Hvordan skumhæmmere regulerer skummet ved grænsefladen

Et skumhæmmende middel virker kun, hvis væsken ikke optager det fuldstændigt. Det lyder måske lidt mærkeligt, indtil man ser en skumfilm i stedet for en færdig dåse. Jeg bedømmer disse produkter ud fra ét kriterium: den tynde væg mellem to bobler. Hvis tilsætningsstoffet forbliver opløst i væsken, når det aldrig frem til den væg. Hvis det afstødes voldsomt, danner det dråber og efterlader fordybninger. De anvendelige kvaliteter befinder sig i det smalle bånd mellem disse to fejl.

Skummet holder sig, fordi overfladeaktive stoffer samler sig ved grænsefladen mellem luft og vand og holder filmen elastisk. Der tilføres løbende luft fra en opløsningsskive, en pumpe, en sprøjtepistol eller et beluftningsbassin. Antiskumdråben skal trænge ind i filmen, sprede sig hen over den og efterlade en svag bro, så væsken kan løbe af, og boblen kollapser. For at kunne trænge ind og sprede sig kræves der en lavere overfladespænding end den skummende væske samt ringe opløselighed i denne. Det er hele hemmeligheden. Polydimethylsiloxan har en overfladespænding på omkring 20 mN/m over for vand, der har en på 72 mN/m, så det spreder sig svært. Hydrofobt silica i mange emulsioner fungerer derefter som en nål og fuldender bruddet. Skumdæmpere baseret på mineralolie med hydrofobe partikler udfører den samme opgave, blot langsommere. Polyethertyper er ofte temperaturafhængige: de forbliver mere inaktive, når de er kolde, mister opløselighed nær deres tågepunkt og indtager først derefter grænsefladen.

Laboratoriekopper skjuler dette. En rystetest belønner hurtig nedbrydning. En cirkulerende ledning belønner den dråbe, der stadig er til stede efter forskydning, varme og en dags pumpning. For meget emulgator gør skumhæmmeren “god” i formlen, men ubrugelig på boblen. For lidt, eller den forkerte silikone, og den tørrede belægning viser »fiskøjne«, en fedtet sløring eller en genbelægning, der ikke vil fugte. Jeg har oplevet begge fejl i samme uge med det samme harpikssystem. Doseringen ændrede sig knap nok. Kompatibiliteten gjorde.

Derfor opdeler jeg tilsætningen i vandbaserede overfladebehandlinger. En del tilsættes under formaling, fordi formaling skaber luft og samtidig formaler grove dråber til en størrelse, som filmen kan klare. En del tilsættes under fortynding for at opfange mikroskum, der kun opstår, når viskositeten begynder at stige. En sen tilsætning ser effektiv ud på papiret. Den efterlader små bobler indkapslet i en hærdende film. Procesvand fungerer efter samme princip med andre enheder: et konstant niveau på nogle få snese ppm er som regel bedre end en paniktømning ned i en skumtank.

Når stabiliteten forsvinder efter en times cirkulation, øger jeg ikke straks doseringen. Jeg spørger, om det hydrofobe stof er blevet nedbrudt til en kompatibel form, om pH-værdien har ødelagt emulsionen, eller om produktet udelukkende er udviklet til at fjerne overfladeskum og ikke det mikroskum, der findes i massen. At øge doseringen på et produkt, der allerede er opløst, er en måde at skabe overfladefejl på og stadig bevare skummet.

Det tekniske spørgsmål er altså ikke, “hvilket skumhæmmende middel der er stærkest”. Det handler om, hvorvidt dråben kan forblive en smule uvelkommen længe nok til fortsat at finde filmen. Dette tidsvindue er snævert. Går man glip af det på den ene eller den anden side, ser tanken straks travl ud igen, eller også ser filmen ud til at være brudt.