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低泡表面活性劑性能及特點(diǎn) |
低泡表面活性劑性能及特點(diǎn)
為了提高洗滌效率，人們?cè)O(shè)法充分利用各類機(jī)械力。這類洗滌過程多數(shù)會(huì)伴隨著激烈的攪動(dòng)（如帶壓噴淋等）時(shí)，大量泡沫的存在不僅影響清潔效率/果，很多時(shí)候還會(huì)使清洗過程無法進(jìn)行。一個(gè)最常見的例子是，當(dāng)你用洗衣機(jī)（尤其是前裝式）洗滌布草時(shí)，如果充斥著大量的泡沫，去污力會(huì)明顯下降。原因是泡沫減弱了布草受到的水流的沖擊力及纖維間的摩擦力等機(jī)械力（的作用）。如果是在工業(yè)清洗過程中，大量泡沫的存在除了影響去污力外，勢(shì)必增加過水/漂洗的次數(shù)，還可能造成工作液的無謂流失（如以溢流等形式），增加成本。在帶壓噴淋作業(yè)時(shí)，泡沫還會(huì)引起泵的毀損。不難想象，在此類作業(yè)中人們往往會(huì)把低泡甚至于無泡作為洗滌劑的必要條件。
何謂低泡表面活性劑？
定義低泡表面活性劑是件困難的事。主要的原因是泡沫的產(chǎn)生和穩(wěn)定受到多種因素的影響。這些因素主要有以下幾個(gè)方面：1、表面活性劑的種類，2、溫度、3、水硬度，4、體系中的共存成份---其他表面活性劑，5、酸堿性，等。換言之，脫離實(shí)際使用條件討論表面活性劑的泡沫行為是無意義的。舉例說明。脂肪酸鹽（肥皂的主要活性成份）即有多重性：在軟水中當(dāng)屬高泡類；而在硬水中，則經(jīng)常被用作消泡劑。對(duì)于非離子表面活性劑的泡沫行為，溫度的影響更是至關(guān)重要。多數(shù)被廣泛采用的低泡表面活性劑均在此列。它們的共性是當(dāng)溫度低于某個(gè)范圍（一般在其濁點(diǎn)以下），有明顯量的泡沫，泡沫消失速度不快。但當(dāng)溫度超過某一值（一般在濁點(diǎn)之上）時(shí)，泡沫的數(shù)量明顯減少，穩(wěn)定性發(fā)生了“質(zhì)”的改變，在高溫下新生成的泡沫很快，甚至于在瞬間破滅。那些一邊產(chǎn)生，一邊瞬間破滅的情形，屬于實(shí)際無泡。不難看出，選擇低泡表面活性劑需要結(jié)合實(shí)際的使用條件。
需要說明的幾點(diǎn)
1、低泡表面活性劑不等同于無泡劑，它們是可控制的低泡。
2、低泡表面活性劑不是消泡劑，不能與消泡劑相對(duì)比；
3、低泡表面活性劑具有多種功能，如去污、易構(gòu)建配方和低的可控泡沫；
4、沒有一種低泡表面活性劑能滿足所有應(yīng)用需求。需要根據(jù)實(shí)際的使用條件及要求做出選擇。
泡沫的評(píng)價(jià)方法
評(píng)價(jià)表面活性劑的泡沫行為主要涉及到泡沫高度測(cè)定。有多種評(píng)價(jià)方法，Ross-Mile法、Blender（攪動(dòng)agitating） 法、Graduated Cynlinder Shake法、Perforated Disk法、Dynamic法和Sparge（鼓泡）法，等等。
業(yè)內(nèi)用的最多的是Ross-Miles法�？紤]到在實(shí)際的應(yīng)用過程中引發(fā)泡沫的機(jī)械力方式主要有兩種，一種是攪拌，另一種是“沖擊”----如帶壓噴淋的情形。而Ross-Miles法不適用于描述連續(xù)過程中的泡沫行為，在此介紹兩種相應(yīng)的評(píng)價(jià)方法。
1、Dynamic foam cell：原理上相當(dāng)于動(dòng)態(tài)Ross-Miles 法。該測(cè)試方法的基本原理是通入測(cè)試液中空氣的速度及持續(xù)時(shí)間是可控的，測(cè)量產(chǎn)生的泡沫量（高度）。由
于對(duì)不規(guī)則的泡沫表面的處理采用了多點(diǎn)高度測(cè)試，再用相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，通過計(jì)算機(jī)的處理，大大減少了目測(cè)時(shí)人為因素帶來的誤差----重現(xiàn)性差的問題。
2、Beating method （抽****法）（DIN 53902，Sheet 1）
該方法中用洗碗機(jī)來做試驗(yàn)裝置，其中的旋轉(zhuǎn)臂在溶液中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)“打起”泡沫，轉(zhuǎn)速越高，打起的泡沫高度也越大。在指定的溫度等條件下，如果設(shè)定一個(gè)泡沫高度，打起的泡沫高度以此為限，那么旋轉(zhuǎn)臂的轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分鐘）與表面活性劑的發(fā)泡性就能聯(lián)系起來。旋轉(zhuǎn)臂可以達(dá)到的轉(zhuǎn)速越高，則對(duì)應(yīng)的表面活性劑的發(fā)泡力越低，反之亦然。 如果在旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，再向試驗(yàn)溶液中添加蛋白質(zhì)（模擬實(shí)際洗滌過程中污垢的情況），該實(shí)驗(yàn)還可以用來評(píng)價(jià)表面活性劑的消泡/抑泡性能。即旋轉(zhuǎn)臂可以達(dá)到的轉(zhuǎn)速越高，則對(duì)應(yīng)的表面活性劑的消泡/抑泡能力越強(qiáng)，反之亦然。
低泡表面活性劑的性能特點(diǎn)
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
常見的低泡表面活性劑主要是非離子類型的。如EO-PO-EO或PO-EO-PO型嵌段聚醚、多胺PO-EO嵌段共聚物、脂肪醇EO-PO嵌段共聚物、脂肪醇醚烷基封端產(chǎn)物等。不難看出，共同的的特點(diǎn)是在所謂的親水基部分摻入了親油基成份，或者直接用親油基將原先的親水基封堵，如脂肪醇醚烷基封端產(chǎn)物。
兩性表面活性劑中有少量品種屬于低泡表面活性劑，如Mackam JEM (caprylic imidazoline)，Rewoteric AMV （caprylo ampho diacetate，辛酰氨基乙基-N-羥乙基氨基乙氧基二乙酸鹽）及octyl dimethyl hydroxy sulfobetaine。此類物質(zhì)的泡沫雖低，但基本不具有抑泡性。很顯然，在這類低泡兩性表面活性劑中，親油基的碳鏈都很短，不超過八個(gè)碳。
性能特點(diǎn)
1、耐酸/堿性：在通常的條件下可以認(rèn)為它們是耐酸/耐堿的，尤其是烷基封端的醇醚可以在高溫、高堿/酸條件下長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定（自身的結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化）。
2、凝固點(diǎn)：由于親水端被親油（如烷基）或相對(duì)親油（丙氧基）的基團(tuán)封閉，分子間的作用力減弱，導(dǎo)致產(chǎn)品的凝固點(diǎn)下降。這一性質(zhì)為該類產(chǎn)品的的使用提供了方便，尤其是在低溫季節(jié)。
3、凝膠的趨勢(shì)：該類產(chǎn)品在水中形成凝膠的趨勢(shì)大大減小，這對(duì)產(chǎn)品的配制很有利。
4、常規(guī)性質(zhì)：這里指表面活性劑的潤濕、乳化、分散、去污等性質(zhì)。一般而言，低泡表面活性劑在這幾方面的性能普遍較差。由于受分子結(jié)構(gòu)的限制，表面活性劑兩親結(jié)構(gòu)中親水基和親油基之間的極性差異明顯降低——通常是親水基團(tuán)的親水性降低。這種結(jié)構(gòu)特征使得它們?cè)诤芏鄳?yīng)用中難以在“油相”和“水相”間恰當(dāng)?shù)仄胶�。舉例來說，如果想要將烷烴類的物質(zhì)，如煤油乳化在水中，一個(gè)熟知的例子就是分別用親水的陰離子活性劑（通常有很高的HLB值）和親油的非離子活性劑（HLB值與前者相比一般明顯較低）組合。由它們分別將水和煤油偶合聯(lián)接。而當(dāng)受限于低泡表面活性劑的范疇時(shí)，基本沒有這樣的選擇�；蛘哒f即使有離子型的低泡表面活性劑，如辛基咪唑啉，由于其中的親油基太短，也無法在油和水之間形成有效的聯(lián)接。對(duì)潤濕和分散的影響是類似的。 |
| 點(diǎn)擊次數(shù)：2075次 發(fā)布時(shí)間：2016/3/29 12:55:05 返回列表 |
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