محصولات اصلی ما: سیلیکون آمینو، سیلیکون بلوکی، سیلیکون آبدوست، تمام امولسیون‌های سیلیکونی آنها، بهبود دهنده ثبات سایشی-ترشوندگی، دافع آب (بدون فلوئور، کربن ۶، کربن ۸)، مواد شیمیایی شستشوی دیمین (ABS، آنزیم، محافظ اسپندکس، حذف کننده منگنز)، کشورهای اصلی صادراتی: هند، پاکستان، بنگلادش، ترکیه، اندونزی، ازبکستان و غیره، برای اطلاعات بیشتر لطفا با مندی +۸۶ ۱۹۸۵۶۶۱۸۶۱۹ (واتساپ) تماس بگیرید.

 

مشکل کف در تصفیه آب بسیاری از افراد را متحیر کرده است. در مرحله اولیه راه اندازی، کف، کف سورفکتانت، کف ضربه ای، کف پراکسید، کف تولید شده با افزودن باکتری کش غیر اکسید کننده در تصفیه آب در گردش و غیره، بنابراین استفاده از کف زدا در تصفیه آب نسبتاً رایج است. این مقاله به طور جامع اصول، طبقه بندی، انتخاب و دوز کف زدا را معرفی می کند!

★ از بین بردن کف

۱. روش‌های فیزیکی

از نظر فیزیکی، روش‌های از بین بردن کف عمدتاً شامل قرار دادن بافل یا صفحه فیلتر، هم زدن مکانیکی، الکتریسیته ساکن، انجماد، گرمایش، بخار، تابش پرتو، سانتریفیوژ با سرعت بالا، کاهش فشار، ارتعاش فرکانس بالا، تخلیه آنی و اولتراسونیک (کنترل مایع صوتی) است. همه این روش‌ها سرعت انتقال گاز در دو انتهای فیلم مایع و تخلیه مایع از فیلم حباب را به درجات مختلف افزایش می‌دهند و باعث می‌شوند ضریب پایداری کف کمتر از ضریب میرایی باشد، به طوری که تعداد کف به تدریج کاهش می‌یابد. با این حال، عیب مشترک این روش‌ها این است که آنها به شدت توسط عوامل محیطی محدود می‌شوند و سرعت کف‌زدایی پایینی دارند. مزایای آنها حفاظت از محیط زیست و سرعت استفاده مجدد بالا است.

۲. روش‌های شیمیایی

روش‌های شیمیایی برای از بین بردن کف عمدتاً شامل روش واکنش شیمیایی و افزودن ضد کف است.

روش واکنش شیمیایی به واکنش شیمیایی بین عامل کف‌ساز و عامل کف‌ساز با افزودن برخی واکنش‌دهنده‌ها برای تولید مواد نامحلول در آب اشاره دارد که در نتیجه غلظت سورفکتانت در فیلم مایع کاهش یافته و باعث پارگی کف می‌شود. با این حال، این روش دارای برخی کاستی‌ها مانند عدم قطعیت ترکیب عامل کف‌ساز و آسیب مواد نامحلول به تجهیزات سیستم است. امروزه پرکاربردترین روش کف‌زدایی در صنایع مختلف، روش افزودن کف‌زداها است. بزرگترین مزیت این روش، راندمان بالای کف‌زدایی و سهولت استفاده از آن است. با این حال، یافتن یک کف‌زدای مناسب و کارآمد، کلید حل این مشکل است.

★اصل کف زدایی

ضد کف ها که به عنوان کف زدا نیز شناخته می شوند، اصول زیر را دارند:

۱. مکانیسم کاهش کشش سطحی موضعی کف که منجر به ترکیدن کف می‌شود، این است که الکل‌های قوی‌تر یا روغن‌های گیاهی روی کف پاشیده می‌شوند و هنگامی که در مایع کف حل می‌شوند، کشش سطحی به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. از آنجا که این مواد عموماً حلالیت کمی در آب دارند، کاهش کشش سطحی به قسمت موضعی کف محدود می‌شود، در حالی که کشش سطحی اطراف کف تقریباً هیچ تغییری نمی‌کند. قسمتی که کشش سطحی آن کاهش یافته است، به شدت کشیده شده و در تمام جهات گسترش می‌یابد و در نهایت می‌شکند.

۲. تخریب خاصیت ارتجاعی غشاء منجر به اضافه شدن ضد کف حباب‌شکن به سیستم فوم می‌شود که به سطح مشترک گاز-مایع نفوذ می‌کند و بازیابی خاصیت ارتجاعی غشاء را برای سورفکتانت با اثر تثبیت‌کننده کف دشوار می‌سازد.

۳. ضد کف‌هایی که باعث تخلیه فیلم مایع می‌شوند، می‌توانند تخلیه فیلم مایع را نیز افزایش دهند و در نتیجه باعث ترکیدن حباب‌ها شوند. میزان تخلیه کف می‌تواند نشان‌دهنده پایداری کف باشد. افزودن ماده‌ای که تخلیه کف را تسریع می‌کند نیز می‌تواند در کف‌زدایی نقش داشته باشد.

۴. افزودن ذرات جامد آبگریز می‌تواند باعث ترکیدن حباب‌ها روی سطح حباب‌ها شود. ذرات جامد آبگریز، انتهای آبگریز سورفکتانت را جذب می‌کنند و ذرات آبگریز را آبدوست کرده و وارد فاز آب می‌کنند و در نتیجه در کف‌زدایی نقش دارند.

۵. سورفکتانت‌های حل‌کننده و کف‌کننده می‌توانند باعث ترکیدن حباب‌ها شوند. برخی از مواد با وزن مولکولی پایین که می‌توانند به طور کامل با محلول مخلوط شوند، می‌توانند سورفکتانت را حل کرده و غلظت مؤثر آن را کاهش دهند. مواد مولکولی پایین با این اثر، مانند اکتانول، اتانول، پروپانول و سایر الکل‌ها، نه تنها می‌توانند غلظت سورفکتانت را در لایه سطحی کاهش دهند، بلکه می‌توانند در لایه جذب سورفکتانت نیز حل شوند و فشردگی مولکول‌های سورفکتانت را کاهش دهند و در نتیجه پایداری کف را تضعیف کنند.

۶. لایه دوگانه الکتریکی سورفکتانت ناشی از تجزیه الکترولیت، نقش کف‌زدایی را در برهمکنش لایه دوگانه الکتریکی سورفکتانت با کف ایفا می‌کند و مایع کف‌زای پایداری تولید می‌کند. افزودن الکترولیت معمولی می‌تواند لایه دوگانه الکتریکی سورفکتانت را از بین ببرد.

★ طبقه بندی ضد کف ها

ضدکف‌های رایج را می‌توان بر اساس ترکیبشان به سیلیکون (رزین)، سورفکتانت، آلکان و روغن معدنی تقسیم کرد.

۱. کف‌زدای‌های سیلیکونی (رزینی)، که به عنوان کف‌زدای امولسیونی نیز شناخته می‌شوند، با امولسیون‌سازی و پراکندگی رزین سیلیکونی با امولسیفایرها (سورفکتانت‌ها) در آب قبل از افزودن آن به فاضلاب استفاده می‌شوند. پودر ریز دی‌اکسید سیلیکون نوع دیگری از کف‌زدای مبتنی بر سیلیکون با اثر کف‌زدایی بهتر است.

۲. سورفکتانت‌ها، مانند ضدکف‌ها، در واقع امولسیفایر هستند، یعنی از پراکندگی سورفکتانت‌ها برای حفظ مواد تشکیل‌دهنده کف در حالت امولسیون پایدار در آب استفاده می‌کنند تا از تشکیل کف جلوگیری شود.

۳. ضدکف‌های پایه آلکان، ضدکف‌هایی هستند که با امولسیون‌سازی و پخش کردن پارافین یا مشتقات آن با استفاده از امولسیفایرها ساخته می‌شوند. کاربرد آنها مشابه ضدکف‌های امولسیون‌کننده پایه سورفکتانت است.

۴. روغن معدنی جزء اصلی کف‌زدا است. برای بهبود اثر، گاهی اوقات صابون فلزی، روغن سیلیکون، سیلیس و سایر مواد برای استفاده با هم مخلوط می‌شوند. علاوه بر این، گاهی اوقات می‌توان سورفکتانت‌های مختلفی را برای تسهیل انتشار روغن معدنی روی سطح محلول کف‌زا یا برای پراکندگی یکنواخت صابون‌های فلزی و سایر مواد در روغن معدنی اضافه کرد.
★ مزایا و معایب انواع مختلف ضد کف

تحقیق و کاربرد ضد کف‌های آلی مانند روغن‌های معدنی، آمیدها، الکل‌های سبک‌تر، اسیدهای چرب و استرهای اسید چرب، استرهای فسفات و غیره نسبتاً زودهنگام بوده و به نسل اول ضد کف‌ها تعلق دارند. این مواد از مزایای دسترسی آسان به مواد اولیه، عملکرد زیست‌محیطی بالا و هزینه‌های تولید پایین برخوردارند. از معایب آنها می‌توان به راندمان پایین ضد کف، اختصاصی بودن بالا و شرایط سخت استفاده اشاره کرد.

ضدکف‌های پلی‌اتر، ضدکف‌های نسل دوم هستند که عمدتاً شامل پلی‌اترهای زنجیره مستقیم، پلی‌اترهایی که از الکل یا آمونیاک شروع می‌شوند و مشتقات پلی‌اتری با استری شدن گروه‌های انتهایی می‌شوند. بزرگترین مزیت ضدکف‌های پلی‌اتر، توانایی قوی آنها در ضدکف شدن است. علاوه بر این، برخی از ضدکف‌های پلی‌اتر دارای خواص عالی مانند مقاومت در برابر دمای بالا، مقاومت در برابر اسید و باز قوی نیز هستند. معایب آنها محدود به شرایط دمایی، مناطق کاربرد محدود، توانایی ضعیف در ضدکف شدن و سرعت پایین شکستن حباب است.

ضدکف‌های سیلیکونی آلی (ضدکف‌های نسل سوم) دارای عملکرد ضدکف قوی، قابلیت ضدکف سریع، فراریت کم، عدم سمیت برای محیط زیست، عدم اینرسی فیزیولوژیکی و طیف وسیعی از کاربردها هستند. بنابراین، چشم‌انداز کاربرد وسیع و پتانسیل بازار عظیمی دارند، اما عملکرد ضدکف آنها ضعیف است.

ضدکف پلی سیلوکسان اصلاح‌شده با پلی‌اتر، مزایای ضدکف‌های پلی‌اتر و ضدکف‌های ارگانوسیلیکون را با هم ترکیب می‌کند و مسیر توسعه ضدکف‌ها است. گاهی اوقات می‌توان آن را بر اساس حلالیت معکوس آن دوباره استفاده کرد، اما در حال حاضر انواع کمی از این ضدکف‌ها وجود دارد و آنها هنوز در مرحله تحقیق و توسعه هستند که منجر به هزینه‌های بالای تولید می‌شود.

★ انتخاب ضد کف ها

انتخاب ضد کف ها باید معیارهای زیر را داشته باشد:

۱. اگر در محلول کف‌ساز نامحلول یا غیرمحلول باشد، کف را می‌شکند. کف‌زدا باید روی لایه نازک کف غلیظ شود. برای کف‌زداها، باید فوراً غلیظ و غلیظ شوند، در حالی که برای سرکوب‌کننده‌های کف، باید مرتباً در این حالت نگه داشته شوند. بنابراین کف‌زداها در مایعات کف‌ساز در حالت فوق اشباع قرار دارند و فقط مواد نامحلول یا کم محلول مستعد رسیدن به حالت فوق اشباع هستند. نامحلول یا به سختی حل می‌شود، به راحتی در سطح مشترک گاز-مایع جمع می‌شود، به راحتی روی غشای حباب متمرکز می‌شود و می‌تواند در غلظت‌های پایین‌تر عمل کند. کف‌زدای مورد استفاده در سیستم‌های آبی، مولکول‌های ماده فعال، باید به شدت آبگریز و به طور ضعیف آبدوست باشند و مقدار HLB آنها برای بهترین اثر در محدوده ۱.۵-۳ باشد.

۲. کشش سطحی کمتر از مایع کف کننده است و تنها زمانی که نیروهای بین مولکولی کف کننده کوچک باشند و کشش سطحی کمتر از مایع کف کننده باشد، ذرات کف کننده می توانند روی فیلم کف نفوذ کرده و منبسط شوند. شایان ذکر است که کشش سطحی محلول کف کننده، کشش سطحی محلول نیست، بلکه کشش سطحی محلول کف کننده است.

۳. میزان مشخصی از میل ترکیبی با مایع کف کننده وجود دارد. از آنجایی که فرآیند کف زدایی در واقع رقابتی بین سرعت فروپاشی کف و سرعت تولید کف است، کف زدا باید بتواند به سرعت در مایع کف کننده پراکنده شود تا بتواند به سرعت در طیف وسیع تری از مایع کف کننده نقش ایفا کند. برای اینکه کف زدا به سرعت پخش شود، ماده فعال کف زدا باید میزان مشخصی از میل ترکیبی با محلول کف کننده داشته باشد. مواد فعال کف زداها خیلی نزدیک به مایعات کف کننده هستند و حل می شوند. خیلی پراکنده و پراکنده شدن آنها دشوار است. تنها زمانی که این نزدیکی مناسب باشد، اثربخشی می تواند خوب باشد.

۴. ضد کف‌ها با مایعات کف‌ساز واکنش شیمیایی انجام نمی‌دهند. وقتی ضد کف‌ها با مایعات کف‌ساز واکنش می‌دهند، اثربخشی خود را از دست می‌دهند و ممکن است مواد مضری تولید کنند که بر رشد میکروبی تأثیر می‌گذارند.

۵. فراریت کم و مدت زمان اثر طولانی. در ابتدا، لازم است مشخص شود که سیستمی که نیاز به استفاده از ضد کف‌ها دارد، پایه آب است یا پایه روغن. در صنعت تخمیر، باید از ضد کف‌های پایه روغنی مانند سیلیکون اصلاح‌شده با پلی‌اتر یا ضد کف‌های پایه پلی‌اتر استفاده شود. صنعت پوشش‌های پایه آب به ضد کف‌های پایه آب و ضد کف‌های سیلیکونی آلی نیاز دارد. ضد کف را انتخاب کنید، مقدار اضافه شده را مقایسه کنید و بر اساس قیمت مرجع، مناسب‌ترین و اقتصادی‌ترین محصول ضد کف را تعیین کنید.

★عوامل مؤثر بر اثربخشی استفاده از ضد کف

۱. پراکندگی و خواص سطحی ضد کف‌ها در محلول، به طور قابل توجهی بر سایر خواص ضد کف تأثیر می‌گذارد. ضد کف‌ها باید درجه پراکندگی مناسبی داشته باشند و ذراتی که اندازه خیلی بزرگ یا خیلی کوچک دارند، می‌توانند بر فعالیت ضد کف آنها تأثیر بگذارند.

۲. سازگاری ضد کف در سیستم فوم هنگامی که سورفکتانت به طور کامل در محلول آبی حل می‌شود، معمولاً به صورت جهت‌دار روی سطح مشترک گاز-مایع فوم قرار می‌گیرد تا فوم را تثبیت کند. هنگامی که سورفکتانت در حالت نامحلول یا فوق اشباع باشد، ذرات در محلول پراکنده شده و روی فوم جمع می‌شوند و فوم به عنوان ضد کف عمل می‌کند.

۳. دمای محیط سیستم کف سازی و دمای مایع کف ساز نیز می تواند بر عملکرد کف زدا تأثیر بگذارد. هنگامی که دمای خود مایع کف ساز نسبتاً بالا باشد، توصیه می شود از کف زدای مخصوص مقاوم در برابر دمای بالا استفاده شود، زیرا در صورت استفاده از کف زدای معمولی، قطعاً اثر کف زدای به شدت کاهش می یابد و کف زدا مستقیماً لوسیون را از بین می برد.

۴. بسته‌بندی، نگهداری و حمل و نقل ضدکف‌ها برای نگهداری در دمای ۵ تا ۳۵ درجه سانتیگراد مناسب است و ماندگاری آن عموماً ۶ ماه است. آن را نزدیک منبع گرما قرار ندهید یا در معرض نور خورشید قرار ندهید. طبق روش‌های رایج نگهداری مواد شیمیایی، پس از استفاده، برای جلوگیری از خراب شدن، از آب‌بندی مطمئن شوید.

۶. نسبت افزودن مواد کف‌زدا به محلول اصلی و محلول رقیق‌شده تا حدودی انحراف دارد و این نسبت برابر نیست. به دلیل غلظت کم سورفکتانت، لوسیون کف‌زدای رقیق‌شده بسیار ناپایدار است و به زودی لایه لایه نمی‌شود. عملکرد کف‌زدایی نسبتاً ضعیف است که برای نگهداری طولانی‌مدت مناسب نیست. توصیه می‌شود بلافاصله پس از رقیق‌سازی استفاده شود. نسبت مواد کف‌زدای اضافه‌شده باید از طریق آزمایش در محل تأیید شود تا اثربخشی آن ارزیابی شود و نباید بیش از حد اضافه شود.

★میزان مصرف کف زدا

انواع مختلفی از ضد کف وجود دارد و دوز مورد نیاز برای انواع مختلف ضد کف متفاوت است. در زیر، دوز شش نوع ضد کف را معرفی خواهیم کرد:

۱. کف‌زدای الکلی: هنگام استفاده از کف‌زدای الکلی، میزان مصرف معمولاً بین ۰.۰۱ تا ۰.۱۰ درصد است.

۲. ضد کف های پایه روغنی: میزان اضافه شدن ضد کف های پایه روغنی بین ۰.۰۵-۲٪ و میزان اضافه شدن ضد کف های استر اسید چرب بین ۰.۰۰۲-۰.۲٪ است.

۳. ضد کف آمید: ضد کف آمید اثر بهتری دارد و مقدار افزودنی آن عموماً بین ۰.۰۰۲ تا ۰.۰۰۵ درصد است.

۴. کف زدای اسید فسفریک: کف زدای اسید فسفریک بیشتر در الیاف و روغن های روان کننده استفاده می شود که مقدار افزوده آن بین ۰.۰۲۵-۰.۲۵٪ است.

۵. ضدکف آمینی: ضدکف‌های آمینی عمدتاً در فرآوری الیاف، با مقدار افزوده ۰.۰۲-۲٪، استفاده می‌شوند.

۷.کف‌زداهای پایه اتر: کف‌زداهای پایه اتر معمولاً در چاپ کاغذ، رنگرزی و تمیزکاری استفاده می‌شوند و دوز معمول آنها ۰.۰۲۵-۰.۲۵٪ است.