第六起泡剂稳泡剂消泡剂精要.ppt

第六章　起泡剂、稳泡剂、消泡剂 第一节　概述 一、泡沫的定义 　　　由液体薄膜或固体薄膜隔离开的气泡聚集体称为泡沫。是气体分散在液体或固体中的分散体系，即液体泡沫和固体泡沫。人们通常所说的泡沫多指液体泡沫。 　　　 在液体泡沫中，液体薄膜（液体和气体的界面）起着重要作用，仅有一个界面的叫气泡，具有多个界面的气泡的聚集体则叫泡沫。泡沫是一种有大量气泡分散在液体连续相中的分散体系。泡沫类似于乳状液和悬浮液，所不同的是分散相为气体，而不是另一种不相混合的液体或微细的固体颗粒。 二、泡沫的形成 　　　 绝对纯净的液体不会产生泡沫，例如纯水，只有加入表面活性剂等物质，才能形成泡沫。 　　表面活性剂水溶液是典型的易产生泡沫的体系；蛋白质以及其他一些水溶液高分子溶液也容易产生稳定持久的泡沫。起泡液体不仅限于水溶液，非水溶液也常产生稳定的泡沫。 　 　　若液体中存在表面活性剂，由于气泡表面能吸附表面活性剂分子，当这些定向排列于气泡表面的分子达到一定浓度时，气泡壁就形成一层坚固的薄膜。表面活性剂分子吸附在气－液界面上形成液膜，使表面张力下降，从而增加了气－液接触面，这样，气泡就不易合并。 　 　　由于空气泡的相对密度比水小得多，要浮到液体的表面上来，当上升的气泡透过液面时，又把液面上的上层表面活性剂分子吸附上去。因此，暴露在空气中的吸附表面活性剂的气泡膜同溶液里的气泡膜不一样，它包有两层表面活性剂分子，被吸附的表面活性剂（内层）对液膜具有保护作用，第二层表面活性剂分子（外层）的疏水基都朝向空气，见图6－1所示。 三、泡沫在染整加工中的应用 　　　 泡沫的产生，有时是有利的，有时则是不利的。根据不同的需要，有时需强化起泡，有时则需减弱或消除泡沫。 　 　　泡沫被用于纺织染整加工是20世纪80年代初的一种新工艺，即所谓泡沫染整。就是将浓的化学品水溶液或分散液制成泡沫（用发泡器发泡），然后，将泡沫用泵输送到施加器，将泡沫均匀地施加到织物表面。然后轧辊使织物表面上的泡沫层破裂，以便将整理剂分布在织物中。泡沫染整已用于织物的整理、染色、印花和前处理等加工工序。泡沫整理较之常规整理有许多优点，无论从经济技术和能源的角度来看，用泡沫法的结果都是非常有利的。 第二节　起泡剂、稳泡剂 　　　 起泡剂：指起泡力好的物质。起泡剂（通常为表面活性剂）只是在一定的条件下（搅拌、吹气等）具有良好的起泡能力，但形成的泡沫却不一定能持久。 　　　 起泡力的大小，是以在一定条件下，摇动或搅拌时产生泡沫的多少来评定的。 稳泡剂：能使形成的泡沫稳定性好的物质。起泡剂和稳泡剂有时是一致的，有时则不一致。 如肥皂，洗衣粉形成的泡沫稳定性好，故即是起泡剂，又是稳泡剂。 一、泡沫稳定机理 泡沫是热力学上的不稳定体系，它具有比空气和液体的自由能 之和还要高的自由能，所以泡沫会自发破裂。 　　泡沫的稳定性：是指泡沫存在“寿命”的长短。即指泡沫保持其中所含液体及维持其自身存在的能力。 　　通常情况下，当液体的表面张力低，膜的强度高时，不论是稳 定泡沫还是不稳定泡沫，起泡力都较好。 　1、丁醇水溶液泡沫 　　　　　图 6－2 丁醇水溶液浓度与泡沫高度的关系 讨论： 　　1）丁醇的浓度为零或饱和时起泡不良，而在此浓度区间内起泡 良好，但为不稳定泡沫； 　　2）当丁醇的浓度较低时起泡力大； 　　3）看不出表面张力与起泡力有某种确定的关系。从理论上讲形 成泡沫时液体的表面积增大，所以表面张力小有利于起泡。 2、泡沫存在的状态 　　构成泡沫膜壁的液体实际上是在不停地流动、蒸发、收缩着， 故所有泡沫都是处于非平衡状态。 3、维持泡沫稳定的要素 　　1）表面活性剂　 　　　　由于其分子膜能阻碍泡沫膜上液体的流动，使排液过程难 以发生，从而增加泡沫稳定性。 　　2）高分子保护胶体　在溶液中加入蛋白质、阿拉伯胶、羧甲基 纤维素等时，使泡沫膜具有较大的粘度，也能防止排液过程。通 常液体粘度越大，泡沫寿命越长。 　　液体粘度的稳泡原理： 　　其一：增加了泡沫液膜的强度； 　　其二：由于表面粘度变大，膜液不易流动排出； 二、起泡剂 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　脂肪羧酸钠盐（肥皂）　 　　　　　　　　　　阴离子表面活性剂　　脂肪醇硫酸酯盐　 　　　　　　　　　　（起泡性能优良）　　烷基苯磺酸钠 　　　　起泡剂　　　阳离子表面活性剂　品种较少 　　　　　　　　　　（起泡、稳泡性差） 　　　　　　　　　　非离子表面活性剂　C10－15　聚氧乙烯链 　　　　　　　　　　（起泡、稳泡性差） 三、稳泡剂 　　稳泡剂：即泡沫稳定剂，为了延长泡沫寿命，提高表面活性剂 泡沫的稳定性的一类物