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污水消泡劑在使用過程中分散較為均勻,它依靠非離子型的介質將氣泡稀釋,從而大范圍的對氣泡進行排除。這樣一來沒有了氣泡,各大生產制造廠商即可正常有序的運轉,由此可見消泡劑是非常實用的一種工業液體。下面由工業污水處理廠家給大家詳細的講講污水處理中消泡劑的作用。
氣泡的運動規律與液滴相同,它若是出現則會使液體更容易滿溢,從而對生產制造業帶來一定的損失。而且氣泡中也含有一定的空氣流,如造紙業若在生產時將氣泡壓縮,則會使其所制造出的紙漿分布不均,這樣即會影響到企業生產的質量與運轉。
在以往污水消泡劑還沒有問世之前,人們只能使用其他類型的消泡劑,這樣雖然能夠對氣泡產生一定的作用,但事實上卻并不能百分之百完美的起到抑制泡沫的產生,所以針對這一情況,加大了研發的力度,繼而聯合其他的消泡劑制作企業推出了不同款型的消泡劑,污水消泡劑則是其中的一種。
初期運用時,很多廠家并不重視污水中氣泡所帶來的影響,但隨著行業競爭的力度愈發激烈,怎樣保證產品的質量以及社會人群的需求成為了這些廠商所考慮的主要問題。也因此消泡劑產品才得以被社會所重視,并且成為不可缺少的化學液質產品。
污水消泡劑具有消泡快,抑制性好,擴散滲透性良好的優勢。看似品種多樣的消泡劑在運用時所使用的方式都相差不遠,四新科技提醒實際上每一種消泡劑在制作時所采用的材質,化學物質都是大不相同的,在選擇上一定要選擇廠家生產的產品,才能達到預計的效果。
橋連-拉伸”機理[13-14]:消泡劑的表面張力遠遠低于液膜的表面張力,消泡劑的液滴得以在液膜表面持續鋪展、深入,泡沫局部液膜繼續變薄,終形成油在水中間的橋連,油相、水相的表面張力相差甚遠,油相在周圍水相不斷地牽引下,拉長變薄,形變超過一定范圍后,液膜被破壞,導致泡沫破裂。“橋連-排濕”機理[15]:向起泡液中加入固體疏水顆粒消泡劑后,消泡劑立即在泡沫體系中分布開來,疏水顆粒固定在泡沫液膜表面,當固體顆粒與液膜之間具有足夠的疏水角,固體顆粒與周圍的液膜有著相反接觸面,成為周圍液膜之間的橋連,終能穿破泡沫液膜,進入到泡沫中去。
因此,聚醚改性硅油消泡劑具備消泡的三個特點:首先基本上不溶于起泡液(溶解的多半有助泡作用);其次表面張力要低于起泡液; 能迅速地分散在起泡液中。只有溶解性小而分散性大的物質,才能成為破泡及抑泡能力較好的消泡劑,以 限度地提高其分散性,達到抑泡、破泡雙強的目的。
3 聚醚改性硅油消破劑的結構特征
目前,聚醚改性硅油是目前生產以及應用多的一類硅油,其通過線型的二甲基硅油主鏈或者側鏈與聚醚鏈相連接聚合而成,是目前市場生產和應用廣泛的改性硅油[16-17]。這種硅油的分子結構中聚醚鏈段中的氧原子,與水作用可以形成氫鍵,從而可溶解在水溶液中;聚硅氧烷鏈段既不親水又不親油,其主鏈上的烴基也不親水。因此,聚醚鏈段和聚硅氧烷鏈段通過硅氫加成反應生成化學鍵連接在一起,形成一種性能獨特的非離子表面活性劑。由于聚醚種類繁多,在加成反應時引入方式變化,就會生成一系列不同的聚醚改性硅油,性能與功能各異,可以滿足多元化市場的需求。
PESO主要的聚醚改性硅油結構有五類:AB型、ABA或BAB型、(AB)n型、側鏈型以及支鏈型[18],A、B分別表示聚硅氧烷鏈段和聚醚鏈段。其中Si-O-C型是硅油與聚醚縮合,屬水解型,有文獻研究[19]表明即使水解,在消泡性能方面依然很顯著。其典型分子結構如下所示(式中R=H、烷基、酰氧基等):
PESO消泡劑結合了聚醚的水溶性和有機硅低表面張力特點。它具有聚醚鏈段中親水性基團EO,疏水性基團PO,適當調節兩者比例,就會有很強的低表面張力,形成很強的消泡能力,會增大混凝土表面吸水率、表層碳化深度,從而整體改善混凝土的表層性能。
4 PESO 消泡劑存在的問題
我國在上個世紀七十年代以后,開始從事于聚醚改性硅油的開發和應用,克難攻堅,但消泡劑產業起步較晚,國產消泡劑的更新換代還是不能跟上工業發展的步伐。國內對于Si-C型聚醚改性硅烷的供應主要是依靠進口這一渠道,因為相比于國外的Si-C型聚醚改性硅油的研究,我國對其進行的研究則要匱乏很多,基本上沒有新的產品和新的工藝出現,一方面是因為,能夠生產特種聚醚和特種含氫硅油的廠家較少,產品原料的選擇有限;另一方面是因為,采用聚醚改性硅油工藝合成路線還是傳統的合成工藝,因此產品的轉化率較低,產物中交聯產物較多,產品質量較差,其經濟效益難有保障。
按照原有的合成工藝制備聚醚改性硅油,加成反應中催化劑氯鉑酸成本會很高,反應條件很苛刻。若反應中催化劑用量少,反應中副反應很難控制,產物外觀顏色會加深且需要延長反應時間;反應中的溶劑(甲苯與異丙醇)對環境及人體危害性較大,若溶劑殘留同時會使產物的表面張力升高,此外,為了去除反應剩余的溶劑還需要額外的處理過程,設備復雜。
目前市場上有琳瑯滿目的消泡劑品種,大多消泡劑消泡效果尚可,抑泡作用不強,使顧客花費了金錢,卻達不到想要的消泡效果,以致于令應用上不敢放心地使用或干脆放棄消泡劑的使用。平時摻入混凝土中的許多外加劑都有一定的引氣作用,引入的氣泡對混凝土的強度產生一定的副作用,好的消泡劑摻入混凝土中抑制或混凝土中過多或有害氣泡,可以解決既能消泡性能,又能抑泡性能的消泡劑來提高混凝土密實度,從而提高混凝土強度,則無疑是十分重要與迫切。
5 聚醚改性硅油消破劑的發展趨勢
隨著PESO消泡劑研制工作持續進行,涌現出許多新的活性消泡組分,使得對復配消泡劑的反應機理及各組分的協同效應研究更加深入。因此成分單一、經濟效益差的消泡劑將逐漸被多功能、率的復配型消泡劑所取代,這將會是消泡劑市場的未來趨勢。
在原有PESO基礎上引入新的基團,如-NH2(氨基)、Cn(H2O)m(糖類)及C6H5COC6H5(二苯甲酮)和-COOH(羧基),可賦予PESO更多反應性和多功能性。隨著世界范圍內清潔生產的呼聲越來越高,開發、綠色、多功能表面活性劑新品種成為PESO消破劑發展的主導方向。
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