巴斯夫 亚太区技术服务经理 卡蒂 . 史密斯博士
聪明的泡沫控制
巴斯夫 亚太区技术服务经理 卡蒂 . 史密斯博士
本文介绍了巴斯夫的控泡产品——Dehydem®Supra。
首先向大家解释一下,在I&I的应用中清洁剂会有很多不同的应用,比如车辆的清洁、场地的清洁,以及食品工业过程的清洁,这些清洁当中都会产生很多泡沫。在这么多的工业清洁的应用中,其实整个过程的环境是非常复杂的,如会遇到一些非常极端的pH值,或者不同的清洁助剂,以及非常不同的动态清洁的过程。当然,人们在I&I的清洁中会遇到各式各样的清洁界面,还会有不同的污垢和会产生泡沫的污垢,这些都会为整个清洁过程带来比较丰富的泡沫。
在清洁的过程中会产生很多泡沫,这就需要引进一种非常有效的抑泡产品。不同产品需要应用不同配方,同时希望控泡产品能够带来长时间的抑泡效果,也希望这样一个产品不会影响到最终的清洁过程。尤其对于一些水剂配方来说,希望是非常容易被添加到配方中的。最后一点,也希望这个产品本身是可持续发展的,希望它有良好的生物降解性能。为此,特地研发了一款控泡产品——Dehydem®Supra,它可以为带来非常优异的控泡性能,以及可以辅助整个清洁的过程,这个产品本身是可持续发展的,非常容易添加在工业配方产品中。
Dehydem®Supra是烷基聚亚烷乙二醇类产品,是微黄色的液体类产品,活性物含量达到90%,pH值在6~7.5,建议添加量为100~500ppm,这个产品已经在全球很多国家进行了产品的注册。Dehydem®Supra是可生物降解的产品,作为合成类化学原料中,它的生物降解性能是很好的。
实验对比:
对于Dehydem®Supra的控泡性能,已经做了很多的测试。通过用泵压模式将液体打到起泡量桶内,然后可以测试这个产品本身的泡沫特性以及抑泡和消泡特征,由于通过泵压的形式,所以会提供非常高的机械压力产生更丰富的泡沫,这样就可以用来区分不同的抑泡剂和消泡剂,也可以用来区分不同的污垢以及泡沫助剂。
是在不同温度下进行测试,液体配方用了中性、碱性和酸性的配方,用不同类型的污垢进行评估,这些污垢本身非常容易产生泡沫,测试评价结果用来评价Dehydem®Supra的抑泡和消泡性能的。
实验结果:
先看一下Dehydem®Supra消泡性能。首先,用起泡类产品产生一定的泡沫,然后再加入消泡类产品,看看在多长时间内消除多少高度的泡沫,这是在20℃温度下做的。选用了不同产生泡沫的助剂和污垢,如脂肪醇、烷基糖苷,还有蛋白类污垢。评价了Dehydem®Supra以及另外一个常规的消泡剂,还有配方中经常使用的硅类的消泡剂。对于脂肪醇类以及蛋白和皂基的配方,Dehydem®Supra能够带来非常好的抑泡效果。
Dehydem®Supra还可带来非常好的消泡效果,这里用的是0~5的评价体系, 0的意思就是说本身没有很好的消泡性能,5是可以带来非常优异的消泡性能,分数越高表示性能越卓越。另外,还对40℃和65℃高温体系下做了评估,Dehydem®Supra在高温体系下对于不同类型泡沫助剂都有非常好的消泡性能。
抑泡性能评估:
产品抑泡性能评估,首先在溶液中添加了抑泡类产品,然后逐步增加这个体系中泡沫助剂的含量,随着泡沫助剂浓度的不断提升,抑泡类产品的性能也会得到很好的评价,泡沫当然也会随着起泡产品的增加而逐步上升。看一下在20℃及40℃条件下做的产品性能的评估:首先是脂肪醇碱性溶液在40℃以及20℃下做的产品性能的评价,Dehydem®Supra相比于另外两种标准类消泡剂来说,它的抑泡性能更为卓越,虽然另外两种产品在某些方面也会有比较好的抑泡性能,但从综合性能评价来说,Dehydem®Supra有更好的抑泡性能。而在65℃高温条件下, Dehydem®Supra可以带来应用范围更广的抑泡性能,它可应用到各种不同的起泡介质以及起泡污垢中,Dehydem®Supra可以针对不同的应用场合以及各种不同的起泡的成分,会带来非常良好的抑泡性能。
在PVC板材上的效果:
下面是Dehydem®Supra在清洁效果上的实验结果,选用PVC板材,做了耐摩擦的清洁实验。实验中进行了改良,选用了一些油类污垢,用碳黑着色,涂在PVC板材上,同时配制了1%活性含量的清洁液来评价不同的表活产品,Dehydem®Supra的清洁效果可以达到75%,以硅为主的消泡剂能达到41%,另外一个标准样的消泡剂只能达到42%。
接触角的性能评价:
说到清洁过程,不得不说的是接触角的性能评价,用横轴来代表时间,纵轴代表接触角的大小,希望在整个清洁过程中它的接触角越小越好,Dehydem®Supra的接触角在四个参比样中是最小的一个,另外两个消泡剂的接触角相比来说就要高很多。这个实验结果是在一个钢板材质上做的评价,也评价过其他不同类型的板材,比如玻璃和一些塑料板材,同样可以看到Dehydem®Supra这个产品带有一定的表活特性,可以更好地促进产品的润湿,然后提供一个非常好的清洁效果。
配方性能对比:
对于工业清洁来说,配方是一个非常重要的部分,对比了两种不同的消泡剂,一种是常规性的疏水性的消泡剂,当水含量达到30%以上的时候,配方体系就形成白色浑浊状,表示配伍性能不是那么优异;接下来用Dehydem®Supra做一个对比样,可以看到,即使当水的含量已经达到90%,整个配方体系还是澄清透明的,尤其对于一些水剂配方来说,Dehydem®Supra会是一个非常好的选择。
Dehydem®Supra可以通过与少量的助溶剂混配,它可以适用多种情况下的配方体系,即使做一些浓缩的或者是在一些极端的偏碱、偏酸环境下都可以很好地进行配方。非常好的配方性能,同样也可以带来非常简易的配方过程,在工业配方中可能会采用不同配方的方案,这是分离配制的方法,首先配制一些碱性溶液,之后,额外再添加消泡助剂,或者说采用一种预混合的方法,也就是说将一些助溶剂、消泡剂和水先进行混合,然后加入碱性,如果在这个体系中采用Dehydem®Supra消泡剂的话,就可以简化整个配方的流程,不需要做一些分离配制或者做一些预混合,可以直接将所需要的碱、助溶剂、水和其他成分混合在一起。
现在,全社会都在强调可持续发展。Dehydem®Supra在使用过程中,也可以带来一种可持续发展的效果,首先它可以简化比较复杂的流程,也可以用来添加在一些水剂的配方中,同时可以优化整个配方的流程,也可以减少额外使用增溶性的产品。同时,这个产品对环境来说是非常友好的一个产品,本身是可生物降解的,而且是低毒性的产品,同时适用于低温应用,这样就可以节约能源。它也可以提供一个非常高效的表现。
最后来做一下产品性能的小结,对于各种各样工业清洁的应用,Dehydem®Supra适用于多种配方环境以及各种不同的应用环境,Dehydem®Supra即使在低温的条件下也可以起效,而且可以带来非常好的清洁效果,同时它是亲水性的表活,也可以用在溶剂配方中,它本身又是可生物降解的。