สารลดฟองใช้เพื่อลดแรงตึงผิวของน้ำ สารละลาย และสารแขวนลอย ป้องกันการเกิดฟอง หรือลดฟองที่เกิดขึ้นระหว่างการผลิตในอุตสาหกรรม สารลดฟองที่ใช้กันทั่วไปมีดังต่อไปนี้:
I. น้ำมันธรรมชาติ (เช่น น้ำมันถั่วเหลือง น้ำมันข้าวโพด เป็นต้น)
ข้อดี: หาได้ง่าย ราคาประหยัด และใช้งานง่าย
ข้อเสีย: หากเก็บรักษาไม่ถูกวิธี อาจเสื่อมสภาพและมีค่าความเป็นกรดสูงขึ้นได้ง่าย
2.แอลกอฮอล์ที่มีคาร์บอนสูง
แอลกอฮอล์ที่มีคาร์บอนสูงเป็นโมเลกุลเชิงเส้นที่มีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำสูงและชอบน้ำต่ำ ซึ่งเป็นสารลดฟองที่มีประสิทธิภาพในระบบน้ำ ผลการลดฟองของแอลกอฮอล์เกี่ยวข้องกับความสามารถในการละลายและการแพร่กระจายในสารละลายที่เกิดฟอง แอลกอฮอล์ที่มีคาร์บอน 7-9 อะตอมเป็นสารลดฟองที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด แอลกอฮอล์ที่มีคาร์บอน 12-22 อะตอมนั้นเตรียมได้ด้วยอิมัลซิไฟเออร์ที่เหมาะสม โดยมีขนาดอนุภาค 4-9 ไมโครเมตร และมีอิมัลชันน้ำ 20-50% ซึ่งก็คือสารลดฟองในระบบน้ำนั่นเอง เอสเทอร์บางชนิดก็มีผลลดฟองในการหมักเพนิซิลลินเช่นกัน เช่น ฟีนิลเอทานอลโอเลเอตและลอริลฟีนิลอะซิเตต
III.สารป้องกันการเกิดฟองโพลีอีเทอร์
1. สารป้องกันการเกิดฟอง GP
ผลิตโดยการพอลิเมอไรเซชันแบบเติมของโพรพิลีนออกไซด์ หรือส่วนผสมของเอทิลีนออกไซด์และโพรพิลีนออกไซด์ โดยใช้กลีเซอรอลเป็นสารตั้งต้น มีคุณสมบัติชอบน้ำน้อยและละลายได้น้อยในตัวกลางที่เกิดฟอง จึงเหมาะสำหรับใช้ในของเหลวหมักที่มีลักษณะบาง เนื่องจากความสามารถในการป้องกันฟองดีกว่าการกำจัดฟอง จึงเหมาะที่จะเติมลงในตัวกลางพื้นฐานเพื่อยับยั้งกระบวนการเกิดฟองตลอดกระบวนการหมัก
2. สารลดฟอง GPE
สารลดฟอง GP มีการเติมเอทิลีนออกไซด์ที่ปลายโซ่ของโพลีโพรพิลีนไกลคอล เพื่อสร้างโพลีออกซีเอทิลีนออกซีโพรพิลีนกลีเซอรอลที่มีปลายชอบน้ำ สารลดฟอง GPE มีคุณสมบัติชอบน้ำดี มีความสามารถในการลดฟองสูง แต่ก็ละลายได้ดี ทำให้คงประสิทธิภาพในการลดฟองได้ไม่นาน ดังนั้นจึงมีประสิทธิภาพดีในน้ำหมักที่มีความหนืดสูง
3. สารป้องกันการเกิดฟอง GPEs
โคพอลิเมอร์แบบบล็อกที่มีโซ่ไฮโดรโฟบิกที่ปลายทั้งสองข้างและโซ่ไฮโดรฟิลิก เกิดจากการปิดปลายโซ่ของสารลดฟอง GPE ด้วยสเตียเรตไฮโดรโฟบิก โมเลกุลที่มีโครงสร้างเช่นนี้มีแนวโน้มที่จะรวมตัวกันที่ส่วนต่อประสานระหว่างแก๊สและของเหลว ดังนั้นจึงมีฤทธิ์ต่อพื้นผิวสูงและประสิทธิภาพในการลดฟองที่ดีเยี่ยม
4.ซิลิโคนดัดแปลงโพลีอีเทอร์
สารลดฟองซิลิโคนดัดแปลงโพลีอีเทอร์เป็นสารลดฟองประสิทธิภาพสูงชนิดใหม่ มีต้นทุนต่ำ มีข้อดีคือ กระจายตัวได้ดี ยับยั้งการเกิดฟองได้ดี มีความเสถียร ปลอดสารพิษและไม่เป็นอันตราย ระเหยต่ำ และมีประสิทธิภาพในการลดฟองสูง โดยสามารถแบ่งตามรูปแบบการเชื่อมต่อภายในที่แตกต่างกันได้เป็นสองประเภทดังนี้:
1. โคพอลิเมอร์ที่มีพันธะ -Si-OC- ที่เตรียมโดยใช้กรดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา สารลดฟองนี้สลายตัวได้ง่ายและมีความเสถียรต่ำ หากมีบัฟเฟอร์อะมีนอยู่ด้วย จะสามารถเก็บรักษาได้นานขึ้น แต่เนื่องจากราคาต่ำ ศักยภาพในการพัฒนาจึงชัดเจนมาก
2. โคพอลิเมอร์ที่ยึดด้วยพันธะ –si-c มีโครงสร้างที่ค่อนข้างเสถียรและสามารถเก็บรักษาได้นานกว่าสองปีภายใต้สภาวะปิด อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีการใช้แพลทินัมซึ่งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีราคาแพงในกระบวนการผลิต ทำให้ต้นทุนการผลิตสารลดฟองชนิดนี้สูง จึงยังไม่เป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย
วี. สารป้องกันการเกิดฟองซิลิโคนอินทรีย์
…บทต่อไป
วันที่โพสต์: 29 ตุลาคม 2564
