消泡剂的种类很多,目前效果较好并常用的有以下三类消泡剂。
(1) 聚醚类消泡剂
1) GP 型消泡剂以甘油为起始剂,由环氧丙烷,或环氧乙烷与环氧丙烷的混合物进行加成聚合而制成的GP 型的消泡剂亲水性差,在发泡介质中的溶解度小,所以宜使用在稀薄的发酵液中。它的抑泡能力比消泡能力优越,适宜在基础培养基中加入,以抑制整个发酵过程的泡沫产生。
2) GPE 型消泡剂即泡敌在 GP 型消泡剂的聚丙二醇链节末端再加成环氧乙烷,成为链端是亲水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油,也叫。按照环氧乙烷加成量为10%,20%,50%分别称为GPE10,GPE20,GPE50。
GPE 型消泡剂亲水性较好,在发泡介质中易铺展,消泡能力强,但溶解度也较大,消泡活性维持时间短,因此用在粘稠发酵液中效果较好。
3) GPES 型消泡剂:是一种新的聚醚类消泡剂,在GPE 型消泡剂链端用疏水基硬脂酸酯封头,便形成两端是疏水链,当中间隔有亲水链的嵌段共聚物。这种结构的分子易于平卧状聚集在气液界面,因而表面活性强,消泡效率高。
一般液体在水中的溶解度随着温度的升高而升高,但是聚醚具有逆溶解性,即在冷水中溶解,随着温度升高,溶解度变低,出现混浊,此点温度称为浊点。产生浊点的原因以聚乙二醇为例。因为聚乙二醇在无水状态链节呈锯齿形,当与水接触时,因为醚键中的氧原子与水中的氢原子形成氢键,这时链节就成为曲折形,分子中亲水的氧原子与水分子形成氢键,疏水的-CH2-CH2-基置于内侧,则聚醚溶于水。当温
度升高时,由于氢键结合很弱,分子运动较为剧烈时,氢键破坏,曲折形的链节转化为锯齿形。
-CH2-CH2-基就暴露出来了,聚醚在水中的溶解度变小而析出,使液体变混浊了。所以聚醚在低温时由于氢键的
存在它是亲水的,高温时呈锯齿形是疏水的,当它由亲水变为疏水时的温度为浊点。
(2) 有机硅消泡剂的种类:
1) 本体型:活性成分含量为100%的油型(硅油)及油膏型(硅油+白炭黑)的消泡剂,主要用于非水体系。
2) 溶液型:硅油或硅油膏用各种有机溶剂配制而成,主要用于非水体系,特别是油体系的消泡,比前者易分散.硅油
用柴油稀释可作润滑油消泡剂,硅油膏用矿物油分散,用于纸浆黑液消泡。
3) 乳液型:是白炭黑油膏在乳化剂存在下与水经机械搅拌分散乳化配制的水包油(O/W)型乳液.主要用于水体系
的消泡,是有机硅消泡剂的主要产品形态。
有机硅消泡剂的缺点:
1) 聚硅氧烷分散比较困难:聚硅氧烷难溶于水,妨碍了它在水体系中的分散,必须加分散剂.分散剂加多了,则乳液稳定了,消泡效果会变差.必须少用乳化剂,使其消泡效果好,乳液又稳定。
2) 有机硅是油溶性的,降低了它在油体系中的消泡效果。
3) 耐高温、耐强碱性差。
(3) 聚醚改性有机硅消泡剂
结合了聚醚跟有机硅消泡剂二者的优点,具有无毒无害,对菌种无害,添加量极少,是一种高性价比的产品。聚醚改性有机硅,是在硅氧烷分子中加入聚醚链段制得的共聚物。通过共聚反应,合成有Si-O-C-和Si-C-型支链的有机硅-聚醚共聚型消泡剂,聚硅氧烷类消泡剂具有消泡迅速,抑泡时间长和安全无毒等特点,但它有以上三点缺点,影响了它的使用。
聚醚类消泡剂水溶性好,耐高温,耐强碱性强,但其消泡速度和抑泡时间都不甚理想。通过缩合技术接枝在聚硅氧烷链上引入聚醚链,使之具有二类消泡剂的优点,成为一种性能优良,有广泛应用前景的消泡剂。在有机硅-聚醚共聚物的分子中,硅氧烷段是亲油基,聚醚段是亲水基。聚醚链段中聚环氧乙烷链节能提供亲水性和起泡性,聚环氧丙烷链节能提供疏水性和渗透力,对降低表面张力有较强的作用。聚醚端基的基团对硅醚共聚物的性能也有很强的影响。常见的端基有羟基、烷氧基、OAc 等。调节共聚物中硅氧烷段的相对分子质量,可以使共聚物突出或减弱有机硅的特性。同样,改变聚醚段的相对分子质量,会增加或降低分子中有机硅的比例,对共聚物的性能也会产生影响。聚醚改性有机硅消泡剂很容易在水中乳化,亦称作“自乳化型消泡剂”,在其浊点温度以上时,失去对水的溶解性和机械稳定性,并耐酸、碱和无机盐,可用于苛刻条件下的消泡,广泛用于涤纶织物高温染色工艺、发酵工艺中的消泡。此外,也可用于二乙醇胺脱硫体系的消泡及各种油剂、切削液、不冻液、水性油墨等体系的消泡,也适用于即印刷行业感光树脂制版后,洗掉未固化树脂的消泡,是一种很有代表性、性能优良、用途广泛的有机硅消泡剂。
自乳性消泡剂的特点:消泡效力好;逆溶解性(即在冷水中溶解,随着温度升高,溶解度变低,出现混浊,此点温度称为浊点),可用低于浊点的冷水冲洗消泡剂,进行设备清洗,高于浊点消泡;聚醚的浊点与聚醚的分子量有关,分子量高浊点低,分子量低者浊点高;在聚乙二醇链节中引入聚丙二醇链节后水溶性降低,浊点下降;聚醚的溶解度与pH 值有关,pH 值高时溶解度下降,低时溶解度大;自乳性使其在起泡液中能够均匀分散,有助于充分发挥消泡作用,稳定性好,耐剪切性好,可在130℃和碱性体系使用。
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常用的有以下三类消泡剂 最新评论:
