สารป้องกันการเกิดฟองควบคุมฟองที่ผิวสัมผัสได้อย่างไร

สารป้องกันการเกิดฟองจะทำงานได้ก็ต่อเมื่อของเหลวไม่ดูดซับมันอย่างเต็มที่ สิ่งนี้อาจฟังดูขัดแย้งจนกว่าคุณจะได้สังเกตชั้นฟองแทนที่จะดูผลิตภัณฑ์ที่บรรจุในกระป๋องแล้ว ผมประเมินผลิตภัณฑ์เหล่านี้จากจุดเดียว: ผนังบางๆ ระหว่างฟองอากาศสองลูก หากสารเติมแต่งยังคงละลายอยู่ในส่วนหลักของของเหลว มันจะไม่มีวันถึงผนังนั้นเลย แต่หากถูกปฏิเสธอย่างรุนแรง มันจะรวมตัวเป็นเม็ดและทิ้งหลุมไว้ ผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพดีจะอยู่ในแถบแคบๆ ระหว่างสองกรณีความล้มเหลวนี้.

ฟองคงอยู่ได้เพราะสารลดแรงตึงผิวรวมตัวกันที่ผิวสัมผัสระหว่างอากาศกับน้ำ และรักษาความยืดหยุ่นของชั้นฟิล์มไว้ อากาศยังคงไหลเข้ามาจากดิสก์สลายฟอง ปั๊ม ปืนสเปรย์ หรือบ่อเติมอากาศ หยดสารต้านฟองต้องเข้าสู่ชั้นฟิล์มนั้น แพร่กระจายไปทั่ว และทิ้งสะพานที่อ่อนแอไว้ เพื่อให้ของเหลวไหลออกและฟองยุบตัว การแทรกซึมและการกระจายตัวต้องการแรงตึงผิวที่ต่ำกว่าของเหลวที่ก่อฟอง และต้องมีความละลายตัวต่ำในของเหลวนั้น นี่คือเคล็ดลับทั้งหมด โพลีไดเมทิลซิลอกเซนมีแรงตึงผิวประมาณ 20 mN/m เมื่อเทียบกับน้ำที่ 72 mN/m จึงกระจายตัวได้ยาก ซิลิกาที่ชอบน้ำน้อยในอิมัลชันหลายชนิดจึงทำหน้าที่เหมือนเข็มและทำให้ฟองแตกสมบูรณ์ สารลดฟองจากน้ำมันแร่ที่มีอนุภาคชอบน้ำน้อยทำงานในลักษณะเดียวกันแต่ช้ากว่า ส่วนสารลดฟองประเภทโพลีเอเทอร์มักขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ: มันทำงานได้เงียบกว่าเมื่อเย็น สูญเสียความสามารถในการละลายใกล้จุดคลาวด์ และเพียงเมื่อถึงจุดนั้นจึงเข้าครอบครองบริเวณผิวสัมผัส.

ถ้วยทดลองจะซ่อนข้อบกพร่องนี้ไว้ การทดสอบด้วยการเขย่าจะให้ผลลัพธ์ที่ดีเมื่อฟองยุบตัวเร็ว ส่วนระบบท่อหมุนเวียนจะให้ผลลัพธ์ที่ดีเมื่อหยดน้ำยังคงอยู่หลังการตัดเฉือน ความร้อน และการสูบเป็นเวลาหนึ่งวัน การใช้สารอิมัลซิไฟเออร์มากเกินไปจะทำให้สารต้านฟอง “ดูดี” ในสูตร แต่กลับไม่มีประสิทธิภาพในการจัดการกับฟอง หากใช้ไม่พอ หรือใช้ซิลิโคนผิดชนิด ชั้นเคลือบที่แห้งจะปรากฏเป็นจุดตาปลา ความขุ่นมัน หรือชั้นเคลือบใหม่ที่ไม่เปียกน้ำ ผมเคยต้องแก้ไขข้อบกพร่องทั้งสองนี้ในสัปดาห์เดียวกัน ด้วยระบบเรซินเดียวกัน ปริมาณการใช้แทบไม่เปลี่ยนแปลง แต่ความเข้ากันได้ของส่วนผสมต่างกัน.

นั่นคือเหตุผลที่ผมแบ่งการเติมสารเพิ่มในสารเคลือบแบบน้ำ ส่วนหนึ่งถูกใส่ลงในกระบวนการบด เพราะเครื่องบดจะสร้างอากาศขึ้น และยังสามารถบดหยดน้ำที่หยาบให้กลายเป็นขนาดที่ฟิล์มสามารถรับได้ ส่วนหนึ่งถูกใส่ลงในขั้นตอนการเจือจาง เพื่อจับฟองอากาศขนาดเล็กที่ปรากฏขึ้นเฉพาะเมื่อความหนืดเริ่มเพิ่มขึ้น การปล่อยน้ำเพิ่มในขั้นตอนท้ายๆ อาจดูมีประสิทธิภาพบนกระดาษ แต่จะทำให้ฟองอากาศขนาดเล็กถูกกักไว้ในชั้นฟิล์มที่กำลังแข็งตัว ส่วนน้ำในกระบวนการผลิตก็ใช้หลักการเดียวกันแต่กับหน่วยวัดที่ต่างกัน: การเพิ่มน้ำอย่างสม่ำเสมอในปริมาณไม่กี่สิบ ppm มักจะดีกว่าการปล่อยน้ำอย่างเร่งรีบลงในถังฟองอากาศ.

เมื่อความคงตัวลดลงหลังจากหมุนเวียนได้หนึ่งชั่วโมง ผมจะไม่เพิ่มอัตราเติมสารปรับสภาพก่อน ผมจะตรวจสอบว่าสารไฮโดรโฟบิกถูกตัดให้เข้ากันได้หรือไม่, ค่า pH ทำให้อิมัลชันแตกตัวหรือไม่, หรือว่าสูตรนั้นถูกออกแบบมาเพื่อกำจัดฟองผิวเท่านั้น แต่ไม่กำจัดไมโครฟองที่ลอยอยู่ในส่วนหลัก การเพิ่มปริมาณสารในสูตรที่สารได้ละลายแล้ว คือวิธีที่ทำให้เกิดข้อบกพร่องบนผิวและยังคงมีฟองอยู่.

ดังนั้นคำถามทางเทคนิคจึงไม่ใช่ “สารป้องกันฟองชนิดใดมีประสิทธิภาพสูงสุด” แต่เป็นว่าหยดน้ำสามารถคงอยู่ในสภาพที่ไม่พึงประสงค์เล็กน้อยได้นานพอที่จะยังคงหาชั้นฟิล์มได้หรือไม่ ช่วงเวลานั้นมีขอบเขตที่แคบมาก หากพลาดไปทั้งสองด้าน ถังก็จะดูวุ่นวายอีกครั้ง หรือชั้นฟิล์มจะดูแตกเป็นชิ้นๆ.