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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。
消泡劑是一種用來去除氣泡的試劑。也許有些人不明白在哪里使用消泡劑,正常生活中遇到泡泡都是短暫的,還需要使用消泡劑嗎?這個問題很常見,因為消泡劑在生活中不常使用,很少看到,但是工業生產中的氣泡是必須使用消泡劑的。
工業生產中的氣泡和生活中我們看到的氣泡不一樣,它大量產生并累積在一起。這樣大量的氣泡可以稱之為泡沫。泡沫出現給工業生產帶來麻煩,阻礙生產進度,影響產品質量。這對生產商來說是一大難題,解決泡沫問題成為一個棘手的問題。因此才會有消泡劑產生,消泡劑主要用于各種廠家解決氣泡問題。
消泡劑不是一種產品,因為不同的行業產生的氣泡和泡沫的原因及性質都各有不同。消泡劑的種類有很多,廣泛用于去除乳膠、紡織上漿、食品發酵、生物醫藥、農藥、涂料、石化、造紙、工業清洗等行業生產中的有害泡沫。
消泡劑可分為礦物油、有機硅和聚醚這三大類
礦物油消泡劑通常由載體和活性劑組成,載體是具有低表面張力的材料,它的作用是承載和稀釋。常用的載體有水、脂肪醇等;活性劑的作用是抑制和泡沫,常用材料有蠟、脂肪酰胺、脂肪等。
有機硅消泡劑一般包括聚二甲基硅氧烷等。有機硅消泡劑溶解度較差,在常溫條件下具有快速消泡和良好的泡沫抑制的特性,但在高溫下會出現分層,緩慢的消泡速度和較差的泡沫抑制效果。
聚醚消泡劑包括聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚等。聚醚消泡劑具有抑制時間長、效果好、消泡速度快、熱穩定性好等特點。在一些食品加工工業會用到,例如果蔬飲料、豆制品、蔗糖等的生產過程。
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消泡劑分類常用的消泡劑按成分不同可分為硅(樹脂)類、表面活性劑類、鏈烷烴類和礦物油類。
(1)硅(樹脂)類
硅樹脂消泡劑又稱乳劑型消泡劑,使用方法是將硅樹脂用乳化劑(表面活性劑)乳化分散在水中后投加到廢水中。二氧化硅細粉是另一種消泡效果較好的硅類消泡劑。
(2)表面活性劑類
此類消泡劑其實是乳化劑,即利用表面活性劑的分散作用,使形成泡沫的物質在水中保持穩定的乳化狀態分散,從而避免生成泡沫。
(3)鏈烷烴類
鏈烷烴類消泡劑是用乳化劑把鏈烷烴蠟或其衍生物乳化分散后制成的消泡劑,其用途與表面活性劑類的乳化型消泡劑類似。
(4)礦物油類
以礦物油為主要消泡成分。為了改善效果,有時混合金屬皂、硅油、二氧化硅等物質一起使用。此外,為使礦物油容易擴散到發泡液表面,或者使金屬皂等均勻分散在礦物油中,有時還可投加各種表面活性劑。
污水回用:城市污水處理應考慮與污水資源化目標相結合,城市污水作為城市第二水資源,回用于工業及市政清掃綠化,是解決水資源緊缺的一條有效途徑,在考慮污水處理廠規劃建設時宜同步規劃污水回用工程的建設。在進行污水回用工程評價時,需分析回用水的利用途徑、可行性和因此產生的環境問題。城市污水處理廠污水回用的途徑是多方面的,大致可分為農業用水(包括林、牧、漁業)、城市雜用水、工業用水、環境用水和補充水源水。當作為農業用水、環境用水和補充水源水時,應對可能產生的地面水、地下水、土壤及生態環境的影響作進一步的分析。
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