消泡劑也叫消沫劑，抗泡劑，消泡劑實際就是消除泡沫的意思，它是一種具有較低表面張力和較高表面活性、能抑制或消除體系中泡沫的物質(zhì)。在工業(yè)的生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生很多有害的泡沫，嚴重阻礙了生產(chǎn)的進度，這時就需要添加消泡劑來消除這些有害的泡沫。
主要適用于線路板(PCB)流程;化工;電鍍;印染;造紙;醫(yī)藥;水性油墨;陶瓷分切;鋼板的清洗;鋁業(yè)的加工;各種污水處理以及各種工業(yè)等水體系方面的消泡和抑泡。
◆◆消泡劑的反應(yīng)機理◆◆
泡沫局部表面張力降低導(dǎo)致泡沫破滅
有人在油體系中研究了聚硅氧烷的消泡過程,他們對泡沫體系以1/1000秒的速度連續(xù)拍照,照片放大100倍,連續(xù)拍攝的4幅照片的示意圖可見,硅油消泡劑小滴到達泡膜上,使泡膜表面破裂并合并成大泡，從1~3,泡沫由4個合并成1個大,泡膜變薄。最后氣液迅速分離,大泡消滅,到4則破泡結(jié)束。這也從客觀上解釋了,為什么一滴消泡劑下去,一連串氣泡破滅的原因。
當(dāng)消泡劑附著到泡膜上即浸入泡膜液,會顯著降低該處的表面張力。因為在水體系中,消泡劑的活性成分對水的溶解度較小,表面張力的降低僅限于泡膜的局部,而泡膜周圍的表面張力幾乎沒有發(fā)生變化。表面張力降低的部分,被強烈地向四周牽引、延展,最后導(dǎo)致泡沫破裂。
消泡劑能破壞膜彈性而導(dǎo)致氣泡破滅
由于泡膜表面吸附表面活性劑,使表面張力降低。所以在受到局部壓力,泡膜在該處局部變薄的同時,該處會因表面活性劑變稀薄而導(dǎo)致表面張力升高。正是因為新生的表面與原來的表面之間有了表面張力之差,使得泡膜受外界沖擊變薄時,產(chǎn)生了彈性恢復(fù)力,泡膜才得以不破,起到了穩(wěn)泡的作用。如果我們設(shè)法破壞這種彈性,就能破壞泡沫的穩(wěn)定性。有學(xué)者認為:消泡劑的作用就是破壞泡膜的彈性。當(dāng)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(fù)膜彈性的能力。
消泡劑能促使液膜排液，因而導(dǎo)致氣泡破滅
添加加速泡膜排液的物質(zhì)(消泡劑),可以消泡。如果泡膜厚,排液到30~40nm的歷程就長,而且,泡膜的自愈效應(yīng)較強,泡膜彈性好,所以泡膜厚的泡沫壽命就長,泡膜排液速率可以反映泡沫的穩(wěn)定性。液膜排液速率快,使液膜變薄,薄到一定的程度泡沫就破滅了。
添加疏水固體顆粒可導(dǎo)致氣泡破滅
在起泡的水體系中,單獨添加疏水二氧化硅(即疏水白炭黑)顆粒,即有消泡作用。疏水的白炭黑顆粒在氣泡表面會吸引表面活性劑的疏水端,疏水顆粒變?yōu)橛H水顆粒而進入水相,完成了消泡作用。疏水二氧化硅的固體顆粒一般是用甲基硅油、硅氮烷或DMC處理的白炭黑顆粒,它在氣泡表面局部浸入,使氣泡局部的表面張力變小,再加上固體顆粒的作用,像針尖插入氣泡,加速氣泡的破滅。所以一般含有疏水白炭黑的消泡劑的破泡效果要好一些。
增溶助泡表面活性劑可導(dǎo)致氣泡破滅
某些能與溶液充分混合的低分子物質(zhì)，可以使氣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。
電解質(zhì)瓦解表面活性劑雙電層使氣泡破滅
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。
◆◆消泡劑的組成◆◆
活性成份
作用：破泡、消泡，減小表面張力：
代表物：硅油、聚醚類、高碳醇、礦物油、植物油等。
乳化劑
作用：使活性成分分散成小顆粒，便于分散在水中，更好的起到消泡、抑泡效果。
代表物：壬（辛）基酚聚氧乙烯醚、皂鹽、op系列等、吐溫系列、斯盤系列等。
載體
作用：有助于載體和起泡體系的結(jié)合，易于分散到起泡體系里，把兩者結(jié)合起來，其本身的表面張力低，有助于抑泡，且可以降低成本。
代表物：除水以外的溶劑，如脂肪烴、芳香烴、含氧溶劑等
乳化助劑
作用：使乳化效果更好。
代表物：分散劑（疏水二氧化硅等）；增粘劑：（CMC、聚乙烯醚等）。
◆◆如何選擇消泡劑◆◆
在起泡液中不溶或難溶
為破滅泡沫，消泡劑應(yīng)該在泡膜上濃縮、集中。對破泡劑的情況，應(yīng)在瞬間濃縮、集中，對于抑泡的情況應(yīng)經(jīng)常保持在這種狀態(tài)。所以消泡劑在起泡液中是過飽和狀態(tài)，只有不溶或難溶才易于達到過飽和狀態(tài)。不溶或難溶，才易于聚集在氣液界面，才易于濃縮在泡膜上，才能在較低濃度下發(fā)揮作用。用于水體系的消泡劑，活性成分的分子，須為強疏水弱親水，HLB值在1.5-3范圍，作用才更好。
表面張力低于起泡液
只有消泡劑分子間作用力小，表面張力低于起泡液，消泡劑微粒才能夠在泡膜上浸入及擴展。值得注意的是，起泡液的表面張力并非溶液的表面張力，而是助泡溶液的表面張力。
與起泡液有一定程度的親和性
由于消泡過程實際上是泡沫崩潰速度與泡沫生成速度的競爭，所以消泡劑必須能在起泡液中快速分散，以便迅速在起泡液中較廣泛的范圍內(nèi)發(fā)揮作用。要使消泡劑擴散較快，消泡劑活性成分須與起泡液具有一定程度的親和性。消泡劑活性成分與起泡液過親，會溶解；過疏又難于分散。只有親疏適宜，效力才會好。
與起泡液不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
消泡劑與起泡液發(fā)生反應(yīng)，一方面消泡劑會喪失作用，另一方面可能產(chǎn)生有害物質(zhì)，影響微生物的生長。
揮發(fā)性小，作用時間長
首先要確定需要使用消泡劑的體系，是水性體系或油性體系。如發(fā)酵行業(yè)，就要使用油性的消泡劑，如聚醚改性硅或聚醚類的。水性涂料行業(yè)就要用水性消泡劑，有機硅消泡劑。選擇出消泡劑，比較添加量，在參考價格，可得出最適用最經(jīng)濟的消泡劑產(chǎn)品。
◆◆消泡劑的添加量◆◆
消泡劑的種類很多，不同類型的消泡劑所需要的添加量是不同的。
醇類消泡劑
醇類消泡劑使用時，用量一般在0.01-0.10%以內(nèi)。
油脂類消泡劑
油脂類消泡劑的添加量在0.05-2%之間，脂肪酸酯類消泡劑的添加量是0.002-0.2%之間。
酰胺類消泡劑
酰胺類消泡劑效果比較好，添加量一般在0.002-0.005%以內(nèi)。
磷酸酸類消泡劑
磷酸酸類消泡劑最常用在纖維和潤滑油中，添加量為0.025-0.25%之間。
胺類消泡劑
胺類消泡劑主要在纖維加工中使用，添加量為0.02-2%。
醚類消泡劑
醚類消泡劑在造紙印染、凈洗中用的比較多，添加量一般是0.025-0.25%。
◆◆消泡劑的優(yōu)缺點◆◆
有機硅類消泡劑
這種消泡劑來源容易，價格相對是便宜，雖然便宜，但是效果卻很好，消泡速度快，抑泡時間持久，無害是大部分工業(yè)消泡的良好消泡劑。使用方法還非常簡單，就是不容易儲存容易變質(zhì)，與少部分體系不相容。
聚醚類消泡劑
聚醚類消泡劑相對是最穩(wěn)定的種類，與大部分體系相容性好是消泡劑種類中最穩(wěn)定的消泡劑，基本上什么類型的泡沫都可以在聚醚類消泡劑中找到，抑泡時間比有機硅類強，但缺點是消泡速度相對慢。
高碳醇消泡劑
比較有效的消泡劑一些比較難消除的泡沫都可以用高碳醇消泡劑進行消除。
硅類消泡劑
它既可以消除泡沫也可以抑制泡沫的產(chǎn)生，是少數(shù)可以在根本上解決工業(yè)泡沫的消泡劑。
聚醚改性硅
它結(jié)合了前兩種消泡劑的優(yōu)點，還無害是一種性價比較高的產(chǎn)品。
