ضدکف سیلیکونی چه کاربردی دارد ؟

ضد کف چیست؟

به گزارش رضیم: ضدکف سیلیکونی یا آنتی فوم سیلیکونی یک مایع چسبناک سفید رنگ است که از دهه ۱۹۶۰ برای کارهای مختلف صنعتی استفاده می‌شود، اما از دهه ۸۰ به طور گسترده‌تری مورد استفاده که و توجه بیشتری به آن شده است. این محصول کاربردهای زیادی در صنایع مختلف دارد و به مرور زمان بیشتر از قبل مورد توجه قرار گرفته است. در صنایع شیمیایی، ضدکف سیلیکونی در تولید کاغذ، رنگ، مواد غذایی، نساجی و داروسازی کاربرد دارد. در صنایع دیگر نیز، این ماده به عنوان یک افزودنی ضروری در فرآیندهای تولید استفاده می‌شود.

ضدکف سیلیکونی می‌تواند نه تنها کف مایع را از روی سطح حذف کند، بلکه به بهبود فرآیندهایی مانند فیلتراسیون، شستشو، استخراج، تقطیر، تبخیر، خشک کردن و جداسازی نیز کمک کند. این ماده که پایه‌اش سیلیکونی است، در بسیاری از برنامه‌های پردازش صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در صنایعی که کف مشکل‌ساز می‌شود، این ضدکف به کار می‌رود. اضافه کردن این ماده از تشکیل کف در دستگاه‌های تولید جلوگیری می‌کند و اگر هم کف تشکیل شود، به سرعت آن را از بین می‌برد.

ضد کف: (آنتی فوم و دیفومر)

آنتی فوم‌ها دارای ویژگی‌های شیمیایی مشابهی با دیفومرها هستند. برای مثال، آن‌ها معمولاً از یک مایع و یک جامد آبگریز تشکیل شده‌اند، هرچند که برخی از آن‌ها کاملاً مایع هستند. همچنین، ضد کف‌ها به گونه‌ای فرموله شده‌اند که بین حلالیت و عدم حلالیت تعادل برقرار کنند و عملکرد موثری در کنترل کف داشته باشند. محصولات کنترل‌کننده فوم در اشکال مختلفی وجود دارند که یکی از آن‌ها ضد کف‌های بر پایه روغن هستند. این ضد کف‌ها عموماً از نوع «غیرسیلیکونی» هستند، اما ترکیب آن‌ها می‌تواند بسیار متغیر باشد و شامل انواع مختلفی از مواد شیمیایی مثل جامدات آبگریز، استرها و همچنین سیلیکون‌ها باشد. این مواد معمولاً در دوزهای کم تاثیر زیادی دارند.

دیفومرها، آنتی فوم‌ها و عوامل رهاسازی هوا از جمله مواد شیمیایی هستند که برای کاهش یا از بین بردن کف در فرآیندهای صنعتی استفاده می‌شوند. اگرچه این اصطلاحات اغلب به اشتباه به جای یکدیگر استفاده می‌شوند، اما از مکانیزم‌های مختلفی بهره می‌برند، بنابراین بهتر است بین آنها تفکیک قائل شویم. دیفومرها بعد از تشکیل کف به سیستم اضافه می‌شوند تا کف را کاهش دهند یا از بین ببرند. آنتی فوم‌ها هم به سیستم یا فرمولاسیون افزوده می‌شوند تا از ایجاد کف جلوگیری کنند. عوامل رهاسازی هوا به حذف گازها از محلول و بالا بردن آن‌ها به سطح کمک می‌کنند.

مزایا و کاربرد ضدکف سیلیکونی

ضدکف‌ها معمولاً مواد شیمیایی بی‌اثر یا خنثی هستند. این مواد از یک مایع (مانند سورفاکتانت‌های غیر یونی، روغن معدنی یا سیلیکون) و یک جامد آبگریز (مانند موم، اسیدهای چرب، الکل یا سیلیس آبگریز) تشکیل شده‌اند. این ترکیبات باید به نسبت کافی ناسازگار باشند تا در محیط استفاده خود حل نشوند؛ در غیر این صورت، قادر به کاهش موثر کف نخواهند بود. ولی باید به قدری سازگار باشند که باعث رسوب مشکلات نشوند. بازار جهانی ضدکف سیلیکونی بستگی به کاربردها و مناطق جغرافیایی متفاوت است. بازار جهانی ضدکف سیلیکونی، بسته به کاربرد‌ها به موارد زیر تقسیم می‌شود:

• کاغذ و خمیر
• تصفیه آب
• رنگ و روکش
• غذا و نوشیدنی

بخش رنگ و روکش در سال ۲۰۱۶ بیشترین سهم را در بازار جهانی ضدکف سیلیکونی داشته و پس از آن بخش غذا و نوشیدنی قرار دارد. این رشد بالا در بخش رنگ و روکش به خاطر رونق صنعت خودرو در سراسر جهان و صنعت در حال رشد ساختمان‌سازی است. همچنین، افزایش جمعیت جهان و تغییر الگوی مصرف غذا، اثر زیادی بر افزایش استفاده از ضدکف‌های سیلیکونی در صنایع غذایی و نوشیدنی داشته است.

دلیل استفاده از سیلیکون در ساخت ضد کف چیست؟

سیلیکون به گروهی از مواد پلیمری اشاره دارد که بر پایه سیلوکسان معدنی بوده و شامل واحدهای تکراری Si-O می‌باشد. روغن‌های سیلیکونی استفاده شده در آنتی فوم‌ها دارای خواص آبگریزی بالا و کشش سطحی بسیار پایین هستند که این ویژگی‌ها برای تولید ضدکف بسیار مناسب است. زمانی که پلی دی متیل سیلوکسان (PDMS) با ذرات آبگریز مانند سیلیس ترکیب شود، عامل ضدکف موثرتری تولید می‌شود. آنتی فوم‌های بر پایه سیلیکون

“`html

در فرآیند شستشوی خمیر، ضد کف ها در دهه ۱۹۸۰ معرفی شدند. این ترکیبات به دلیل قابلیت انعطاف خود در برابر pH و دماهای بالا بسیار محبوب شدند و به سرعت توانستند جایگزین محصولات قبلی شوند.

انواع ضد کف

ضد کف ها انواع مختلفی دارند که عمدتاً به دو دسته تقسیم می شوند.

ضد کف سیلیکونی : این نوع ضد کف ها از سیلیس آبگریز تشکیل شده اند که به خوبی در یک مایع سیلیکونی پخش می شوند. سپس این ترکیب به یک امولسیون بر پایه آب یا روغن اضافه می شود. ضد کف های سیلیکونی به دلیل خنثی بودن شیمیایی، حتی در غلظت های کم توانایی پخش شدن روی یک فیلم حاوی فوم را دارند. در صورت نیاز، می توان آنها را با سایر مواد جامد و مایعات آبگریز ترکیب کرد تا قدرت کف زدایی آنها بیشتر شود.

ضد کف غیر سیلیکونی : این نوع ضد کف ها معمولاً شامل سورفکتانت هایی هستند که به افزایش پراکندگی و کارایی آنها در ایجاد ضد کف کمک می کند. این ترکیبات می توانند بر پایه آب، روغن یا سورفاکتانت باشند. ضد کف های غیر سیلیکونی می توانند در صنایع مختلفی استفاده شوند و در مقایسه با ضد کف های سیلیکونی، گاهی اوقات به راحتی قابل تجزیه زیستی هستند و کمتر باعث مشکلاتی مانند تغییر رنگ یا لکه می شوند.

فوم یا کف چیست؟

فوم یا کف زمانی شکل می‌گیرد که گازی به داخل یک محلول وارد شده و تثبیت شود. در مایعات خالص نظیر آب، کف از نظر ترمودینامیکی ناپایدار است و هر حباب به سرعت به سطح می‌رود و می‌ترکد. تثبیت فقط در محلول‌هایی که حاوی اجزای فعال سطحی اضافی هستند، ممکن است. این اجزا کشش سطحی را در سطح مایع -گاز افزایش می‌دهند و با ورود هوا به محلول، ثبات کف بیشتر می‌شود. جاذبه به طور طبیعی مایع را از کف خارج می‌کند و منجر به تشکیل یک کف چند وجهی می‌شود. اندازه حباب‌ها و فشار مویرگی درون فوم‌ها متفاوت است، بنابراین گاز به طور طبیعی از حباب‌های کوچکتر با فشار بیشتر به حباب‌های بزرگ‌تر منتقل می‌شود.

ضدکف های سیلیکونی چگونه کار می کنند؟

به طورکلی، یکی از نیازهای اصلی برای ضد کف ها، حل شدن جزئی آنها در محلول است. اگر یک ضد کف بیش از حد در محلول پخش شود، ممکن است کف را از بین نبرد و حتی ممکن است به افزایش قوام کف کمک کند. اگر هم خیلی کم در محلول باشد (یعنی به میزان کافی پخش نشود یا در سیستم حل نشود)، ممکن است به تجهیزات بچسبد یا مشکلات دیگری ایجاد کند. ضد کف مورد استفاده باید به درستی فرموله شود تا به سطح مناسبی از سازگاری برسد. همچنین، ضد کف ها باید کشش سطحی پایینی داشته باشند و به سرعت در امتداد سطح گاز-مایع پخش شوند تا حداکثر تعامل را با کف ایجاد کنند. یک ضد کف مؤثر باید بتواند اجزای فعال کننده سطح که کف را تثبیت می‌کنند، جابجا کند و در لایه‌های کف نفوذ کند تا گاز به دام افتاده خارج شده و کف تخلیه شود.

چگونگی انتخاب بهترین ضد کف

این که کدام ضد کف برای یک محلول خاص مناسب‌تر است، به عوامل مختلفی از جمله ترکیب شیمیایی و خواص فیزیکی محلول، روش تولید کف و نوع کف موجود در محیط بستگی دارد. به طور کلی، ضد کف ها در یک مایع حامل فرموله می‌شوند که می‌تواند هیدروکربن، روغن سیلیکونی، روغن گیاهی، پلیمر مصنوعی و غیره باشد. مواد فعال در ضد کف ها که به پخش یا بی ثبات کردن کف کمک می‌کنند شامل موم، نمک‌های فلزی، سیلیکون یا دیگر ذرات آبگریز هستند.

مزایا و فواید ضدکف سیلیکونی

استفاده از ضد کف های سیلیکونی نسبت به دیگر محلول‌های ترکیبی دارای مزایای زیادی است. در ادامه برخی از این مزایا بیان می‌شود.

استفاده آسان و راحت

این ترکیبات در غلظت و ویسکوزیته‌های مختلف قابل دسترس هستند و می‌توان از آنها برای کاربردهای مختلف استفاده کرد. به علاوه، در صورت نیاز می‌توان آنها را رقیق کرده و یا با آب و صابون از سطوح پاک کرد.

سازگاری با محیط زیست

این ترکیبات نسبت به سیستم‌های مبتنی بر حلال تأثیرات منفی کمتری بر محیط زیست دارند و کمتر باعث آسیب به طبیعت می‌شوند.

“““html

محیط زیست دارند و معمولاً در محیط زیست غیرفعال هستند. علاوه بر این، اگر بتوان آن‌ها را بازیابی کرد، مواد سیلیکونی را نیز می‌توان دوباره استفاده کرد.

مقرون به صرفه هستند

این ترکیبات می‌توانند اجسام را در برابر سایش، اصطکاک، قالب‌گیری و آب محافظت کرده و عمر دستگاه‌ها و سیستم‌ها را افزایش دهند. به همین دلیل، شرکت‌های تولید کننده از آن‌ها برای کاهش هزینه‌های تعمیر یا تعویض استفاده می‌کنند. آنتی فوم‌های سیلیکونی از نظر غذایی بی‌خطر هستند. این ترکیبات معمولاً آب را به عنوان ماده اصلی فرار در ترکیب خود دارند، که آن‌ها را برای استفاده در محصولات غذایی و نوشیدنی‌ها ایده‌آل می‌کند. این ترکیبات طوری طراحی شده‌اند که خطر انتقال طعم‌های ناخواسته یا تأثیر بر کیفیت را به حداقل برسانند. ضد کف‌های سیلیکونی قادر به افزایش کارایی تجهیزات هستند. این ترکیبات را می‌توان در تجهیزات داخلی استفاده کرد. علاوه بر این، آن‌ها می‌توانند کارایی دستگاه‌های فتوولتائیک (مثلاً صفحات خورشیدی) را نیز افزایش دهند.