สารลดฟองซิลิโคน: ศัตรูตัวฉกาจของฟอง

ฟอง เป็นปัญหาในโรงงาน เป็นเรื่องปวดหัวในโรงบำบัดน้ำเสีย และเป็นอันตรายในกระบวนการแปรรูปอาหาร แต่ทำไมอุตสาหกรรมต่างๆ ยังคงพึ่งพาสารลดฟองหลังจากผ่านมาหลายทศวรรษ? คำตอบง่ายๆ คือ: มันได้ผล รวดเร็ว มาดูกันว่ามีอะไรอยู่เบื้องหลังการทำงานของสารเคมีเหล่านี้ในการจัดการกับฟอง จุดเด่นของมัน และเหตุผลที่มันไม่ได้เป็นฮีโร่เสมอไป.

กลเม็ดสกปรกของโฟม

อากาศ + ของเหลว + สารเหนียว = ฟองอากาศ คิดถึงฟองสบู่ แต่ใหญ่กว่าและเลอะเทอะกว่า ในน้ำเสีย แบคทีเรียจะพ่นก๊าซที่ติดอยู่ในของเหลวเหนียวออกมา ในโรงกลั่นน้ำมัน สารเคมีจะปั่นเป็นฟอง ฟองอากาศจะปิดกั้นเซ็นเซอร์ ชะลอการผลิต และอาจระเบิดได้.

สารลดฟองที่มีส่วนผสมของซิลิโคน? พวกมันคือนักดับเพลิง. แต่ทำอย่างไร?

การโจมตีสองชั้นด้วยซิลิโคน

สารลดฟองซิลิโคนผสมน้ำมันซิลิโคน (PDMS) และอนุภาคขนาดเล็กที่มีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำ นี่คือแผนการของพวกเขา:

แพร่กระจาย: น้ำมันซิลิโคนไหลอย่างรวดเร็วบนผิวฟองอากาศเหมือนการรั่วของน้ำมันหล่อลื่น มันทำให้ผิวของฟองอากาศอ่อนแอลง“
พัก: อนุภาคซิลิกาที่หยาบกระด้างพุ่งชนฟองอากาศ ทำลายฟองเหล่านั้นให้แตกเหมือนลูกโป่ง.

ลองนึกภาพถังต้มเยื่อกระดาษในโรงงานเยื่อกระดาษ ฟองลอยขึ้นเหมือนลาวา การฉีดสารลดฟองซิลิโคน—ฟองหายไปในไม่กี่วินาที เครื่องจักรทำงานอีกครั้ง.

ประเภท: ซิลิโคนไม่ใช่ทั้งหมดเหมือนกัน

น้ำมันซิลิโคนบริสุทธิ์: หนา, ดื้อ, และเหมาะสำหรับงานสกปรก. โรงงานกลั่นน้ำมันใช้ในเครื่องกำจัดน้ำกรด. แต่มันเกลียดน้ำและทิ้งคราบไว้.
ซิลิโคนอิมัลชัน: น้ำมันซิลิโคนที่ถูกตีให้เข้ากับน้ำ ใช้งานง่ายในโรงงานบำบัดน้ำเสียหรือการย้อมผ้า มีคราบตกค้างน้อย แต่ประสิทธิภาพลดลงในความร้อนสูงมาก.
ซิลิโคนผง: แห้งและอยู่ในสภาพพักตัวจนกว่าจะสัมผัสกับความชื้น ผู้ผลิตผงซักฟอกชื่นชอบสิ่งนี้—ไม่มีคราบเลอะเทอะจนกว่าจะเริ่มซัก.

ซิลิโคนช่วยชีวิต

โรงงานผลิตอาหาร: น้ำมันทอดเกิดฟอง? ใช้สารลดฟองซิลิโคนลดฟองอย่างรวดเร็ว พนักงานล้างอุปกรณ์อย่างสะอาด—ไม่มีรสชาติมันติดบนมันฝรั่งทอด.
ห้องปฏิบัติการเภสัชกรรม: ยาที่หมักในไบโอรีแอคเตอร์เสี่ยงต่อซิลิโคน? ผิด. PDMS ระดับการแพทย์มีความบริสุทธิ์สูงมาก ไม่มีการปนเปื้อน ไม่มีการผลิตที่ล้มเหลว.
แท่นขุดเจาะ: โฟมโคลนขัดขวางการเจาะ สารลดฟองที่มีส่วนผสมของซิลิโคนสามารถรับมือกับเกลือ ความร้อน และความดันได้ ปั๊มยังคงทำงานต่อเนื่อง.

ด้านที่ไม่น่าดูของซิลิโคน

คราบตกค้าง คำนี้ทำให้ผู้จัดการโรงงานต้องฝันร้าย น้ำมันซิลิโคนเกาะติดกับท่อ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และตัวกรอง โรงไฟฟ้าแห่งหนึ่งในญี่ปุ่นต้องใช้เวลาหลายชั่วโมงทุกเดือนในการขูดคราบตะกอนซิลิโคนออกจากหอระบายความร้อน.

แล้วสิ่งแวดล้อมล่ะ? ซิลิโคนไม่หายไป มันคงอยู่ในดิน แม่น้ำ และอาจอยู่ในน้ำดื่มของคุณด้วย กฎหมาย REACH ของยุโรปในปัจจุบันได้จำกัดการใช้ซิลิโคนบางประเภทแล้ว.

การแก้ไขข้อบกพร่องของซิลิโคน

ไฮบริด: ผสมซิลิโคนกับน้ำมันที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ โรงงานกระดาษในเยอรมนีลดปริมาณเศษตกค้างโดยการผสม PDMS กับเอสเทอร์จากเมล็ดเรพซีด โฟมเปลี่ยนสี แต่ตะกอนไม่เปลี่ยน.
ไมโครอิมัลชัน: หยดซิลิโคนขนาดเล็กกว่า, การทำงานที่รวดเร็วขึ้น. โรงงานผ้าในอินเดียเปลี่ยนมาใช้—ใช้สารลดฟองน้อยลง, คราบสกปรกบนผ้าลดลง.
ทำความสะอาดตัวเอง: สูตรใหม่ประกอบด้วยสารลดแรงตึงผิวที่ล้างออกด้วยน้ำได้ ไม่ต้องขัดถังทุกสัปดาห์อีกต่อไป.

ชัยชนะในโลกแห่งความเป็นจริง (และช่วงเวลาที่พลาดพลั้ง)

ชนะ: โรงงานบำบัดน้ำเสียในแคลิฟอร์เนียต่อสู้กับปัญหาฟองมาเป็นเวลาหลายปี สารลดฟองซิลิโคนใช้ได้ผลแต่ทิ้งคราบสกปรกไว้ พวกเขาเปลี่ยนมาใช้สารผสมที่ทำความสะอาดตัวเองได้—ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาลดลง 30%.

อุ๊ย: โรงงานเคมีผสมสารกันฟองที่มีส่วนผสมของซิลิโคนกับน้ำยาทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นกรด ผลลัพธ์? เป็นก้อนยางเหนียวที่ติดแน่นจนต้องใช้เวลาหลายวันกว่าจะขูดออกจากท่อได้ บทเรียน: ทดสอบเสมอ ทดสอบทุกครั้ง.

คุณควรใช้สารลดฟองที่มีส่วนผสมของซิลิโคนหรือไม่?

ถาม:

ร้อนแค่ไหน รุนแรงแค่ไหน? ซิลิโคนโดดเด่นในสภาวะสุดขั้ว.
คุณสามารถจัดการกับคราบตกค้างได้หรือไม่? ถ้าไม่ได้ ลองใช้แบบไฮบริดดู.
ข้อบังคับระบุไว้ว่าอย่างไร? ตรวจสอบกฎหมายท้องถิ่น—ซิลิโคนบางชนิดถูกห้ามใช้.

โรงเบียร์แห่งหนึ่งในประเทศเบลเยียมค้นพบสมดุล: ซิลิโคนสำหรับกรณีฉุกเฉิน, น้ำมันพืชสำหรับใช้ประจำวันเพื่อลดฟอง ฟองไม่ขึ้น ผู้ตรวจสอบพอใจ.

สารลดฟองซิลิโคนอาจไม่สมบูรณ์แบบ แต่บ่อยครั้งเป็นวิธีแก้ไขที่รวดเร็วที่สุด ในขณะที่อุตสาหกรรมต่างๆ มุ่งสู่ทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ซิลิโคนอัจฉริยะก็กำลังก้าวขึ้นมา ในขณะนี้ พวกมันยังคงเป็นทางเลือกแรกเมื่อฟองอากาศไม่ยอมหายไป.

สารลดฟองในของเหลว