실리콘 탈포제가 선호되는 이유는 무엇인가요?

일상생활과 산업 공정에서 누구나 어느 정도는 거품 문제로 골치를 앓곤 합니다. 이때 적합한 거품 제거제를 선택하는 것이 특히 중요합니다. 거품 억제제는 주로 액체 표면의 기포를 제거하는 데 사용되며, 많은 산업 공정과 까다로운 용도(식품 가공 분야까지 포함)에서 생산성을 높이기 위해 다양한 수성 시스템에 널리 사용됩니다. 그렇다면 왜 실리콘 계 거품 억제제가 선호될까요?

실리콘 소포제는 가장 널리 사용되는 소포제 중 하나로, 주성분은 메틸 실리콘 오일 또는 폴리실록산입니다. 이 소포제는 액체 내의 기포를 분산시키고 거품을 효과적으로 제어할 수 있습니다. 실리콘 소포제는 뛰어난 소포 성능과 안정성을 갖추고 있어 다양한 산업 분야(예: 금속 가공유 등)에 적합합니다.

실리콘계 소포제는 액체 표면으로 빠르게 확산되어 기포와 상호작용함으로써 거품 구조를 파괴하여 신속한 소포 효과를 발휘합니다. 실리콘 소포제는 고온이나 저온에서도 우수한 소포 성능을 유지하며, 온도 안정성이 뛰어납니다. 실리콘 계면활성제는 산, 알칼리, 염류 및 기타 화학 물질에 대한 내성이 뛰어나며, 쉽게 분해되거나 활성을 잃지 않습니다. 일반적으로 실리콘 계면활성제는 인체와 환경에 뚜렷한 독성 영향을 미치지 않습니다.

Here’실리콘에 관한 몇 가지 정보를 드리겠습니다:

• 거품은 왜 생기는 걸까요?
• 실리콘 탈포제란 무엇입니까?
• 실리콘 계면활성제 제거제의 종류에는 어떤 것들이 있나요?
• 실리콘 소포제의 특징은 무엇인가요?
• 왜 실리콘 계면활성제 제거제를 사용해야 할까요?
• 실리콘 계면활성제와 무기 실리콘 계면활성제를 비교해 보면 어떨까요?
• 실리콘 탈포제 적용 방법은 무엇인가요?
• 실리콘 소포제를 더 효과적으로 만드는 방법은 무엇인가요?

1. 거품은 왜 생기는가?

생산 과정에서 액체나 기체를 혼합하여 교반할 때, 내부 액체의 표면적에서 많은 기포가 발생합니다. 일부 기포는 쉽게 사라지지만, 어떤 기포는 매우 다루기 까다로워서 사라지지 않을 뿐만 아니라 점점 더 모여 거품을 형성하기도 합니다. 계면활성제와 같이 거품을 일으키는 매개체가 있습니다.

2. 실리콘 계면활성제란 무엇인가요?

거품 억제제의 작용 원리는 주로 표면 장력을 감소시켜 액체 내 액적의 표면 장력을 낮추고, 이에 따라 액적의 표면 에너지를 감소시켜 기포가 파열되도록 하는 것입니다. 주로 액체, 슬러리, 에멀젼, 유수 분리 및 기타 발포 공정에서 발생하는 높은 표면 장력으로 인한 거품을 제거하는 데 사용되며, 코팅, 잉크 및 도료 시스템 내의 거품을 제거하는 데에도 사용됩니다.

거품 억제제는 실리콘 화합물에서 유래한 거품 제거제로, 주로 고분자 용액, 유화액 또는 현탁액에서 발생하는 거품을 제어하고 제거하는 데 사용됩니다. 실리콘 계면활성제는 대부분의 산업 분야에서 사용될 수 있으며, 특히 섬유 인쇄 및 염색, 페인트 및 코팅, 고무 타이어와 같은 화학 및 산업 분야에 널리 활용됩니다. 이 제품은 대부분의 유기 화합물에 대해 강력한 거품 제거 능력을 발휘하며, 쉽게 씻겨 나가지 않습니다.

XJY-8205 메틸 실리콘 MQ 수지, 전이성 및 내수성이 뛰어나고 성형 수명이 긴 고체 분말 수지인 이 제품은 고온 및 강알칼리 내성이 뛰어난 실리콘 소포제를 제조하는 데 사용할 수 있습니다. 고점도 하이드록실 실리콘 오일과 실리콘 MQ 수지를 첨가하여 분지도가 높은 망상 중합체를 합성하면, 발포 억제제의 고온 및 강알칼리 내성이 향상됩니다.

3. 실리콘 계면활성제에는 어떤 종류가 있나요?

Silicone 거품 제거제는 제품 형태에 따라 오일형, 용액형, 유화형, 고형형, 폴리에테르 개질형 등 5가지 범주로 나눌 수 있으며, 그중에서도 유화형 거품 제거제가 가장 널리 사용되며 사용량도 가장 많다.

(1) 유성 실리콘 소포제

실리콘 오일을 주성분으로 하는 이러한 종류의 소포제는 우수한 소포 성능과 발포 억제 성능을 갖추고 있습니다. 실리콘 오일은 물에 녹지 않을 뿐만 아니라 동물성 및 식물성 오일, 고비점 광물유에도 녹지 않으므로, 대부분의 발포 매체에서 우수한 소포 효과를 발휘합니다.

XJY-702 메틸하이드로실록산/디메틸실록산 공중합체는 무독성이고 무미이며, 활성기를 가지고 있어 촉매의 작용 하에 이중 결합, 하이드록실기 및 기타 기와 반응할 수 있으며, 평탄제, 소포제, 수용성 실리콘 오일 및 기타 제품의 기본 원료입니다.

(2) 용액형 실리콘 소포제

용액형 실리콘 소포제는 실리콘 오일로 만들어진 유기 용매에 용해되며, 소포 효율이 높고 거품 억제 지속 시간이 길다. 용액형 실리콘 이 소포제는 신속한 거품 제거가 필요하지만 용매에 대한 요구 사항이 높지 않은 경우에 적합합니다.

XJY-6010/XJY-6011/XJY-6012 발포 억제제용 메틸 MQ 실리콘 수지는 고체 분말 수지입니다. 이 수지는 우수한 발포 억제성, 소수성 및 방수성을 갖추고 있으며, 용액형 실리콘 발포 억제제 제조에 사용할 수 있습니다.

(3) 에멀젼형 실리콘 소포제

유화형 실리콘 소포제는 실리콘 오일과 유화제를 혼합하여 제조되며, 분산성과 안정성이 우수합니다.

(4) 고체형 실리콘 소포제

고체형 실리콘 소포제는 분산계의 표면에 고정된 고체 입자에 소포제 유효 성분이 부착된 것으로, 소포 성분과 유화제의 문제를 동시에 해결해 줍니다. 고체형 실리콘 소포제의 저장 안정성이 뛰어나며, 운반이 간편하고 사용이 편리합니다.

(5) 폴리에테르 개질 실리콘 소포제

폴리에테르 개질 실리콘 소포제는 블록 공중합 또는 그래프트 공중합을 통해 폴리실록산 사슬 단편에 폴리에테르 사슬 단편을 도입함으로써, 폴리실록산의 친수성을 높여 자가 유화성을 갖게 할 뿐만 아니라, 친수성 기로 작용하는 폴리에테르 사슬 단편의 도입은 오일 계에서 폴리실록산의 친화력과 용해도를 감소시키기도 합니다. 폴리에테르 개질 실리콘 오일 공중합체는 두 종류의 발포 억제제의 원래 장점을 모두 갖추고 있으며, 폴리에테르의 표면 장력은 순수형에 비해 낮으며, 순수 실록산보다 폴리에테르 사슬 부분의 표면 장력이 더 낮습니다. 이 폴리에테르 개질 실리콘 오일 공중합체는 두 가지 유형의 소포제의 장점을 모두 갖추고 있으며, 두 성분의 시너지 효과로 인해 순수 폴리에테르 유형보다 표면 장력이 낮고 순수 실리콘보다 물 분산 성능이 우수하여, 소포 및 거품 억제 성능이 더욱 뛰어납니다.

4. 실리콘 소포제의 특징은 무엇인가요?

(1) 실리콘 계면활성제는 거품 억제력이 뛰어나며, 사용량이 적고 발포 시스템의 기본 특성에 영향을 미치지 않습니다.

(2) 실리콘 계면활성제 제거제는 음이온성 계면활성제로 인해 발생하는 거품을 제거하며, 점성 액체 계에서 특히 효과가 뛰어나고 내알칼리성이 우수합니다.

(3) 내열성, 내한성, 안정적인 물리적 특성, 화학적 불활성 및 매우 낮은 표면 장력을 갖춘 실리콘 계면활성제는 널리 사용되는 계면활성제입니다.

5. 왜 실리콘 계면활성제 제거제를 사용해야 할까요?

(1) 사용 범위가 넓으며, 실리콘 계면활성제는 화학, 제지, 도료, 식품, 섬유, 제약 및 기타 산업 분야에서 사용될 수 있으며, 광범위한 거품 억제 효과를 나타내며, 일반적으로 다소 강력한 유형에 속합니다.

(2) 사용량이 적어 필요한 탈포제 첨가량이 적으며, 첨가제 비율은 일반적으로 0.1/% ~ 1/%입니다. 한 번 구매하면 오랫동안 사용할 수 있어 비용 대비 효율이 높습니다.

(3) 무독성이며 인체에 무해합니다. 수많은 실험 데이터에 따르면, 실리콘 계면활성제는 화학 첨가제이긴 하지만 무독성이며 인체 건강에 영향을 미치지 않으므로 안전하게 사용할 수 있습니다.

실리콘 소포제의 거품 억제 성능은 주로 실리콘 오일의 성질에 달려 있으며, 실리콘 오일의 함량은 시스템 내에서 실리콘 소포제가 작용하는 시간을 결정합니다. 실리콘 소포제의 소포 효과는 그 자체의 특성뿐만 아니라 사용 방법과 사용량에도 좌우됩니다. 예를 들어, 소포제의 입자 크기는 여과 여부를 결정합니다. 입자 크기가 너무 크거나 발포 억제제가 충분히 교반되지 않으면, 특히 여러 차례 여과 과정을 거치는 하수 처리 과정에서 발포 억제제가 여과되어 제거될 수 있습니다. 발포 억제제가 여과되어 제거되면, 발포 억제 및 거품 억제 성능에 영향을 미치게 됩니다.

실리콘 소포제는 효율적이고 널리 사용되는 화학 제제로서, 그 독특한 작용 원리 덕분에 많은 산업 분야에서 중요한 역할을 수행합니다. 이 소포제는 주로 실록산 단량체와 기타 첨가제를 복잡한 중합 반응 및 개질 공정을 거쳐 제조되며, 특수한 화학 구조를 지닌 고분자 화합물을 형성합니다.

이 제품의 핵심 작용 원리는 실리콘-산소기의 분자 구조에 있습니다. 실리콘 계면활성제가 거품이 발생한 시스템에 투입되면, 이러한 실리콘 산소기는 첨가 반응, 축합 반응 및 기타 화학 반응을 통해 실리콘 하이드록실기와 빠르게 반응하여 거품을 생성합니다. 이러한 반응은 거품 구조를 불안정하게 만들 뿐만 아니라, 안정화된 실록산 중합체의 생성을 촉진하여 거품을 효과적으로 제거하고 새로운 거품의 생성을 억제합니다.

또한, 실리콘 계면활성제는 뛰어난 물리적 특성을 지니고 있습니다. 이 물질은 액체 표면으로 빠르게 확산되어 액체의 표면 장력을 현저히 감소시키므로, 기포가 액체에서 더 쉽게 분리될 수 있게 합니다. 동시에, 소포제 내의 친유성 기가 기포 표면에 흡착되어 안정된 막을 형성함으로써, 가스가 더 이상 용해되어 새로운 기포로 응집되는 것을 방지하여 기포 생성을 이중으로 억제합니다.

6. 유기 실리콘 소포제와 무기 실리콘 소포제를 비교해 보면 어떨까요?

무기 실리콘하나 거품 억제제는 주로 알루미나, 규산염 등으로 구성되어 있습니다. 내알칼리성과 내열성이 우수하며, 특히 고온, 고알칼리, 고압 조건에서 뛰어난 효과를 발휘합니다. 무기 실리콘 소포제는 주로 거품을 분산시켜 기포 표면막의 균형을 파괴함으로써, 기포의 표면 장력을 낮추고 기포의 응집을 늦추거나 제거하는 효과를 얻습니다. 다양한 오일 및 그리스 화합물, 수용성 화학 제제 등에 널리 사용되며, 산업 생산 분야에서 폭넓게 활용되고 있습니다. 무기 실리콘 소포제는 열 안정성이 비교적 우수하기 때문에 석유화학, 도료, 잉크, 비료, 고무, 플라스틱, 화장품 등 산업 분야의 다양한 중·고온 환경에서 자주 사용됩니다.

실제 산업 생산에서는, 실리콘 거품 제거제와 무기 실리콘 거품 제거제가 널리 사용되고 있습니다. 각기 다른 작업 조건과 필요에 따라 적합한 거품 제거제를 선택하여 사용할 수 있습니다.

비교해 보면, 실리콘이 함유되지 않은 소포제는 생화학적 하수 거품 문제를 해결하는 데 있어 실리콘 소포제만큼 효과적이지 않을 수 있습니다. 실리콘 소포제는 일반적으로 계면활성제 및 기타 성분으로 만들어지며, 그 소포 효과는 하수 내의 이온과 같은 요인의 영향을 받을 수 있습니다.

7. 실리콘 소포제는 어떻게 사용하나요?

7.1 섬유 인쇄 및 염색:

(1) 사이징 공정: 유기실리콘 폴리에테르와 같은 수성 에멀젼형 유기실리콘 소포제를 사이징 탱크에 0.2~0.25g/L의 농도로 첨가한다.

(2) 화학 섬유 유화제: 화학 섬유 유화제에 0.02~0.04%의 수성 유화형 소포제를 첨가한다. 화학 섬유 유화제의 조성에는 실리콘 오일이 포함되어야 한다.

(3) 탈경화 및 정제: 폴리에테르 실리콘을 함유한 제품을 선택해야 한다.

(4) 표백: 산도가 높으므로 실리콘 계면활성제 제거제를 선택할 수 있습니다.

(5) 염색: 실리콘 에멀젼 소포제. 스프레이 염색 시에는 폴리에테르 실리콘을 사용하는 것이 가장 좋으며, 고온에서 소포 효과가 뛰어나고, 저온에서 수용성이며, 직물에 얼룩을 남기지 않습니다.

7.2 석유화학 산업:

(1) 시추: 에틸 실리콘 오일(또는 메틸 실리콘 오일층 에멀젼)을 시추용 첨가제로 사용할 수 있다.

(2) 석유 채취: 유·가스 분리, 소포제 봉. 녹는점은 2.8~13.9입니다.℃ 유정 머리 거품 온도보다 높다.

(3) 천연 가솔린 흡수: 디메티콘을 가솔린과 혼합하여 2% 용액으로 제조한다.

(4) 석유 및 가스 분리 유화방지:

A. 석유 및 가스 분리: 원유에 0.025～0.0065mg/Kg을 첨가하면 생산 능력을 증대시킬 수 있습니다.;

B. 유화: 원유의 유·가스 분리는 일반적으로 미세 W/O 유화 형태를 띠며, 적절한 소포제를 0.2mg/kg 정도 첨가하면 유화 및 소포 효과를 얻을 수 있다.

(5) 정제: 감압 증류 시 소포제를 첨가하여 분획의 색상을 개선하고 분획 범위를 완화하며, 일반적으로 실리콘 오일 디젤 용액과 함께 사용된다.

(6) 시아노알킬 폴리실록산을 인화점이 높은 등유에 분산시킨 후, 고에너지 연료(내연기관 연료, 제트 연료, 항공유)에 고효율 소포제로 첨가하는 것.

(7) 아스팔트, 잔류유: 실리콘 오일을 0.2만큼 첨가한다. × 10-6 ~ 2.0 × 10-6

(8) 지연 코킹, 코킹 제거, 스케일 제거: 소포제 첨가 기준량: 0.05 ~ 100 × 10-6

(9) 시추 유체 거품 제거: 고점도 설포네이트 금속염(칼슘 석유 설포네이트 : 설포네이트 처리 아스팔트 나트륨 = 1:1), 실록산 첨가량은 약 100~400 × 10-6 또는 5~15mg/kg, 설포네이트와 실록산의 비율은 1:1에 가까운 것이 바람직하다

(10) 윤활유: 내연 기관, 자동차 윤활유, 금속 가공유, 압축기 오일 등에는 거품 제거를 위해 실리콘 오일을 첨가하는데, 이는 다음과 같은 장점 때문이며:

A. 실리콘 오일은 윤활유에 잘 용해되지 않으며, 분산된 상태로 존재할 경우 기포막에 흡착되어 기포를 파괴하기 쉽습니다;

B. 실리콘 오일은 광물유와 유사한 알킬기를 가지고 있어, 기포막 안으로 스며들어 분자력을 약화시킬 수 있습니다;

C. 실리콘 오일은 표면 장력이 낮고 침투성이 우수하며 기포막 표면에 잘 흡착되어, 기포막의 표면 장력이 고르지 않게 되어 국부적인 표면 장력이 감소하고 기포가 파열됩니다. 점도가 낮은 실리콘 오일을 선택하고, 1~10을 첨가합니다. × 10-6. 또한, 알킬 폴리아크릴레이트는 가스 방출 성능이 더 우수하여 더 바람직합니다. 원유, 가솔린, 나프타에 분지 사슬 아민을 첨가한 후 이를 윤활유에 혼합하면 소포제로 사용할 수 있으며, 첨가량은 0.05~1% 수준입니다. 이 소포제는 금속 절삭유에도 첨가할 수 있습니다.

7.3 제지 산업

(1) 펄프화: 실리콘 에멀젼 소포제 도포 (종이 1톤당 90g).

(2) 코팅지: 코팅 도료, 캘린더링, 사진 및 신문 인쇄용 종이 등. 코팅 과정에서 발생하는 기포 제거에는 일반적으로 비실리콘계 소포제가 사용됩니다.

(3) 하수 처리: 수성 에멀젼형 실리콘 소포제.

7.4 페인트, 잉크

7.4.1 실리콘 계면활성제의 요구 사항은 무엇인가?

(1) 거품 표면의 활성 물질과 일정한 친화력을 가지되, 거품 액체는 불용성이어야 한다;

(2) 표면 장력이 기포를 형성하는 액체의 표면 장력보다 낮으며, HLB 값이 낮고;

(3) 에멀전(라텍스)을 안정화해야 합니다;

(4) 코팅막이 어안 현상(fish-eye)이나 수축과 같은 불량 결과를 초래해서는 안 됩니다;

(5) 수성 코팅용 소포제: 미네랄 오일, 고순도 알코올, 실리콘 수지 등 물에 불용성인 물질이 더 많이 사용되며, 실리콘은 수성 코팅용 소포제로서 가장 우수하다.

소포제가 함유된 비수성 코팅제: 일반적으로 저급 알코올, 실리콘 수지 등 유기 용매에 불용성인 물질이 사용되며(실리콘 수지의 첨가량은 적절해야 하며, 과다 첨가 시 수축, 균열, 기포 발생이 쉽게 발생할 수 있음. 현재는 개질 실리콘 수지나 유화 실리콘 수지가 더 많이 사용되고 있음).

7.4.2 수성 코팅용 실리콘 소포제는 어떻게 선택해야 할까요?

(1) 실리콘 오일, 소수성 SiO₂ 혼합물은 다음 용도에 적용 가능합니다: 에폭시 수지, 주입 코팅, 사용량 0.3%; 열가소성 아크릴 수지, 스프레이 도포, 사용량 0.3%

(2) 폴리에테르 폴리실록산과 소수성 SiO₂ 혼합물은 열경화성 알키드 수지에 적합하며, 침지 코팅 시 사용량은 0.3%, 스크래핑 코팅 시 사용량은 0.1%이다.

(3) 소수성 SiO₂, 탄화수소, 실리콘 오일 혼합물에 열가소성 아크릴 수지를 도포하거나 인쇄, 잉크로 사용할 경우, 사용량은 0.1%이며, 공기 건조형 아크릴 수지를 붓코팅할 경우 사용량은 0.5%이다.

(4) 실리콘 오일과 소수성 SiO₂ 혼합 에멀전은 알키드 개질 페닐프로필렌 수지에 적합하며, 부어 코팅용으로 사용 시 사용량은 0.5%이다.

7.5 세제 산업

분말 세제 첨가제로 사용되는 폴리실록산 및 개질된 트리폴리인산나트륨으로, 디메틸 실리콘 오일 (1500c.s) 에멀젼의 SiO₂ 함량이 2~6%이며, 에멀젼과 혼합된 무수 트리폴리인산나트륨의 첨가량이 10~40%인 경우, 첨가제로서 수화물이 형성된다.

금속 세정액의 경우 내알칼리성이 요구되며, 투명하고 소포 작용이 있는 액상 제품을 첨가할 때 가장 효과적입니다.

7.6 식품 산업

식품용 폴리실록산 수지: 디메틸 폴리실록산을 주성분으로 하며, 수성 용액용 식품에 15% 미만의 SiO2를 함유하고 있으며, 유화 제품과 함께 사용할 수 있고, 기타 제품은 유성 제품과 함께 직접 사용할 수 있으며, 사용량을 조절해야 합니다.

8. 실리콘 소포제의 성능을 향상시키는 방법은 무엇인가요?

실리콘 계면활성제 제거제는 탁월한 거품 제거 효과를 지니고 있어, 극히 적은 양만으로도 거품을 효과적으로 제거하고 발생을 억제할 수 있으며 사용이 간편합니다. 또한 내열성이 뛰어나 고온, 고압, 강산, 강알칼리 환경에서도 우수한 성능을 발휘합니다. 환경 친화적이고 신뢰성이 높아 환경에 오염을 일으키지 않습니다. 실리콘계 소포제는 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 제품의 경쟁력을 높이고 귀사의 시험 방법에 적합하게 만들려면 어떻게 해야 할까요?

XJY 실리콘 는 선도적인 실리콘 MQ 수지 그리고 VMQ 실리콘 제조업체(중국), 실리콘 산업에서 30년 이상의 연구 개발(R&D) 및 제조 경험과 15개 이상의 관련 특허 및 기술 지원을 보유한 곳입니다. 저희 실리콘 MQ 수지 은 다음의 수요를 충족시킬 수 있습니다: 실리콘 탈포제 또한 다양하고 맞춤형 솔루션의 제공을 지원합니다.