisch als milieuvriendelijk is, zonder de zuiverheid van de ontschuimde substantie in gevaar te brengen.
