Kuidas vahutamisvastased ained reguleerivad vahtu piirpinnal

Vahutamisvastane aine toimib ainult siis, kui vedelik ei võta seda täielikult vastu. See kõlab vastupidiselt, kuni vaatad vahufilmi, mitte valmis purki. Ma hindan neid tooteid ühe asja järgi: kahe mullikese vahelise õhukese seinakese järgi. Kui lisand jääb vedelikku lahustunuks, ei jõua see kunagi selle seinakese juurde. Kui vedelik lükkab selle jõuliselt tagasi, moodustub sellest tilk ja jäävad kraatrid. Kasulikud tooted asuvad nende kahe ebaõnnestumise vahelises kitsas vahemikus.

Vahutamine püsib, kuna pindaktiivsed ained kogunevad õhu ja vee piirpinnale ning hoiavad kile elastsena. Õhk voolab pidevalt sisse lahustuskettalt, pumpast, pihustist või õhutamisbasseinist. Vahutamisvastane tilk peab tungima sellesse kilesse, levima üle selle ja jätma maha nõrga silla, et vedelik voolaks ära ja mull puruneks. Sissepääsuks ja laialivalgumiseks on vaja madalamat pindpinget kui vahutaval vedelikul ning halba lahustuvust selles. Selles peitubki kogu trikk. Polüdimetüülsiloksaani pindpinge on vee suhtes umbes 20 mN/m, samas kui vee pindpinge on 72 mN/m, mistõttu see levib raskelt. Hüdrofoobne ränidioksiid paljudes emulsioonides toimib seejärel nagu nõel ja viib mullide lõhkemise lõpule. Hüdrofoobseid osakesi sisaldav mineraalõli-vahtuvastane aine teeb sama tööd aeglasemalt. Polüeeterid sõltuvad sageli temperatuurist: külmalt on nad vähem aktiivsed, kaotavad lahustuvuse lähedal oma hägustumispunktile ja alles siis hõivavad piiri.

Laboriklaasid varjavad seda. Raputamiskatse premeerib kiiret maha surumist. Tsirkulatsioonitoru premeerib tilka, mis püsib alles pärast lõikumist, kuumutamist ja ühepäevast pumpamist. Liiga palju emulgaatorit muudab vahtuvastase aine koostises “kenaks”, kuid mullide suhtes kasutuks. Liiga vähe või vale silikoon, ja kuivanud kate näitab kalasilmi, rasvast udu või uut katet, mis ei niisuta. Olen samal nädalal sama vaigusüsteemiga mõlemat defekti jälitanud. Annus muutus vaevalt. Ühilduvus aga muutus.

Seepärast jagan ma veepõhiste katete puhul lisandeid kahte ossa. Üks osa lisatakse jahvatusse, sest veskis tekib õhk ja see jahvatab ka jämedad tilgad kile jaoks sobivaks. Teine osa lisatakse vedeldusse, et kinni püüda mikrovahtu, mis tekib alles siis, kui viskoossus hakkab tõusma. Üks hiline lisamine tundub paberil tõhus. See jätab pisikesed mullid kinnistuvasse kilesse. Töötlemisvee puhul kehtib sama põhimõte, kuid teiste parameetritega: mõned kümned ppm püsivalt on tavaliselt parem kui paanikas tühjendamine vahutamismahutisse.

Kui püsivus kaob tunni pärast ringlemist, ei suurenda ma esmalt töötlemismäära. Ma küsin, kas hüdrofoobne aine on segunemise käigus lõhustunud, kas pH on emulsiooni lagundanud või kas toote koostis on mõeldud ainult pinnavahtu kõrvaldama, mitte aga massis leiduva mikrovahtu. Juba lahustunud toote annuse suurendamine toob kaasa pinnadefekte ja vahtu jääb ikkagi alles.

Seega ei ole tehniline küsimus mitte selles, “milline vahutamisvastane aine on kõige tugevam”, vaid selles, kas tilk suudab piisavalt kaua veidi „ebameeldivalt“ püsida, et jätkuvalt kile peale sattuda. See ajavahemik on kitsas. Kui seda kummalgi poolel mööda lasta, näeb paak jälle täis olevat või paistab kile katkenud olevat.