التحكم في الفقاعات ضروري في العديد من الصناعات، مثل الورق، معالجة المياه، الصيدلانية، الأصباغ، الطلاء مع الترقية المستمر لوائح حماية البيئة الوطنية والتحسين المستمر من السكان الوعي البيئي، حققت الطلاء رائعا تقدم. وكيل مستحلب وترطيب شتت في صيغة طلاء تنقل المياه تقليل التوتر السطحي للنظام وتحقيق الاستقرار في الفقاعات في النظام بسهولة. سيكون وجود الفقاعات تأثير سلبي على إنتاج وطلاء الطلاء خلال عملية الطحن للطلاء، و "الهواء كيس" شكلتها الفقاعات حول الحشو يقلل من كفاءة نقل قوة القص وزيادة الطحن الوقت. بعد الطلاء، لن تؤثر رغوة الجافة المتبقية على السطح على ظهور الطلاء فحسب، بل تصبح أيضا مركز التآكل، مما يقلل من متانة الطلاء. من أجل القضاء هؤلاء مشاكل، جميع الطلاءات التي تنقلها المياه تقريبا تحتاج إلى إضافة Defoaming وكيل. المكون النشط من إلغاء التشويه يمكن للوكيل تحقيق الغرض من إلغاء التشويه عن طريق التدخل في وتدمير تأثير الاستقرار من فقاعات. أنواع مختلفة من إلغاء التشويه عملاء يعملون بطرق مختلفة، لذا فهم آلية عمل إلغاء تجزئة يمكن للكلاء المساعدة في ضبط المعلمات الفيزيائية والكيميائية الرئيسية بشكل منهجي، بحيث يمكن السيطرة على الخطوات الرئيسية في الآلية لتحقيق أفضل كفاءة.

1، استقرار الفقاعات

ماء - الطلاءات القائمة على عملية الإنتاج، والخلط الميكانيكي سهل إحضار الهواء إلى النظام. في عملية طلاء البناء والفرشاة والأسطوانة والرش سهلة جلب الغاز في فيلم الرطب ركائز أخرى مسامية، مثل الألواح الخشبية والأسمنت، والإفراج عن الغازات في الفيلم مثل West Wets و اختراق. تحيط الغاز الذي تم إحضاره في نظام الطلاء بالمرحلة السائلة ويشكل فقاعة، وتعتمد على العمل الكهربائي وتدرج التوتر السطحي للحفاظ على الاستقرار.

1.1 العمل الكهربائي

المياه القائمة تحتوي صيغة الطلاء على مجموعة متنوعة من المواد السطحي، والنقطة الخاصة هي أن الجزيء يحتوي على قاعدة نهاية ماء القطبية أو المشحونة والهيدروكربون الهيدروكربوبية سلسلة. هذا الهيكل الجزيئي الفريد يجعل من السهل لمتفاعلات السطح لتشكيل micelles في ترتيب اتجاهي في سائل الغاز واجهة، كما هو موضح في الشكل 1، مع نهاية ماء مواجهة مرحلة المياه والعين البارزة التي تواجه الهواء.

لأن كثافة الهواء أقل الطلاء، لذلك بمجرد أن ترتفع الفقاعة إلى الطلاء واجهة. وفقا ل stokes ' القانون، معدل ارتفاع الفقاعات يعتمد على دائرة نصف قطرها من الفقاعة ولزوجة الطلاء [4]. كلما زاد قطر نصف الفقاعة، أدنى لزوجة الطلاء، أسرع الفقاعة Microbubbles عادة ما تكون موجودة في الطلاء مع مساحة كبيرة محددة، مما أدى إلى حرية عالية السطح الطاقة. الديناميكا الحراري، Microbubbles غير مستقرة جدا أنهم الصمامات تلقائيا مع بعضها البعض لتشكيل فقاعات مع مناطق سطح محددة أصغر، وبالتالي انخفاض الطاقة الطاقة. متى The Macrobubble يرتفع إلى مستوى السائل، المجموعة المائية في الغاز السائل واجهة على فقاعة ومجموعة مائية في طلاء سائل الغاز تنتج الواجهة تأثيرا بسيطا للاشمئزاز، بحيث تكون الفقاعة في حالة مستقرة وليس من السهل صدع.

1.2 مارانجوني تأثير

متى لا يوجد سطحي في نظام المياه النقي، الفقاعات الناتجة عن قوة خارجية ترتفع من الجسم السائل إلى السائل المستوى. نظرا لعمل الجاذبية، فإن السائل في الجزء العلوي من فيلم الفقاعات سوف يتدفق إلى الجسم السائل على طول الغاز السائل واجهة على فيلم فقاعة، مما أدى إلى انخفاض تدريجي في سمك السائل الفقاعي فيلم متى سمك الفيلم السائل أقل سمك الفيلم الحرج من 10 نانومتر، سوف الفقاعة انفجار. في وجود السطح، كما هو موضح في الشكل 2 (أ) و الشكل 2 (ب)، ستقلب الجزيئات السطحي في الجزء العلوي من الفقاعة أيضا حيث يتم تفريغ السائل، مما يؤدي إلى توتر سطح أعلى في القمة على جانبي فقاعة. التوتر السطحي هو حالة طاقة يميل دائما إلى التدفق من سطح منخفض إلى ارتفاع التوتر. وبهذه الطريقة، سيتدفق السائل على جانبي الفقاعة إلى الجزء العلوي من السطح مع قوة الشد العالية، مما ينتج قوة مخالفة لتصريف الجاذبية، كما هو موضح في الشكل 2 (ج). هذا التدفق العكسي للسائل يسمى مالانجاني تدفق. متى هذه وصلت قوتيتان إلى دولة توازن قبل أن يتم الوصول إلى سمك الفقاعة الحاسم، فقاعة مستقرة في الشكل 2 (د) سيكون المنتجة.

في عملية التدفق في اتجاهين، سيعقد فيلم Bubble عملية تمتد معينة إذا كانت تحتوي الفقاعة على مرونة معينة، فهي أكثر تفضيلا لاستقرار فقاعة. وفقا لنظرية مرونة GIBBS المعادلة (1)، F هو المعلمة المرنة، وهي منطقة سطح الفقاعة، و γ هو سطح المرحلة السائلة التوتر. من أجل الحصول على الفقاعة للحصول على بعض المرونة، يحتاج التوتر السطحي للسائل إلى التغيير مع مساحة السطح في الفقاعة، بحيث قيمة D γ / دا أكبر من 0.

إذا كانت الفقاعة لا يمكن تغيير التوتر السطحي خلال عملية الانكماش والإرشاد، سوف تمزق الفقاعة بسبب أعلى صلابة التوتر السطحي للمياه النقية بالكاد يتغير، لذلك الفقاعات ليست مستقرة.

2. آلية عمل Defoamer

دويامينج الوكيل هو نوع من الوكيل الإضافي الذي يدمر الطبقة الكهربائية المزدوجة من السطحي حول الفقاعة، مما يجعل جدار الفقاعة غير مستقر وتنفجر، مما يؤدي إلى إطلاق مغازلة الغاز. نموذجي Defoamer يتكون أساسا من زيت الناقل، الحبيبات الصلبة النشطة و المستحلب. من بين منهم، يمكن أن يكون زيت الناقل النفط المعدني وزيت السيليكون والزيوت الطبيعية والزيوت البيضاء، وما إلى ذلك، والذي يمكن أن ينقل بسرعة جزيئات صلبة نشطة مثل السيليكا المسعور أو البارافين أو الصابون المعدني لفيلم الفقاعة للعب دور. تستخدم المستحلبات لتنظيم توافق إلغاء التشويه وكلاء مع المرحلة الرئيسية من الطلاء. مبدأ اختيار أفضل Defoaming وكيل هو العثور على توازن بينه الكفاءة والتوافق مع النظام. غير متوافق للغاية Defoamer يمكن أن تتصرف بكفاءة في النظام، ولكن بسبب هم لا يمكن أن تنصهر في النظام والهجرة إلى سائل الغاز واجهة، من السهل جدا إنتاج السطح العيوب. ومع ذلك، متوافق للغاية Defoaming يعمل الوكلاء بسرعة في نظام الطلاء ولا يكفي لتوفير ارتفاع كفاءة. for دور إلغاء التشويه وكيل في الطلاءات المحمولة

النظام، يمكن تقسيمها إلى جسر - إلى ترطيب، جسر - امتداد وانتشار السوائل المشبك 3 الفئات. لا يهم كيف إلغاء التصويت أفعال الوكيل، أول شيء هو أن ال يمكن للوكيل إدخال فيلم فقاعة رقيقة طبقة. الديناميكا الحراري، يتم استخدام معامل نفاذية E للتعبير عن صعوبة ال [defoaming وكيل يدخل فيلم الفقاعة، والتي يتم التعبير عنها كمعادلة (2) :

γaw، ow و γoa يمثل على التوالي التوتر السطحي للسائل، والتوتر الترابط بين السائل و defoamer، والتوتر السطحي لل Defoamer. متى ه > 0، إنه يشير إلى أن Defoaming يمكن للوكيل إدخال طبقة فقاعة رقيقة والاتصال بها طبقة ثنائية الغشاء لتشكيل جسر، وتؤثر استقرار تأثير الجسر أيضا على كفاءة عمل يظهر جزيء الوكيل، الذي عبر عن معامل الجسر B في الديناميكا الحرارية، وتعبيره في المعادلة (3) :

غير مستقر، ويمكن أن تلعب دور إلغاء التصويت. متى ب < 0، إنه يشكل جسرا مستقرا، والفقاعة ليست سهلة الانفجار عندما يصل إلى الاستقرار. متى ه < 0، يشير إلى أن Defoamer لا يمكن أدخل Bubble Bedayer، ولكن يتم استبعادها إلى القناة الأفلاطونية المجاورة [9]. فقط عندما يزداد الضغط الشعري تدريجيا بسبب تصريف الجاذبية للفقاعات، ويصبح فيلم القناة الأفلاطونية ضيقة، ويمكنه Defoamer تضطر لدخول فيلم فقاعة الانتشار. في هذا الوقت، كفاءة Defoamer يرتبط ارتباطا وثيقا بزيت حامل الناقل الناقل، والذي يمكن التعبير عنه كصيغة (4) :

S = γaw -γAA (4)

النتائج تظهر أن Antifoaming كفاءة زيت الناقل مع معامل الانتشار الأعلى هو أعلى بكثير من من غير الانتشار زيت الناقل Antifoaming وكيل. لذلك، فإن معامل نفاذية E، رقم الجسر B وانتشار المعامل S يلعب دورا حاسما في عملية ديزل. الشكل 3 يوضح آلية العمل من Defoamer تحت مختلف الشروط.

2.1 سد - دي ترطيب عمل

متى معامل نفاذية ه من Defoamer أكبر من 0، كما هو مبين في الشكل 3 (أ) والشكل 3 (ب)، The Defoamer يدخل فيلم الفقاعة، و متى معامل التجسير B أكبر من 0، الجزيئات الصلبة النشطة في Defoamer تشكيل جسر مع blayer فقاعة، والسائل على طبقة الفيلم هو إشراف بسبب المسيطرة القوية للجسيمات الصلبة السطح. كما هو مبين في الشكل 3 (ج) والشكل 3 (د)، تم ثقب غشاء الفقاعة والفقاعة انفجار. وبالمثل، Defoamer زيوت الناقل مع الأسطح البارزة لديها أيضا إشراف تأثير. تختلف عن الجزيئات الصلبة، قطرات النفط لديها القدرة على التحلل و التشوه. متى دخول فيلم Bubble، The Defoaming يتم تشويه قطرات الزيت الوكيل في الشكل المنشوري ولا يحدث تشوه واضح بعد الآن، كما هو موضح في الشكل 3 (ه) و الشكل 3 (و). في هذا الوقت، إشراف يحدث. متى الجسيمات الصلبة من زيت الناقل والمسعون في نفس مكون Defoamer، وتأثير التآزر يجعل Defoamer المزيد كفاءة. هذا هي إن وجود جزيئات صلبة يجعل تأثير ثقب فيلم الفقاعات أقوى، وهذا هو، مع معامل نفاذية أعلى، فمن الأسهل بالنسبة لقطرات النفط لدخول طبقة فيلم الفقاعات للعب دور.

2.2 سد وتمتد

متى قطرة النفط تدخل طبقة فيلم فقاعة وتشكل تأثير الجسلة، متى انتشار معامل S. زيت الناقل هو أكبر من 0، ينتشر الانتشار من قطيرات النفط يؤدي إلى تشكيل سطح قطرة النفط مع انحناء مختلف في زيت الماء واجهة و غاز الماء واجهة، كما هو موضح في الشكل 3 (ز). في هذه المرحلة، بسبب عمل غير توازن ضغط الشعرية، قطرات النفط تمتد تدريجيا ورقيقة، كما هو موضح في الشكل 3 (ح)، حتى هم كسر، مما أدى إلى تمزق فقاعة. سيليكون Defoamer فوائد من معامل الانتشار العالي لزيت سيليكون والأفعال بشكل رئيسي من خلال التجسير - تمتد آلية. متى معامل التجسير B < 0، فقاعات مستقرة في الشكل 3 (1) و الشكل 3 (ي) سيكون شكلت.

2.3 السوائل entrainment

كما ذكر أعلاه، متى معامل نفاذية B < 0، و defoamizer يتم تصديق القناة الأفلاطونية المجاورة لفيلم الفقاعات، كما هو موضح في الشكل 3 (ك)، ويدخل فيلم الفقاعة بموجب عمل غير توازن ضغط شعري، كما هو موضح في الشكل 3 (م) و الشكل 3 (ن). متى Defoamer الجزيء يصل إلى الطبقة الثانية من blayer الفقاعة، يتم استبدال السطحي تدريجيا بالامتصاص بسبب انتشارها القوي قدرة. مع حدوث مالنجاني حركة السوائل، وتدخل زيت الناقل فيلم الفقاعة، مما يؤدي إلى ترقق فيلم فقاعة محلية والالتقاء الشرط الأساسي للسائل entrainment الآلية هي أن النفط الناقل لديه القدرة على الانتشار جيدة، وهذا هو، S > 0. بعض إلغاء التصويت العوامل التي لا تحتوي على جزيئات مسعور صلبية تعتمد في الغالب على هذه آلية.

3 تصنيف Defoaming وكيل

من بين من السهل أن تتسبب الزيوت المعدنية في الزيوت المعدنية كشركة من Defoamer، بشكل أساسي من الزيوت المعدنية العطرية أو الأليفاتية، والزيوت المعدنية العطرية، ونادرا ما يكون خطر الطلاء الأصفر، وعلم وظائف الأعضاء الضارة بالنسبة للفسيولوجيا البشرية، واستخدامه. جزيئات المسعور هي السيليكا أساسا، البارافين، الصابون المعدني أو بوليهيا. كمية صغيرة من المستحلب في Defoamer يمكن أن تفريق جزيئات المسعور جيدا في زيت الناقل وتحسين توافق Defoamer مع النظام. بسبب المخاوف البيئية والصحية، التقليدية Apeo تم استبدال المستحلبات بالكحول الدهني الخطي أو المتفرع مركبات. زيت معدني Defoamer يستخدم أساسا في ماتي وشبه - لمعان implation الطلاء. for جودة عالية المياه القائمة الطلاء الصناعي، إدخال الزيوت المعدنية Defoaming يمكن أن يسبب العوامل بسهولة خطر فصل النفط والحد من اللمعان على السطح آلية العمل الرئيسية للنفط المعدني تشتت هو السوائل انقطاع.

3.2 سيليكون Antifoaming وكيل

زيت سيليكون كشركة من إلغاء التصويت وكيل، والمكونات الرئيسية Polysiloxane أو polysiloxane. SI - س روابط في بوليزيلوكسان البوليمرات مرنة للغاية، ويوفر هيكل عظمي أوكسجين السيليكون معاملا كبيرا في الانتشار، في حين توفر مجموعة الميثيل السحي الذاتية والسطح المنخفض التوتر. هذه خصائص صنع بوليزيلوكسان Defoamer فعالة للغاية. و بوليزيلوكسان يمكن أيضا تعديلها لتحسين توافقها، مثل استخدام polyether سلسلة لتعديل يمكن تحسين ماء من Polysiloxane، لذلك قم بتحسين توافقه في النظام القطبي لأن أنه يحتوي على سيليكون، هذا النوع من Defoamer هو أكثر تكلفة من الزيوت المعدنية وتستخدم عادة في الراقية الطلاء. سيليكون إلغاء التصويت يمكن أيضا الجمع بين الوكيل مع جزيئات المسعور مثل بوليهيا والسيليكا لتحسين التشتت و defoaming أداء السيليكون النفط. مقارنة بالزيت المعدني، والميزة الرئيسية للسيليكون Defoamer هو أنه لن يؤدي إلى الحد من لمعان نظام الضوء العالي، ولا هل ستؤثر على توافق معجون لون النظام. الهيكل الكيميائي Polysiloxane يجعلها مخفض توتر سطح أفضل غير سيليكون Defoamer، وهو مفيد من نفاذية أفضل ونشر معاملات. العمل الرئيسي لسيليكون Defoamer هو التجسير - تمتد آلية.

3.3 جزيئي وكيل

جزيئي Defoamer هو أساسا نوع من غير أيونية السطوح، والتي يمكن أن تتنافس على الامتزاز والاستبدال مع السطحي الاستقرار الرغوي على طبقة رقيقة من فقاعات. ترطيب تشتت والمستحلب في صيغة الطلاء تستقر بشكل أساسي الفقاعات من خلال Interionic القوة والسندات الهيدروجينية و van der فال القوة، في حين أن الفرعية defoaming وكيل يدمر هذه القوات على المستوى الجزيئي لتحقيق إلهام تأثير. التقليدية إلغاء التشويه الوكلاء هم أساسا من خلال عدم التوافق مع النظام لتحقيق أداء Defoaming، لكنه سيؤدي أيضا إلى بعض الآثار الجانبية، مثل عيوب السطح، الفقراء وتدهور الأداء بعد التخزين. كعامل نشط السطح، المستوى الجزيئي Defoamer متوافق مع معظم الأنظمة ويمكن أن توفر الترطيب تأثير. بشكل عام، جزيئي Defoamer يحقق توازن جيد في إلغاء التصويت الكفاءة والتوافق، وهي فعالة للغاية للسيطرة على كل من Microbububles و macrobubbles. جزيئي Defoamer مناسبة للزوجة المنخفضة واللمعان العالي والطلاء PVC منخفض و ورنيش.

اتجاه التنمية للطلاء المنقول بالمياه إلغاء تجزئة وكيل

مع تطوير المياه القائمة على المياه الطلاء، الطلب على كفاءة إلغاء التشويه الوكيل زيادة. البحث عن إلغاء التصويت وكيل في الصين لديه تاريخ ما يقرب من 20 سنوات. الجيل الأول من Antifoaming يعتمد الوكيل بشكل رئيسي على الزيوت الحيوانية والخضروات مثل الناقل. في 1960s، الجيل الثاني من Antifoaming وكلاء بناء على polyether سلاسل الايبوكسان كتل كانت ولد. ممثل الجيل الثالث من إلغاء التشويه وكيل هو بوليوديمثيلسيلوكسان باعتبارها المادة الفعالة الرئيسية، والتي هي أيضا الأكثر استخداما على نطاق واسع وكيل في الحاضر.

بناء على الوضع الحالي لتطبيق Defoamer في صناعة الطلاء، التنمية المستقبلية Defoamer سوف تركز أساسا على الأربعة التالية الجوانب:

(1) تحسين الاستقرار الميكانيكي واستقرار التخزين للمكونات النشطة الحالية لضمان كفاءة عالية ومتانة في الطلاء التوافق و defoaming يمكن توازن الكفاءة بالتعديل الكيميائي للمكونات النشطة الحالية أو استكشاف مكونات نشطة جديدة

(2) for أنظمة الطلاء المختلفة، تطوير أنواع خاصة من Defoamer، من النوع العام التقليدي إلى تطوير نوع خاص، تعظيم وظيفة مخصصة Defoamer.

(3) بدلا من عنصر واحد تقليدي، فوائد اقتصادية سيئة للمنتج، تطوير نوع التآزر المعقد من الكفاءة العالية Defoamer المنتجات.

(4) من منظور الموارد البيئية، تطوير متعدد الوظائف Defoamer المستوى الجزيئي الجديد، مثل كل من وظيفة الترطيب، تقليل درجة حرارة تكوين الفيلم الدنيا للطلاء، والحد من استخدام أو تجاهل استخدام إضافات تشكيل الفيلم، والحد من VOC الانبعاثات.

كإضافة أساسية في الطلاءات المحمولة للمياه، كفاءة إلغاء التصويت لا يتأثر الوكيل فقط بالمكونات الأخرى في صيغة الطلاء، ولكن أيضا من خلال الخصائص الفيزيائية والكيميائية لمكونات إلغاء التصويت وكيل نفسه، مثل سطح ممرحة السطح، التوتر الداخلي، الخصائص الريولوجية، إلخ.فهم عميق لآلية عمل Defoamer مفيد لاختيار أفضل حل Defoamer في التطبيق العملي ويضع أساس نظرية لتطوير فعال جديد Defoamer. الاستفادة من التطوير القوي للطلاء المنقولة بالمياه، Defoaming آفاق سوق الوكيل ستكون أكثر واسعة.