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高分子消泡剂概述

来源: 时间:2021-09-28 15:19:06 浏览次数:

1、天然油脂(如豆油、玉米油等)
优势:来源容易,价格低廉,使用简单;
坏处:如储存不当,容易变质,使酸价升高。
2、聚醚类消泡剂种类很多,主要有以下几种:
a.碳酸钙型消泡剂
采用环氧丙烷、环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丙烷混合加聚而成, GP型的消泡剂亲水性较差,在发泡介质中溶解度较小,宜采用稀薄发酵液。其抑泡性能优于消泡性,在基本培养基中添加,可有效抑制发酵过程中泡沫的产生。b. GPE型消泡剂即泡敌
用 GP型消泡剂在聚丙二醇链节尾加成环氧乙烷后,形成链端为亲水基团的聚氧乙烯氧甘油酯。环氧乙烷的加成量分别是10%、20%、…50%,分别称为GPE10、GPE20、…GPE50。GPE型消泡剂亲水性好,在发泡介质中易于铺展,消泡能力强,但溶解度大,消泡活性维持时间短,故用于粘稠发酵液效果较好。
c. GPES型消泡剂:
一种新型的聚醚类消泡剂,在链端用疏水基硬脂酸酯封头的 GPE型消泡剂,形成其两端为疏水链,中间隔有亲水链的嵌段。这类结构的分子容易在气液界面水平上聚集,因此表面活性强,消泡率高。
3、高碳醇
高碳醇是疏水弱亲水的线型分子,是水体系中的有效消泡剂。70年代初前苏联学者曾在阴离子、阳离子、非离子表面活性剂水溶液中进行了醇的消泡,其消泡程度与其在起泡液中的溶解度和扩散程度有关。C7~C9为最有效的消泡剂。
C12~C22的高碳醇借助合适的乳化剂,制备成粒度为4~9微米、含量为20~50%的水乳液,即在水体系中使用。
还有一些成酯,如苯乙酸月桂醇酯、苯乙酸月桂醇酯等在青霉素发酵中起到消泡作用,后者可作为前体。
磷酸三丁酯(CAS:126-73-8)作为一种古老的消泡剂,目前仍在工业中广泛应用,原因是其极低的表面张力(27.7925℃),水溶性极低(0.6125℃,溶剂溶于水),消泡效果显著,但因其具有刺激性和一定毒性,用于不与食品/日用化妆品接触的其他工业。
4、硅类
主要用于聚二甲基硅氧烷,又称二甲基硅油。水溶性低,表面张力低,在水和一般油中的溶解度低、活性高。其主链是硅氧键,是非极性分子。和极性溶剂水不亲和,与普通油的亲和性极小。其挥发性低,具有化学惰性,比较稳定,毒性小。纯聚二甲基硅氧烷,不经分散处理,很难成为消泡剂。其主要原因在于其与水的界面张力大,铺展系数小,泡沫介质不易分散。这样,把硅油与SiO2气溶胶混合,所形成的复合物,即将疏水处理的SiO2气溶胶加入二甲基硅油中,经过一定的温度和时间处理,即可制得。
硅氧烷消泡剂是由硅脂、乳化剂、防水剂、稠化剂等配合适量的水,机械乳化而成。该方法具有表面张力小、表面活性高、消泡力强、用量少、成本低的特点。该消泡剂与水和多数有机物质不相混溶,可用于大部分气泡介质的消泡。热稳定性好,可在5℃-150℃范围内使用,化学稳定性较好,与其它物质反应比较困难,可在酸、碱、盐溶液中使用,不破坏产品质量,一般用于食品和医药行业。在所有气泡系统中兼有抑泡、破泡功能,属广谱型消泡剂范畴。在洗涤、造纸、纸浆、制糖、电镀、化肥、助剂、废水处理等生产过程中,广泛应用于消泡。在石油工业中,它主要用于天然气的脱硫和加速油气分离;乙二醇干燥、芳香烃提取、沥青加工、润滑油脱蜡等设备中也可用于控制或抑制气泡。在纺织工业中,用于染色、精练、上浆等工序的消泡;在化学工业中,用于合成树脂、乳胶、涂料、油墨等工序的消泡;在食品工业中,用于各种浓缩、发酵、蒸馏过程的消泡。可以在锅壁上,出口处,或者涂在金属网上,进行消泡。采用硅脂作为溶液,可用于油相体系的消泡。用硅脂和低粘度硅油配制成水乳液,可用于各种水相体系的消泡。临床上,常用于清除来自病人术前、X光、胃镜检查的脏器或胃内器官的胀气。
消泡剂大致可以分为两大类:一类是去除产生的气泡,如乙醇等;另一类是抑制乳化硅油等气泡的形成。授权使用的消泡剂有:乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯酸酯、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯酸酯复合物
5、聚醚改性硅
将聚醚与有机硅两种消泡剂综合起来,具有无毒无害、不伤菌种、添加量小、性价比高的特点。