آنتی فوم (ضد کف) چیست؟

آنتی فوم (ضد کف) چیست؟

علت به وجود آمدن کف یا فوم، ورود گاز به مواد مایع است. این اتفاق بدین صورت رخ می دهد:
• ورود مکانیکی هوا در طول تولید با هم زدن و مخلوط کردن
• جابجایی هوا در زمان مرطوب شدن رنگدانه ها و پرکننده ها
• ورود مکانیکی هوا در طول برنامه های کاربردی مانند غلت خوردن، اسپری، چاپ
• جابجایی هوا هنگام پوشش بستر متخلخل
• واکنش شیمیایی ثانویه مانند واکنش ایزوسیانات با آب
هنگامی که حباب های ماکرو فوم به وجود آمده اند، ابتدا به سطح نفوذ کرده و به شکل کروی در می آیند. در این مرحله، حجم مایع فوم بیشتر از حجم گاز فوم است. بنابراین این نوع از فوم، کف مرطوب نامیده می شود. حباب های فوم هنوز کروی هستند و توسط لایه های فوم غلیظ استوارند. حباب های مایع باعث افزایش مداوم سر فوم می شوند. مایع تحت جاذبه از لایه های فوم خارج می شود. در این بین، اصطلاح زهکشی نسبت هوا در فوم افزایش می یابد. فوم کروی در حال حاضر مجبور شده شکل چند وجهی به خود بگیرد. فوم چند وجهی به اصطلاح فوم خشک به دلیل حجم محتوای مایع، کوچک است. فوم چند وجهی تقریبا 100 نانومتر است و خیلی نازک می باشد، اما لایه های فوم کشسان هستند که توسط مولکول های سورفاکتانت سطح ساختار فوم پوشش متفاوتی دارد.

• فوم تولید شده غیر یونی
فوم تولید شده توسط سورفاکتانت غیر یونی عموما به عنوان داشتن یک قسمت هیدروفوبیک، آب گریز (بخش نامحلول در آب) در رابط هوا و دنباله هیدروفیلیک، آبدوست (بخش محلول در آب) در یک محلول آبی نشان داده شده است. جهت گیری آن می تواند در مایعات غیر آبرسانی معکوس شود.
• فوم تولید شده آنیونی
فوم تولید شده سورفکتانت آنیونی می تواند بار منفی در دم بخش آبدوست باشد. همانطور که مایع آب روی سطح حباب کشیده می شود، بارهای منفی به غلظت حباب در سطح مایع منجر می شوند. اغلب بار منفی به منظور تثبیت حباب به کار می روند و شروع به دفع یکدیگر در رابط می کنند. این پدیده به عنوان یک انفجار الکترواستاتیک شناخته شده است.
• فوم تولید شده کاتیونی
فوم تولید شده سورفکتانت کاتیونی می تواند بار مثبت روی بخش آبدوست داشته و رفتاری مشابه با سورفکتانت آنیونی در یک مایع آبی ایده آل را نشان دهد.
هنگامی که کشش سطحی به اندازه کافی بالا باشد، تشکیل حباب، سخت و پایدارتر می شود. اگر یک حباب در حال تحریک مکانیکی باشد، حباب ناشی از هوای نفوذ شده، ساختارهای ورقه ای بسیار پایداری را ایجاد می کند. اثر مارانگونی یک عامل ثابت کننده بزرگ در فوم است و تحت فشار اسمزی قرار می گیرد. در بعضی موارد، مایع آبی از طریق دیواره حباب کشیده می شود و ناحیه ای از غلظت های بالا و پایین سورفکتانت را تشکیل می دهد که گرادیانت را در امتداد سطح حباب ها ایجاد می کند. شیب می تواند مایع را به دیواره حباب بفرستد، جایی که این پدیده به عنوان یک حمل و نقل سطح شناخته می شود.
ویسکوزیته توده نیز به ثبات فوم کمک کرده است. افزایش ویسکوزیته سیستم همچنین باعث کاهش توانایی ترکیب شدن حباب های کوچکتر به حباب های بزرگتر می شود. اگر حباب به اندازه کافی بزرگ شود (افزایش قطر)، پايداری حباب کاهش می یابد. ویسکوزیته سطح نیز مهم است، زیرا تشکیل ترکیبات بین حباب ها را تحت تاثیر قرار می دهد. بالا رفتن ویسکوزیته توده باعث تشکیل ترکیبات پایین تر بین حباب ها است. تعامل ناشی از پودر کننده برای پراکنده شدن فوم و شکل گیری حباب آن یک تعامل فیزیکی با محلول آبی است.
تثبیت کننده فوم
زهکشی برای حذف آب از لایه های فوم می تواند انجام شود که پس از آن با موافقت خودش نزول می یابد. در عمل زهکشی هنگامی که از دست دادن مایع در لایه های فوم متوقف می شود، لایه ها باعث افزایش غلظت سورفکتانت می شوند.
ضد کف چیست؟
فوم در بیشتر فرآیندهای تجاری تولید می شود. بعضی از این فرآیندهای رایج شامل: فرآوری مواد غذایی، تولید مواد شیمیایی، تخمیر، نساجی، تولید چسب، جوهر چاپ، رنگ، پوشش و رزین و مدیریت فاضلاب می باشند. آنتی فوم یا ضد کف برای جلوگیری از تولید کف در طی فرآیند مورد نظر استفاده می شود. وقتی بحث جلوگیری از تشکیل فوم یا کف می شود، از ماده ای به عنوان آنتی فوم، دفومر یا ضد کف استفاده می کنند. در اغلب موارد، اصطلاحات آنتی فوم، دفومر و ضد کف به طور متناوب استفاده می شود.
فوم می تواند از طریق تحریک مکانیکی یا از طریق یک مکانیزم تحت تاثیر شیمیایی مانند فرآیند تخمیر تولید شود. آنتی فوم یا ضد کف برای کار در محیط های خاص تولید و مهندسی شده است. آنتی فوم ها در محیط های مختلف تحت تاثیر دما، pH، حلالیت یا عدم حل آن، تحت فشار یا انتخاب سازگاری مواد شیمیایی، کار می کنند.
آنتی فوم چگونه تشکیل می شود؟</strong

تخاب روش صحیح ترکیب ضد کف به شکلی که در آن عرضه می شود بستگی دارد (امولسیون ها و یا غلظت دهنده ها).
مکانیزم عملکرد آنتی فوم یا ضد کف
تشکیل فوم نتیجه حل شدن مولکول ها در یک مایع است. مولکول های محلول تنش سطحی مایع را تغییر می دهند و می توانند به عنوان مواد فعال سطحی (سورفکتانت ها) مشاهده شوند. سورفکتانت ها می توانند غیر یونی، کاتیونی، آنیونی یا آمفوتریک باشند. مایع می تواند آبی، غیر آبی و یا هر دو حالت باشد (بعضی از سیستم های صنعتی شامل محلول آلی که مستلزم توجه خاصی است، می باشند). سورفاکتانت های مختلف انواع مختلفی از فوم و پاکسازی کف را تولید می کنند. هنگام تحریک، حباب ها تشکیل می شوند که بلافاصله با جلوه های گرانشی روبرو می شوند و مایع را در امتداد دیواره حباب به مایع زیر حباب می ریزند. یک تصویر ساده از یک حباب را می توان به عنوان کروی توصیف کرد، که دارای یک دیوار بیرونی و دیوار داخلی است.
عملکرد استفاده از آنتی فوم یا ضد کف به نوع فوم یعنی ماکرو و میکرو بودن فوم، بستگی دارد. برای از بین رفتن ماکروفوم روی سطح، جلوگیری از بزرگ شدن انسداد هوا و فروپاشی سریع فوم در فرمولاسیون های آب، آنتی فوم ترجیح داده می شود. آنتی فوم ها با نفوذ به لایه های فوم عمل می کنند.

خواص ضدکف
• PDMS صد در صد روغن سیلیکون
• فلش پوینت بالا
• محدوده سرویس دمایی گسترده
• اکسیداسیون با مقاومت بالا
• نامحلول در نفت خام
• بسیار محلول در حلال های پایه نفتی
• عمل بالا آمدن برای ارتعاش و صدا
• تغییر گرانروی پایین در دمای (VTC پایین)
• پایداری در فشارهای شدید، عمق چاه ها، حفاری و محیط های زیر زمینی
• طبیعت آبگریز
• فشار بخار کم
• روان کننده عالی برای اورینگ، گسکت، شیر و آب بند
• قدرت دی الکتریک بالا
• تقریبا همه اجزاء درون آن قرار دارند.
• روانکاری عالی

ملزومات ضد کف
• فرمولاسیون نامحلول دارد.
• کشش سطحی پائین داشته باشد.
• ضریب نفوذ مثبت (E)
• ضریب گسترش مثبت (S) یا ضریب پل مثبت و ویژگی های خنثی سازی
به طور اساسی، یک ضد کف باید غیر قابل حل باشد به طوری که باید آن را در قطره کوچک تقسیم کرد. علاوه بر این به راحتی خنثی نمی شود.
کدام دسته از مواد دارای ضد کف هستند؟
مواد فعال معمولی برای فرمولاسیون ضد کف ها در پوشش های آبی حاوی پلی سیلوکسان ها (سیلیکون ها)، مواد معدنی، روغن های گیاهی، روغن و پلیمرها هستند. به طور خاص می توان با استفاده از ترکیب مواد با یکدیگر و همچنین با افزودن ذرات جامد آبگریز مانند سیلیکا ضدکف را فرموله کرد.
ویژگی های انواع آنتی فوم
به طور کلی دفومرها به دو دسته آنتی فوم صنعتی و آنتی فوم خوراکی تقسیم بندی می شوند و نوع صنعتی آنتی فوم ها شامل سه دسته زیر می باشد:
1. آنتی فوم غیر سیلیکونی: دفومرها یا ضد کف غیر سیلیکونی یا پایه روغنی، دارای یک حامل روغنی هستند، که این حامل می تواند گیاهی، نفتی یا هر نوع روغن دیگری به غیر از سیلیکون ها باشد و در مخلوط کف نامحلول است.
2. آنتی فوم الکلی: دفومرها یا ضد کف های پایه آبی انواع مختلفی از روغن ها یا واکس ها هستند که در یک پایه آبی پخش شده اند. منظور از روغن آنها: روغن های گیاهی و واکس های بلند زنجیره الکل های چرب مانند الکل آمین و الکل آمید، صابون های اسید چرب و یا استرها می باشد.
3. آنتی فوم سیلیکونی: دفومرها یا ضد کف سیلیکونی، پلیمرهایی با ساختمان سیلیکونی است که به صورت امولسیون های پایه آبی یا روغنی عرضه می شوند. این ترکیبات شامل سیلیکای آبدوست پخش شده در روغن سیلیکونی است و ممکن است حاوی گلایکول های سیلیکونی یا دیگر مایعات سیلیکونی اصلاح شده باشد (مانند ضد کف سیمان و آنتی فوم شوینده).
آنتی فوم گرید غذایی با نوع صنعتی کاملا متفاوت است و مخصوص صنایع غذایی می باشد (مانند آنتی فوم پنیر).
.