有机硅消泡剂应用范围及发展前景的可研报告

第一节  有机硅消泡剂的简介

消泡剂是一种助剂，其功能是消除在生产过程中物料形成的泡沫，有机硅消泡剂其主要组分为叫做硅油有机硅成分，硅油常温下是不挥发的油状液体，在水、动植物油及矿物油中不溶，或溶解度很小，既能耐高温，也能耐低温。化学性能惰性，物理性性能稳定，无生物活性。有机硅消泡剂是一种白色粘稠的乳液。从60年代起就用于各工业领域，但大规模和全面的快速发展是从80年代开始的。作为有机硅消泡剂，其应用领域也十分广泛，越来越受到各行各业的重视。在化工、造纸、涂料、食品、纺织、制药等工业部门有机硅消泡剂是生产过程中不可缺少的一种助剂，它不仅能够除去生产过程工艺介质液面上的泡沫，从而改善过滤、洗涤、萃取、蒸馏、蒸发、脱水、干燥等工艺过程的分离、气化、排液等效果，确保各类物料盛装、处理容器的容量。（可研报告）

第二节 有机硅消泡剂的提取工艺

每当我们搅动液体或被通入气体时，就会在液体的表面积内部生成许多气泡，有的液体产生的气泡，很快破碎消失。有的液体不但不消失，而且越聚越多，形成泡沫。泡沫是一种有大量汽泡分散在液体中而形成的分散体系，其分散相为气体，连续相为液体。其中起泡液体所占的体积分数很小，泡沫占有很大的体积。气体被连续的液膜分隔开，形成大小不等的气泡，堆积而成泡沫。

能起泡的介质有如表面活性剂，在气泡表面吸附着定向排列的一层表面活性剂分子，当其达到一定浓度时，气泡壁就形成了一层坚固的薄膜。表面活性剂吸附在气液界面上，造成液面表面张力下降，从而增加了气液接触面，这样气泡就不易合并。气泡的相对密度比液体本身小得多，当上升的气泡透过液面时，又把液面上的一层表面活性剂分子吸附上去。因此，暴露在空气中的吸附有表面活性剂的气泡膜和溶液里的气泡膜不一样，它包有两层表面活性剂分子，形成双分子膜，被吸附的表面活性剂对液膜具有保护作用。消泡剂就是要破坏和抑制此薄膜的形成，消泡剂进入泡沫的双分子定向膜，破坏定向膜的力学平衡而达到破泡作用。

消泡剂必须是不溶于起泡介质的物质，它能以液滴、或包裹固体质点的液滴、或固体质点的形式被分散到起泡的介质中。消泡剂比起泡介质有更低的表面张力，能自发地进入液膜而使气泡破裂。

消泡剂易于在溶液表面铺展，自动在泡沫表面展开，会带走邻近表面的一层溶液，使液膜局部变薄，达到临界厚度，液膜破裂，泡沫破坏。消泡剂在溶液表面铺展越快，则使液膜变的越薄，泡沫破坏速度加快，消泡作用加强。因此，消泡的原因一方面在于易于铺展，吸附的消泡剂分子取代了起泡剂分子，形成了强度较差的膜。同时在铺展过程中带走邻近表面层的部分溶液，使泡沫液膜变薄，降低了泡沫的稳定性，使之易于破坏。

一种优秀的消泡剂必须同时兼顾消、抑泡作用，即不但应该迅速使泡沫破坏，而且能在相当长的时间内防止泡沫生成。发生此种情况的原因，可能与溶液中起泡剂(表面活性剂)的临界胶束浓度是否超过有关。在超过的溶液中，消泡剂(一般为有机液体)有可能被增溶，以致于失去在表面铺展的作用，消泡效力大减。经过一段时间后，随着消泡剂被逐步增溶，消泡效果相应减弱。

第三节 有机硅消泡剂的应用范围

有机硅消泡剂用途和应用领域广泛，在红霉素、洁霉素、阿维菌素、庆大霉素、青霉素、土霉素、四环霉、泰乐菌素、谷氨酸、赖氨酸、柠檬酸、黄原胶等发酵工业中用作消泡剂。也用于纺织、印染、涂料、染料、造纸、油墨、油田、污水处理等领域。在印染中使用时，与染浴中添加剂有良好的配伍性，而且不影响色光和染色牢度。

有机硅用作喷染消泡剂，已有不少文献报道。老的染色工艺，一般应用二甲基聚硅氧烷消泡剂，就可达到满意的消泡剂效果，并保证染色均匀。但新的染色工艺，使用了高温高压机械，在这种机械里，被染物受染色液的喷射而运动，同时被染色。虽产生的泡沫可由普通的有机硅消泡剂消泡，但在高温高压下，一般的硅氧烷消泡剂会产生薄膜状沉淀而使被染物产生斑点。应用嵌段共聚物就能克服以上缺点，因为这些消泡剂组分能溶于冷水，而不溶于热水，所以能起消泡作用。但只用这种共聚物消泡剂的消泡效果不令人满意，若在共聚物中加入一定量的雾状SiO2，就可达到令人满意的消泡效果，并生产出染色均匀的织物。用于涤纶织物高温染色工艺、发酵工艺中的消泡。此外，也可用于二乙醇胺脱硫体系的消泡及各种油剂、切削液、不冻液、水性油墨等体系的消泡，也适用于印刷行业感光树脂制版后，洗掉未固化树脂的消泡，是一种很有代表性、性能优良、用途广泛的有机硅消泡剂。

第四节 有机硅消泡剂的发展前景

消泡剂在使用的过程中会随着消泡过程的进行而逐渐失去消泡能力，甚至会稳定泡沫。消泡剂失活是个多因素影响的复杂过程，其在消泡过程中性能的减弱，一般会伴随有硅油和疏水的二氧化硅硅粒的分离、硅油组成的改变、分散体粒径的变小、铺展油层的消失和白色絮凝物的出现，这些因素造成了消泡剂活性的降低。再生处理的办法就是在消泡剂中加入硅油，使消泡剂分散体粒子中的硅油与二氧化硅硅粒的比例恢复，形成新的硅油铺展油层，从而恢复活性。

有机硅消泡剂

国外早在20世纪30年代就开始了对有机硅类消泡剂的研究，出现了许多性能优良的消泡剂品种。我国从80年代才开始研究此类消泡剂，技术日益成熟，工艺日趋提高。有机硅消泡剂由过去组分结构单一，经济效益差，发展为多功能、效益高、复配型。比如聚醚和有机硅的复配，水溶性或油溶性聚醚和含硅聚醚的复配等。使用性强，效能高，环保，能提高利用率的新型高效消泡剂将是其发展方向。

有机硅消泡剂经过几十年的发展，已经广泛应用于各个行业中，而且品种不断增加。目前，全球有机硅消泡剂市场规模达到几十亿美元，德国瓦克、美国道康宁等各大有机硅公司还在继续扩大其生产能力。随着工业的发展，我国已经成为有机硅需求大国，2004年，我国有机硅单体甲基氯硅烷的需求量近40万t，是1997年的5.6倍，是2000年的2.7倍，近几年以30%的速率增长，到2008年，需求量将达到80万t，市场容量超过80亿元。这些原料的绝大部分用来生产有机硅油及其深加工产品，可见，新领域的不断开拓和发展，为有机硅消泡剂的发展提供了广阔的市场前景。

 

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