جزئیات وبلاگ

اثرات سیلیکای آبگریز بر عملکرد آنتی فوم های پایه سیلیکونی

مقدمه:

یک آنتی فوم شامل روغن پلی دی متیل سیلوکسان، ذرات سیلیکا آبگریز، سدیم دودسیل سولفات (SDS) به عنوان سورفکتانت آنیونی و اکسید اکتیل فنیل دکا اتیلن  (Triton X-100) به عنوان سورفکتانت غیر یونی برای استفاده در سیستم های آبی مورد بررسی قرار گرفت. عملکرد ترکیبات مختلف روغن، ذرات سیلیکا و سورفکتانت در کنترل ارتفاع کف با استفاده از آزمون بیکرمن تعیین شد. اندازه قطرات روغن پراکنده و ذرات سیلیکا با استفاده از میکروسکوپ نوری و الکترونیکی تعیین شد. مشخص شد که افزایش محتوای سیلیکا در مخلوط ضد کف و استفاده از ذرات باعث افزایش عملکرد ضد کف و کاهش زمان از بین رفتن کف می شود. این مشاهدات برای هر دو مورد استفاده از سورفکتانت های آنیونی و غیریونی یکسان بود.

اثر سورفکتانت یونی و غیر یونی بر پایداری فوم:

مطابق با شکل زیر زمان تخریب کف برای سورفکتانت غیریونی (Triton X-100) بیشتر از زمان تخریب کف سورفکتانت یونی است.

اثر هم افزایی روغن و سیلیکا:

اثرات هم افزایی مخلوط ضد کف در شکل زیر نشان داده شده است.اثر هم افزایی روغن سیلیکون و ترکیب سیلیکا بسیار بیشتر از اجزای منفرد مانند سیلیکا بخار شده، ذرات سیلیکا و روغن سیلیکون است. این بدان معنی است که ترکیبی از ذرات سیلیکا و روغن سیلیکون باعث کاهش سریعتر ارتفاع کف و زمان از بین رفتن کف می شود. در غیاب روغن سیلیکون، ذرات سیلیکا سورفکتانت یونی را از محلول جذب می کنند، رفتار آب گریزی خود را از دست می دهند و آبدوست تر می شوند، که منجر به کاهش فعالیت ضد کف می شود. فعالیت ضد کف سیلیکا به تنهایی بیشتر از روغن سیلیکون بدون استفاده از ذرات سیلیکا است. مکانیسم های تخریب کف توسط قطرات روغن و ذرات جامد به دلیل پراکندگی قطرات روغن و تغییر شکل پل روغن قابل مقایسه است. در بیشتر موارد، قطرات روغن تجمع اولیه فوم ها را در ناحیه ها و گره ها از بین می برد. این به دلیل سد ورودی بالای محلول سورفکتانت است. هنگامی که موانع ورود کم است، قطره روغن به عنوان ضد کف سریع عمل می کند و ممکن است توسط مکانیسم کشش پل، لایه را بشکند. یکی از راه‌های کاهش سد ورودی و تبدیل قطرات روغن به یک ضد کف سریع، افزودن ذرات جامد آبگریز است. جذب ذرات سیلیکای آبگریز اضافه شده بر روی سطوح قطرات روغن سیلیکون، جذب سورفکتانت را افزایش می دهد، کشش سطح و مانع ورود را کاهش می دهد. این باعث افزایش سرعت انتشار به لایه فوم می شود و کشش سطحی را کاهش می دهد.

نتیجه گیری:

ذرات سیلیکا با اندازه بزرگ ممکن است به راحتی لایه کف سطح را لمس کنند و لبه های تیز زاویه تماس بیش از 90 درجه ایجاد کنند. با ایجاد اثر پین بر روی لایه کف و با افزایش عمق نفوذ، کشش سطحی لایه‌های کف کاهش می‌یابد و فیلم کف سریع‌تر از آنتی‌ فومهای مبتنی بر روغن و سیلیس به تنهایی می‌شکند. اثر هم افزایی روغن و سیلیکا بر عملکرد آنتی فوم به عنوان کاهش ارتفاع کف و دوام چشمگیر است. با افزایش مقدار سیلیکا، زاویه تماس بیش از 90 درجه تشکیل می‌شود، ارتفاع کف کاهش می‌یابد و زمان بیشتری برای فرسودگی کف و دوام آنتی‌ فوم نیاز است.

Download