كيفية صنع عامل إزالة الرغوة

يمكن أن يتسبب تكوين الرغوة في أغشية الطلاء في تكوين عيوب سطحية مثل الفيش أو الحفر أو الثقوب. ولمنع حدوث ذلك مرة أخرى، يستخدم القائمون على التركيب إضافات مضادة للرغوة ومزيلات الرغوة - ولكن اختيارها وتقييمها يتطلب معرفة متعمقة بآلية عملها في أنظمة الطلاء المختلفة.

يجب أن يكون مزيل الرغوة الفعال قابلاً للذوبان في وسط الرغوة، ويتغلغل في الصفائح الرغوية بسرعة، وينتشر بسرعة على طول السطح البيني للغاز والسائل.

بولي ثنائي ميثيل السيلوكسان (PDMS)

مادة PDMS هي مادة اقتصادية ومتوافقة حيوياً ولها العديد من الاستخدامات في الموائع الدقيقة. ويمكن تركيبها على البوليمرات والزجاج والمكونات المعدنية لتشكيل أجهزة مدمجة؛ ويمكن استخدامها كغشاء ضخ كهرومغناطيسي وحتى نقشها باستخدام مقاوم الضوء لتشكيل قنوات الموائع الدقيقة.

ولمعالجة ذلك، يمكن أكسدة PDMS باستخدام بلازما الأكسجين، مما يؤدي إلى فتح مجموعات الهيدروكسيل على سطحه التي تتفاعل مع أبخرة كلوريد السيليل لتكوين مجموعات طرفية تتفاعل معها عوامل إزالة الرغوة. ونتيجةً لذلك، تُظهر عوامل إزالة الرغوة المتفاعلة مع هذا السطح رغوة وتثبيطًا أقل من إضافات إزالة الرغوة السيليكونية التقليدية، بالإضافة إلى أنها غير سامة وسهلة التشتت ومستقرة حراريًا مقارنةً بنظيراتها من السيليكون.

زيوت السيليكون

تعتمد زيوت السيليكون على فروق الثقل النوعي بين الخلط المائي وزيت السيليكون في آلية إزالة التشويش، حيث تتسبب الثقل النوعي الأعلى للخلط المائي في غرقه داخل التجاويف الزجاجية بينما تتسبب الثقل النوعي الأقل لزيت السيليكون في طفو الزيت، مما يخلق ما يعرف بقوى الطفو التي ترفعه إلى أعلى.

يمكن أن تكون زيوت السيليكون من الدرجة الطبية عامل فعال لإزالة الرغوة نظرًا لكونها أخف من الماء وتغيير التوتر السطحي لتسبب انفجار فقاعات الرغوة. وعلاوة على ذلك، فهي غير سامة وسهلة الذوبان في المحاليل المائية.

وتتطلب العوامل المضادة للرغوة القائمة على السيليكون تركيزات عالية من السيليكونات التي قد تكون سامة وضارة بصحة الإنسان، في حين أن الزيوت النباتية مثل زيت الجوجوبا لها قدرات مماثلة مضادة للرغوة ولكن بكفاءة أقل بكثير؛ وعلاوة على ذلك، فإن محتواها المنخفض من الماء يجعل التشتت أكثر صعوبة مما هو متوقع.

الزيوت المعدنية

الزيوت المعدنية عبارة عن مخاليط عديمة اللون والرائحة من الألكانات العالية المشتقة من مصادر معدنية يتم إنتاجها كمنتجات ثانوية من معالجة النفط الخام إلى منتجات بترولية. تاريخيًا كانت تُعرف أيضًا باسم الزيت الأبيض أو زيت البارافين بسبب عدم دقة اسمها الذي يعكس عدم حاجة التجار في كثير من الأحيان أو رغبتهم في معرفة التركيب الدقيق لكل زيت معدني تم بيعه أو استخدامه كسلع تجارية (يرجع تاريخ أول استخدام لكلمة "زيت معدني" في ميريام ويبستر إلى عام 1771!)

يمكن زيادة تكرير الزيوت المعدنية للاستخدامات الصناعية لإزالة المواد المضافة التي يمكن أن تكون ضارة للاستهلاك البشري، وإنتاج زيوت تشحيم معدنية مكررة مناسبة للمنتجات الغذائية والمنتجات الصيدلانية التي يمكن أن تلامس الغذاء، بما في ذلك أي مشاكل محتملة في ملامسة الأغذية عن طريق الخطأ.

الزيوت المعدنية المخصصة للأغذية هي زيوت عديمة الطعم والرائحة بشكل عام قابلة للذوبان في الماء وتوفر حماية ممتازة من التآكل، مما يجعلها آمنة عند ملامستها للبشرة مباشرة. وعلاوة على ذلك، فهي تساعد على منع الجفاف من خلال العمل كحاجز وقائي يحد من فقدان الماء عبر البشرة.

مزيل الرغوة القابل للذوبان في الماء

يوفر مزيل الرغوة القابل للذوبان في الماء خصائص ممتازة لإزالة التشويش ويمكن تصنيعه عن طريق خلط مركب السيليكون العضوي المعدل بالبولي إيثر مع كحوليات منخفضة ومواد خافضة للتوتر السطحي والسيليكا. عند مقارنته بالزيوت المعدنية التقليدية، يوفر مزيل الرغوة هذا مزايا التشتت المسبق ويتطلب طاقة أقل لدمجه في أنظمة الطلاء.

يعمل عامل إزالة الرغوة عن طريق البقاء غير قابل للذوبان في وسط الرغوة ومنع الارتباط الوثيق بين الجزيئات على سطح الفيلم، وبالتالي منع المواد الخافضة للتوتر السطحي مع تثبيت الرغوة من استعادة مرونة الفيلم عن طريق تأثيرات مارانجوني وبالتالي منع تكوين الرغوة. وعلاوة على ذلك، يعمل مزيل الرغوة عن طريق تشجيع تصريف الغشاء السائل من فقاعات الرغوة حتى تنفجر.