¿Qué factores afectan el rendimiento del antiespumante de silicona?

En muchas industrias (como impresión y teñido, fermentación, papel, recubrimientos, productos farmacéuticos, procesamiento de alimentos), oilfield mining, water treatment, industrial applications, chemical processing, etc.) In the wide range of procesos industriales, mezcla, vibración, ebullición y otras operaciones a menudo generan una gran cantidad de espuma, lo que ocasiona muchos inconvenientes en la producción, como afectar el desarrollo normal del proceso, reducir la carga útil del equipo y provocar una disminución en la calidad del producto y en la capacidad productiva. Para eliminar y controlar la espuma superficial, el método más eficaz, económico y simple es agregar un desespumante.

Desespumante de silicona, también conocido como agente antiespumante o antiespumante de silicona, puede clasificarse en aceite, emulsión, sólido y pasta, etc., según su estado. Por composición química, puede dividirse en alcoholes, ácidos grasos, amidas, fosfatos, poliéteres (Este producto es un excelente desespumante para fluidos de mecanizado de metales, pulpa y papel, pinturas, etc.) polisiloxanos (vulgarmente llamados siliconas), etc. Los agentes de siloxano y los aditivos de procesamiento pueden satisfacer una amplia variedad de requisitos de fabricación. Normalmente, los desespumantes se formulan en torno a un fluido portador, que puede ser aceite de silicona, aceite vegetal, polímero sintético, etc. En comparación con los desespumantes no siliconados, el desespumante de silicona tiene un buen efecto de desespumado e inhibición de espuma, reduce la tensión en el motor y disminuye los costos de mano de obra al eliminar la necesidad de vaciar continuamente el tanque de recuperación, presenta bajos COV, previene defectos superficiales como contracción, ojos de pez, poros y puntos débiles en la pintura después del secado, posee certificación renovable para contacto con alimentos y otras características valoradas por varias industrias.

 

A continuación, se describe brevemente los factores que afectan el rendimiento del desespumante. 

La viscosidad del aceite de silicona metílico Selección y dosificación de dióxido de silicio Dosificación de aceite de silicona poliéter La combinación de emulsificantes y su dosificación inicial Selección de un agente espesante

Cada uno de estos factores influyentes será descrito en detalle a continuación.

• Efecto de la viscosidad y dosificación del aceite de silicona metílico
• El efecto de la selección y dosificación de dióxido de silicio
  • Se puede utilizar para espumantes de sílice de aceite de silicona metílico como:
  • Conclusión experimental
• Efecto de la dosificación de aceite de silicona poliéter
• El efecto de la combinación de emulsionantes y su dosificación
  • Combinación de emulsionantes
  • Conclusión experimental
• El efecto de los agentes espesantes

1. El efecto de la viscosidad y dosificación delaceite de siliconametílico en el rendimiento del espumante de silicona   

Methyl silicone oils have low surface tension, strong defoaming ability, good thermal stability, chemical and physiological inertness, plus insoluble in water, and have excellent defoaming performance for most foaming media, this property can be used as a hot tub defoamer and spa chemicals. Therefore, we choose methyl silicone oil as the main component of silicone defoamers. Fixed other conditions, to examine the impact of changes in the viscosity of methyl silicone oil on the performance of the defoamer, the experimental results: with the increase in viscosity of methyl silicone oil, the defoamer defoaming time was first reduced after a slight increase in the trend, but the time of foam inhibition is always increasing. This is because the low viscosity of methyl silicone oil surface tension is small and easy to disperse in the foaming solution to play the role of antifoaming, but the solubility of large, easily dispersed, short foam inhibition time; and viscosity of methyl silicone oil solubility is small, long foam inhibition time, but emulsification difficulties, Poor existing control foam effect.

Además, el contenido de aceite de silicona metílico en la emulsión debe ser moderado; si la dosificación es demasiado baja, el efecto desespumante es deficiente. Para lograr el efecto desespumante esperado, se debe aumentar la cantidad de emulsión del desespumante para existing prevenir la formación de espuma, pero esto afectará la calidad del producto; si la dosificación es demasiado alta, no es fácil de emulsionar. Para aplicaciones altamente demandantes, los experimentos muestran que el contenido adecuado de aceite de silicona metílico en la emulsión es 16-17%.
 

2. Efecto de la selección y dosificación de dióxido de silicio

(1) Los tipos de sílice que pueden utilizarse para desespumantes de aceite de silicona metílico son:

Sílice pirogénica, sílice precipitada, gel de sílice, sol de sílice, polvo de cuarzo, etc. Debido a que la sílice pirogénica tiene una superficie específica grande, baja densidad y es fácil de dispersar, sin tratamiento hidrófobo es hidrofílica; en la fase orgánica es difícil de infiltrar y dispersar. Después del tratamiento hidrófobo, el contenido de base en la superficie se reduce, la tendencia a la aglomeración se debilita, pasando de hidrofílica a hidrófoba, mejorando la infiltración y dispersión en la fase orgánica, lo que ayuda a mejorar la dispersión del aceite de silicona en el sistema espumante, aumentando la estabilidad de la emulsión de la emulsión. Por lo tanto, elegimos combinar sílice pirogénica con aceite de polidimetilsiloxano para mejorar la eficacia del aceite de polidimetilsiloxano en la eliminación de espuma no deseada.

(2) Conclusión experimental

Se investigó el efecto de diferentes cantidades de sílice en el rendimiento desespumante del desespumante de silicona en las mismas condiciones, y los resultados experimentales se muestran. Con el aumento en la cantidad de sílice hidrófoba y el control de la espuma, la estabilidad de la emulsión del desespumante resultante empeoró. Relativo a 100 g de aceite de silicona metílico, cuando la cantidad de sílice es menor de 8 g (equivalente a 1,3% en la emulsión), el rendimiento desespumante aumenta con la cantidad de sílice, pero cuando la cantidad de sílice es mayor de 8 g, el rendimiento desespumante básicamente no cambia con el aumento de la cantidad de sílice. Considerando de manera integral, creemos que la cantidad más aplicable de sílice en el desespumante debería ser aproximadamente del 1,3%.

 

3. Efecto de la dosificación de aceite de silicona poliéter

El aceite de silicona poliéter en sí posee propiedades desespumantes e inhibidoras de espuma, y puede producir efectos sinérgicos con el aceite de silicona metílico/sílice modificada. Manteniendo constantes otras condiciones, al añadir aceite de silicona poliéter y variar su dosificación, y observando el rendimiento desespumante del antiespumante, los resultados experimentales muestran: el aceite de silicona metílico/emulsión de sílice simple no tiene el mejor efecto desespumante. Tras añadir aceite de silicona poliéter, dentro de un cierto rango de dosificación, a medida que su dosificación aumenta, el tiempo de desespumado del antiespumante se acorta y favorece alargar el tiempo de inhibición de la espuma.

Además, la estabilidad de la emulsión de silicona y su dispersión en agua mejoran con el aumento de la cantidad de aceite de silicona poliéter. Esto se debe a que la adición de aceite de silicona poliéter permite que el propio aceite de silicona poliéter se emulsione fácilmente, y el uso de un efecto sinérgico entre los componentes mejora notablemente el efecto desespumante del antiespumante. Pero cuando la cantidad de aceite de silicona poliéter supera los 20 g (10% de la fracción de masa total de la emulsión), conducirá a un gran aumento en la hidrofilicidad de los componentes del antiespumante, facilitando que se disperse en la solución espumante y reduzca el control de la espuma, por lo que la concentración adecuada de aceite de silicona poliéter es aproximadamente del 10%.

4. Efecto de la combinación de emulsificantes y su dosificación

(1) Combinación de emulsificantes

Emulsifier is one of the key factors in the preparation of emulsion-type silicone anti-foaming agent methyl silicone oil is difficult to emulsify in order to make the emulsifier can play a good role in emulsification and dispersion, the first should consider the HLB value of the emulsifier and silicone oil HLB value (about 8—11) is close, followed by consideration of the emulsifier foaming force to be small, in addition to considering the emulsified system (non-aqueous systems) and the emulsifier water-repellent base of the affinity. Usually, ionic emulsifiers such as solvents, sulfate esters, etc. Have varying degrees of foam, while Span and Tween class non-leaving type emulsifiers and methyl silicone oil’s affinity are better, and have low foaming performance, so En este estudio se seleccionaron Span-80 y Tween-80 para su combinación. Se puede observar que el rendimiento desespumante, la estabilidad centrífuga y la dispersión del antiespumante en agua son mejores cuando el valor HLB del emulsionante es de aproximadamente 10.
 

(2) Conclusión experimental

Manteniendo constantes otras condiciones y manteniendo inalterada la proporción de los emulsionantes Span-80 y Tween-80, para examinar el impacto de los cambios en la cantidad de emulsionante compuesto sobre el rendimiento del antiespumante, los resultados experimentales son: si la cantidad de emulsionante es demasiado pequeña, la emulsión del antiespumante no es estable y tiende a la separación por capas. Si la cantidad de emulsionante es demasiado grande, la estabilidad de la emulsión del antiespumante es buena, pero el efecto desespumante disminuye. Esto se debe a dos factores: primero, un exceso de emulsionante arrastra aire, resultando en partículas de emulsión demasiado pequeñas, lo que reduce la velocidad de desespumado; segundo, un exceso de emulsionante aumenta la estabilidad de la emulsión a costa de la pérdida de rendimiento desespumante. Cuando la cantidad de emulsionante compuesto es inferior al 6%, a bajas concentraciones, la estabilidad de la emulsión del antiespumante aumenta con la cantidad de emulsionante compuesto, y el rendimiento desespumante se potencia; cuando la cantidad de emulsionante compuesto es superior al 6%, la estabilidad del antiespumante no varía con la cantidad, pero el rendimiento desespumante se reduce. Los experimentos han demostrado que cuando la cantidad de emulsionante compuesto es de aproximadamente el 6%, el efecto desespumante del antiespumante es mejor, inhibiendo más espuma.

 

5. El efecto de los agentes espesantes aceite en el rendimiento del espumante de silicona

Para mejorar la estabilidad de las emulsiones, añadir espesantes es una forma eficaz. Los espesantes comúnmente utilizados incluyen metilcelulosa sódica, etilcelulosa, polietilenglicol, alginato sódico, etc.

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