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消泡剂
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消泡剂
中文名称：消泡剂种类：耐酸消泡剂，耐碱消泡剂等化学性质：稳定其他名称：抗泡剂

消泡剂，也称消沫剂，是在食品加工过程中降低表面张力，抑制泡沫产生或消除已产生泡沫的食品添加剂。我国许可使用的消泡剂有乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷等7种。消泡剂（defoamer)又称为抗泡剂，在工业生产的过程中会产生许多有害泡沫，需要添加消泡剂。广泛应用于清除胶乳、纺织上浆、食品发酵、生物医药、农药、涂料、石油化工、造纸、工业清洗等行业生产过程中产生的有害泡沫。^[1]

泡沫

一般来说，泡沫是气体在液体中的粗分散体，属于气-液非均相体系。体积密度接近气体而不接近液体的气-液分散体。气-液分散体分为液多气少的“气泡分散体”和气多液少的“泡沫”。如上图。什么是泡沫？泡沫可定义为液体介质中稳定的气体。泡沫是一种气体在液体中的分散体系，气体成为许多气泡被连续相的液体分隔开来，气体是分散相，液体是分散介质。泡沫是一热力学上的不稳定体系，不可能是稳定的，泡沫的热力学不稳定性，是由于破泡之后体系的液体总表面积大为减少，从而体系能量（自由能）降低甚多的原因。马兰格尼效应阻止气泡膜的排液，恢复气泡膜厚度。气泡向空气排放气体，气泡破裂。影响此一过程的因素是气泡的表观粘度和稠密度影响到消泡剂微粒在气泡表面膜上的渗透扩散。

发展

近来消泡剂的研究主要集中在有机硅化合物与表面活性剂的复配、聚醚与有机硅的复配、水溶性或油溶性聚醚与含硅聚醚的复配等复配型消泡剂上，复配是消泡剂的发展趋势之一。就目前消泡剂而言，聚醚类与有机硅类消泡剂的性能最为优良，对这两类消泡剂的改性与新品种的开发研究也比较活跃.为了消除传统消泡剂这种不可避免的弊病，出现了分子级消泡剂，这类消泡剂由特殊的矿物油及特殊的分子级消泡物质组成，整个分子呈类似于网状的超分支结构，具有多个锚定点，同时具有一定的自乳化作用，无需另外添加乳化剂，不会出现因乳化剂脱离而造成的缩孔现象。

消泡剂

破泡剂·抑泡剂·脱泡剂总称为消泡剂。

破泡：相对于泡沫（泡沫聚合体），从空气侧侵入泡中，将泡合一破坏。
抑泡：从液体侧侵入泡中，将泡合一破坏，令泡沫难以产生。
脱泡：从气泡的界面侵入泡中，令气泡合一浮出液面。

物理性质

1、消泡快，抑泡性能好。
2、不影响起泡体系的基本性质。
3、扩散性、渗透性好。
4、化学性稳定。
5、无生理活性，无腐蚀、无毒、无不良副作用、不燃、不爆，安全性高。

用途

主要适用于线路板(PCB)流程;化工;电镀;印染;造纸;医药;水性油墨;陶瓷分切;钢板的清洗;铝业的加工;各种污水处理以及各种工业等水体系方面的消泡和抑泡。

建筑行业

腻子粉，在建筑装饰中使用非常广泛。腻子是用来墙面修补填补的一种基材，涂抹好腻子粉的新墙面，非常利于刷油漆、贴墙纸墙布等装修。用于外墙的腻子要抵抗风吹日晒所以胶性大、强度高，对于腻子粉的质量要求也更高^[2]

石油工业

硅油消泡剂在石油行业用得十分广泛，已成为生产过程中不可缺少的一个重要助剂。由于钻井液中大量使用强起泡性便面活性剂，不仅抽提原油离不开消泡剂，在原油精炼的后工序中，同样也须使用消泡剂。首先在原油蒸馏过程中需要使用硅油消泡剂，其次，由塔顶脱出的气体或从气井出来的天然气中，均含有H2S、CO2等杂质，当使用乙醇胺或（HOCHMeCH2）2NH作H2S吸收液循环运转时会产生大量泡沫，影响生产正常进行。若在胺液中加入硅油消泡剂，即可实现高效率的连续运转。在原油馏分分离芳烃（苯、甲苯、二甲苯等）过程，在裂解及加氢重整反应中，或多或少都有泡沫产生。在氢化裂解过程中，由于使用水-二甘醇做溶剂，后者有强烈起泡倾向，这些工艺工程均需使用消泡剂。此外，在生产各类润滑油时，由于填加了诸如浮油剂、抗氧剂、防锈剂、固体润滑剂及极压抗磨剂等，它们均为表面活性物质，都有不同程度的起泡作用，因而需加入硅油消泡剂。

纺织工业

纺织工业是使用硅油消泡剂量最多的部门之一，在织物加工的8个主要工序（即纺纱、上浆、织布、去浆、洗毛、漂白、染色（扎染）及后整理）中，有4个工序（上浆、洗毛、染色及后整理）需要使用表面活性剂及其它助剂，因而存在不同程度的泡沫困扰。例如，在织物印染、匀染及漂染过程中，对于厚密织物的染色常需加入渗透剂，以提高染色均匀性，而渗透剂极易起泡而引起色渍，甚至造成废品；再如，尼龙绸印印花时，也容易产生“泡边”而影响产品质量。如果分别加入硅油乳液消泡剂或与辛醇等共用作消泡剂，则可解决泡沫的困扰，提高匀染效果及色浆的稳定性。需要指出，在纤维织物染色及整理过程中，对所用消泡剂的质量有严格要求。如果消泡剂的稳定性不佳，就可能再织物上出现油迹或油斑，使产品降档或称为废品。为此对消泡剂的性能，浴液配方及酸、碱性，整理温度及搅拌状况等均要认真加以选定。对于一般织物多选用硅油乳液消泡剂；对于聚酯纤维织物的高温（130℃以上）染色，则多使用自乳化型改性硅油消泡剂。

合成橡胶及树脂工业

使用乳液聚合法制取橡胶胶乳时，多以脂肪酸皂做乳化剂，起泡问题比较严重。特别是在反应结束后，汽提回收未反应的单体时，起泡尤为严重。列如在合成丁苯胶乳、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）共聚物、氯丁共聚物及酚醛树脂等过程中，均有不同程度的起泡问题，使用聚醚硅油消泡剂或硅油乳液消泡剂，可以较满意的解决上述问题。再如，在聚氯乙烯（PVC）地板等生产过程中，需涂布一层PVC溶胶膜。以提高表面耐磨性，而PVC溶胶中存在密集的气泡，不予消除则将影响涂层的透明性及美观。当加入0.2%（质量分数）（按PVC计）的改性硅油消泡剂，可加快溶胶真空脱泡的速度，还能降低溶胶液黏度，改善施工性，固化后的溶胶膜，表面光滑无气泡。[1]

泡沫的危害

1、生产能力受到大大的限制：如各种生物发酵（啤酒生产、酒精制造、医药上各大抗生素的生产……）中各种发酵罐反应釜蒸煮罐等设备，为了防止泡沫的出现，防止漫溢损失，投料系数要大打折扣，有时达不到30%。
2、造成原料和产品的浪费：由于泡沫的原因，能够造成有用或贵重原料因漫溢而损失，由此产生的浪费就不言而喻。如造纸厂、糖厂饱充工序、纺织厂的织造工序的上油工序，常因泡沫而引起溢出。
3、延长了反应周期：由于化学反应产物中包括有气体、液体，泡沫会造成气体滞留，延长了反应周期，不必要地多消耗了动力。又如果酒发酵由于泡沫存在使反应过度而变味……。
4、影响产品品质：纺织工业中的染色、印花以及水性涂料工艺过程中，由于气泡的滞留，导致成品布上斑痕、疵点；纸浆浆液的泡沫除了给环境卫生、工人健康造成危害，成品纸也会出现许多孔洞，造成产品质量严重下降。
5、不利于准确计量：工业过程中，由于泡沫的存在，干扰液面计的测量准确，造成测量失误，液体中由于泡沫的存在，使得液体密度发生较大波动，往往还能引起反应釜吸收塔蒸馏塔液位虚高，致使操作失去平衡，甚至发生事故。
6、污染环境、引起事故的原因之一：由于泡沫漫溢，必然会污染生产环境及其周围环境，有的甚至造成重大事故。如：美国某炼油厂因渣油泡沫漫溢，引起重大火灾，损失惨重，这里不仅是造成浪费，而且使人的生命财产都招致严重损失。

此外，还有染色上的高温喷染、溢流染色等新技术的应用，如不解决泡沫的问题，是无法实现的。又如现在十分普及的洗衣机，若不是解决洗衣粉、洗涤剂的无泡、低泡问题，那么洗衣机也就不能够如此地普及应用。以上这些还远远不是泡沫危害的全部，但足以见到它的严重性。总之，泡沫的存在，影响着国民经济各个部门、方方面面，若不能很好地加以解决，可以毫不夸张的说，“泡沫”将成为我们的拦路虎，成为某些过程的“瓶颈”。令人欣慰的是，对于泡沫的消除，我们已有良策。

消泡原理

1．泡沫局部表面张力降低导致泡沫破灭该种机理的起源是将高级醇或植物油撒在泡沫上，当其溶入泡沫液，会显著降低该处的表面张力。因为这些物质一般对水的溶解度较小，表面张力的降低仅限于泡沫的局部，而泡沫周围的表面张力几乎没有变化。表面张力降低的部分被强烈地向四周牵引、延伸，最后破裂。
2．消泡剂能破坏膜弹性而导致气泡破灭消泡剂添加到泡沫体系中，会向气液界面扩散，使具有稳泡作用的表面活性剂难以发生恢复膜弹性的能力。
3．消泡剂能促使液膜排液，因而导致气泡破灭泡沫排液的速率可以反映泡沫的稳定性，添加一种加速泡沫排液的物质，也可以起到消泡作用。
4．添加疏水固体颗粒可导致气泡破灭在气泡表面疏水固体颗粒会吸引表面活性剂的疏水端，使疏水颗粒产生亲水性并进入水相，从而起到消泡的作用。
5．增溶助泡表面活性剂可导致气泡破灭某些能与溶液充分混合的低分子物质，可以使气泡表面活性剂被增溶、使其有效浓度降低。有这种作用的低分子物质如辛醇、乙醇、丙醇等醇类，不仅可减少表面层的表面活性剂浓度，而且还会溶入表面活性剂吸附层，降低表面活性剂分子间的紧密程度，从而减弱了泡沫的稳定性。
6．电解质瓦解表面活性剂双电层而导致气泡破灭对于借助泡沫的表面活性剂双电层互相作用，产生稳定性的起泡液，加入普通的电解质即可瓦解表面活性剂的双电层起消泡作用。