一般來說,泡沫是氣體在液體中的粗分散體,屬于氣-液非均相體系。體積密度接近氣體而不接近液體的氣-液分散體。氣-液分散體分為液多氣少的“氣泡分散體”和氣多液少的“泡沫”。如上圖。
什么是泡沫?泡沫可定義為液體介質(zhì)中穩(wěn)定的氣體。泡沫是一種氣體在液體中的分散體系,氣體成為許多氣泡被連續(xù)相的液體分隔開來,氣體是分散相,液體是分散介質(zhì)。
泡沫是一熱力學(xué)上的不穩(wěn)定體系,不可能是穩(wěn)定的,泡沫的熱力學(xué)不穩(wěn)定性,是由于破泡之后體系的液體總表面積大為減少,從而體系能量(自由能)降低甚多的原因。
馬蘭格尼效應(yīng)阻止氣泡膜的排液,恢復(fù)氣泡膜厚度。氣泡向空氣排放氣體,氣泡破裂。影響此一過程的因素是氣泡的表觀粘度和稠密度影響到消泡劑微粒在氣泡表面膜上的滲透擴散。
破泡劑·抑泡劑·脫泡劑總稱為消泡劑。
破泡:相對于泡沫(泡沫聚合體),從空氣側(cè)侵入泡中,將泡合一破壞。
抑泡:從液體側(cè)侵入泡中,將泡合一破壞,令泡沫難以產(chǎn)生。
脫泡:從氣泡的界面侵入泡中,令氣泡合一浮出液面。
紡織工業(yè)是使用硅油消泡劑量多的部門之一,在織物加工的8個主要工序(即紡紗、上漿、織布、去漿、洗毛、漂白、染色(扎染)及后整理)中,有4個工序(上漿、洗毛、染色及后整理)需要使用表面活性劑及其它助劑,因而存在不同程度的泡沫困擾。例如,在織物印染、勻染及漂染過程中,對于厚密織物的染色常需加入滲透劑,以提高染色均勻性,而滲透劑極易起泡而引起色漬,甚至造成廢品;再如,尼龍綢印印花時,也容易產(chǎn)生“泡邊”而影響產(chǎn)品質(zhì)量。如果分別加入硅油乳液消泡劑或與辛醇等共用作消泡劑,則可解決泡沫的困擾,提高勻染效果及色漿的穩(wěn)定性。需要指出,在纖維織物染色及整理過程中,對所用消泡劑的質(zhì)量有嚴格要求。如果消泡劑的穩(wěn)定性不佳,就可能再織物上出現(xiàn)油跡或油斑,使產(chǎn)品降檔或稱為廢品。為此對消泡劑的性能,浴液配方及酸、堿性,整理溫度及攪拌狀況等均要認真加以選定。對于一般織物多選用硅油乳液消泡劑;對于聚酯纖維織物的高溫(130℃以上)染色,則多使用自乳化型改性硅油消泡劑。
使用乳液聚合法制取橡膠膠乳時,多以脂肪酸皂做乳化劑,起泡問題比較嚴重。特別是在反應(yīng)結(jié)束后,汽提回收未反應(yīng)的單體時,起泡尤為嚴重。列如在合成丁苯膠乳、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、氯丁共聚物及酚醛樹脂等過程中,均有不同程度的起泡問題,使用聚醚硅油消泡劑或硅油乳液消泡劑,可以較滿意的解決上述問題。再如,在聚氯乙烯(PVC)地板等生產(chǎn)過程中,需涂布一層PVC溶膠膜。以提高表面耐磨性,而PVC溶膠中存在密集的氣泡,不予消除則將影響涂層的透明性及美觀。當加入0.2%(質(zhì)量分數(shù))(按PVC計)的改性硅油消泡劑,可加快溶膠真空脫泡的速度,還能降低溶膠液黏度,改善施工性,固化后的溶膠膜,表面光滑無氣泡。