Kaip pasigaminti putų šalinimo priemonę

Dangos plėvelėse susidariusios putos gali sukelti paviršiaus defektų, pavyzdžiui, žuvyčių, kraterių ar skylučių. Kad tai nepasikartotų, formuluotojai naudoja priedus nuo putų susidarymo ir putojimą mažinančius priedus, tačiau jiems parinkti ir įvertinti reikia išsamių žinių apie jų veikimo mechanizmą skirtingose dangų sistemose.

Veiksmingas putų šalintojas turi būti tirpus putojančioje terpėje, greitai įsiskverbti į putų lameles ir greitai pasiskirstyti palei dujų ir skysčio sąsają.

Polidimetilsiloksanas (PDMS)

PDMS yra ekonomiška, biologiškai suderinama medžiaga, kurią galima plačiai naudoti mikrofluidikoje. Ją galima pritvirtinti prie polimerų, stiklo ir metalinių komponentų ir taip suformuoti įterptinius įtaisus; ji gali būti naudojama kaip elektroosmosinė siurbimo membrana ir net modeliuojama naudojant fotorezistorių, kad būtų suformuoti mikrofluidiniai kanalai.

Siekiant išspręsti šią problemą, PDMS galima oksiduoti naudojant deguonies plazmą, todėl jo paviršiuje atsiveria hidroksilo grupės, kurios reaguodamos su sililo chlorido garais sudaro galines grupes, su kuriomis reaguoja putokšliai. Dėl to su šiuo paviršiumi sureagavusios putojimo medžiagos mažiau putoja ir slopina putojimą nei tradiciniai silikoniniai putojimo priedai, be to, jos yra netoksiškos, lengvai disperguojamos ir termiškai stabilios, palyginti su analogiškais silikoniniais priedais.

Silikoniniai aliejai

Silikoninių aliejų putojimo mechanizmas priklauso nuo specifinio vandens ir silikoninės alyvos savitojo svorio skirtumų, nes dėl didesnio vandens ir silikoninės alyvos savitojo svorio jie nuskęsta stiklakūnio ertmėse, o dėl mažesnio silikoninės alyvos savitojo svorio jie plūduriuoja, sukurdami vadinamąsias plūdrumo jėgas, kurios kelia juos į viršų.

Medicininės paskirties silikoniniai aliejai gali būti veiksminga putojimą mažinanti priemonė, nes yra lengvesni už vandenį ir keičia paviršiaus įtempimą, todėl putų burbuliukai sprogsta. Be to, jie netoksiški ir lengvai tirpsta vandeniniuose tirpaluose.

Silikono pagrindu pagamintoms putojimą mažinančioms medžiagoms reikia didelės koncentracijos silikonų, kurie gali būti toksiški ir kenkti žmonių sveikatai, o augaliniai aliejai, pavyzdžiui, simondsijų aliejus, pasižymi panašiomis putojimą mažinančiomis savybėmis, tačiau jų veiksmingumas daug mažesnis; be to, dėl mažo vandens kiekio juose dispersija yra sudėtingesnė nei tikėtasi.

Mineraliniai aliejai

Mineralinės alyvos yra bespalviai, bekvapiai aukštesniųjų alkanų, gaunamų iš mineralinių šaltinių, mišiniai, kurie susidaro kaip šalutiniai produktai perdirbant žalią naftą į naftos produktus. Istoriškai jie taip pat buvo vadinami baltąja arba parafino alyva dėl pavadinimo netikslumo, kuris atspindėjo tai, kad prekybininkams dažnai nereikėjo ar nenorėjo tiksliai žinoti kiekvienos mineralinės alyvos, kuri buvo parduodama ar naudojama kaip prekybos prekė, sudėties (Merriam-Webster pirmą kartą žodį "mineralinė alyva" pavartojo 1771 m.!).

Mineralinė alyva gali būti toliau rafinuojama pramoninėms reikmėms, siekiant pašalinti priedus, kurie gali būti kenksmingi žmonių maistui, ir taip gaunamas rafinuotas mineralinis tepalas, tinkamas maisto produktams ir farmacijos gaminiams, kurie gali liestis su maistu, įskaitant bet kokias galimas atsitiktinio sąlyčio su maistu problemas.

Maistui skirtos mineralinės alyvos paprastai yra beskonės ir bekvapės vandenyje tirpios alyvos, kurios puikiai apsaugo nuo korozijos, todėl jas saugu naudoti tiesioginio sąlyčio su oda metu. Be to, jie padeda išvengti dehidratacijos, nes veikia kaip apsauginis barjeras, ribojantis transepiderminį vandens netekimą.

Vandenyje tirpus putokšlis

Vandenyje tirpūs putokšliai pasižymi puikiomis putojimo savybėmis ir gali būti pagaminti sumaišius polieteriu modifikuotą organinį silicio junginį su žemesniaisiais alkoholiais, paviršinio aktyvumo medžiagomis ir silicio dioksidu. Palyginti su tradicinėmis mineralinėmis alyvomis, šis putokšlis pasižymi išankstinės dispersijos privalumais ir reikalauja mažiau energijos, kad jį būtų galima įterpti į dangų sistemas.

Putojimą mažinanti medžiaga išlieka netirpi putojančioje terpėje ir užkerta kelią glaudžiam molekulių susijungimui plėvelės paviršiuje, taip neleisdama paviršinio aktyvumo medžiagoms, stabilizuojančioms putų susidarymą, atkurti plėvelės elastingumo dėl Marangoni efekto ir taip užkirsti kelią putų susidarymui. Be to, putojimą mažinančios medžiagos veikia skatindamos skystos plėvelės nutekėjimą iš putų burbuliukų, todėl jie sprogsta.