Cara membuat ejen pembuang buih

Pembentukan buih dalam filem salutan boleh menyebabkan kecacatan permukaan seperti fisheyes, kawah atau lubang jarum terbentuk. Untuk mengelakkan ia berlaku lagi, para formulator menggunakan bahan tambahan anti-buih dan defoamer – namun pemilihan dan penilaian mereka memerlukan pengetahuan mendalam tentang mekanisme tindakan dalam pelbagai sistem salutan.

Defoamer yang berkesan mesti larut dalam medium berbuih, menembusi lamela buih dengan pantas, dan merebak dengan cepat di sepanjang antara muka gas-cecair.

Polidimetilsiloksan (PDMS)

PDMS adalah bahan yang ekonomik dan bioualangan dengan pelbagai kegunaan dalam mikrofluidik. Ia boleh dilekatkan pada polimer, kaca dan komponen logam untuk membentuk peranti terbenam; digunakan sebagai membran pam elektroosmotik dan malah mencipta corak menggunakan fotoresist untuk membentuk saluran mikrofluidik.

Untuk menangani perkara ini, PDMS boleh dioksidakan menggunakan plasma oksigen, membuka kumpulan hidroksil pada permukaannya yang bertindak balas dengan wap klorida silyl untuk membentuk kumpulan terminal bagi agen pembuang buih bertindak balas. Hasilnya, agen pembuang buih yang bertindak balas dengan permukaan ini menunjukkan buih yang berkurangan dan kesan penghambatan yang lebih rendah berbanding bahan tambahan pembuang buih silikon tradisional, serta ia tidak toksik, mudah diagihkan, dan stabil secara terma berbanding rakan silikonnya.

Minyak silikon

Minyak silikon bergantung pada perbezaan ketumpatan khusus antara humor akuatik dan minyak silikon untuk mekanisme pembuangan buihnya, dengan ketumpatan khusus humor akuatik yang lebih tinggi menyebabkan ia tenggelam di dalam rongga vitreus manakala ketumpatan khusus minyak silikon yang lebih rendah menyebabkan ia terapung, mewujudkan apa yang dikenali sebagai daya apungan yang menaikkan ke atas.

Minyak silikon gred perubatan boleh menjadi ejen pembuang buih yang berkesan kerana ia lebih ringan daripada air dan mengubah ketegangan permukaan sehingga buih pecah. Selain itu, ia tidak toksik dan mudah larut dalam larutan berair.

Ejen anti-buih berasaskan silikon memerlukan kepekatan silikon yang tinggi yang mungkin beracun dan membahayakan kesihatan manusia, manakala minyak tumbuhan seperti minyak jojoba mempunyai keupayaan anti-buih yang serupa tetapi dengan kecekapan yang jauh lebih rendah; selain itu, kandungan air yang rendah menjadikannya lebih sukar untuk diagihkan berbanding yang dijangkakan.

Minyak mineral

Minyak mineral adalah campuran alkana tinggi yang tidak berwarna dan tidak berbau, diperoleh daripada sumber mineral dan dihasilkan sebagai hasil sampingan daripada pemprosesan minyak mentah menjadi produk petroleum. Secara sejarahnya, ia juga dikenali sebagai minyak putih atau parafin kerana ketidaktepatan namanya yang mencerminkan bahawa seringkali pedagang tidak memerlukan atau tidak mahu mengetahui dengan tepat komposisi setiap minyak mineral yang dijual atau digunakan sebagai barangan dagangan (Merriam-Webster mencatatkan penggunaan pertama “mineral oil” pada tahun 1771!).

Minyak mineral boleh disuling lagi untuk kegunaan industri bagi membuang bahan tambahan yang berpotensi berbahaya untuk dimakan manusia, menghasilkan pelincir mineral terlarut yang sesuai untuk produk makanan dan produk farmaseutikal yang mungkin bersentuhan dengan makanan, termasuk sebarang isu sentuhan makanan secara tidak sengaja.

Minyak mineral gred makanan umumnya adalah minyak yang tidak berasa dan tidak berbau serta larut dalam air yang memberikan perlindungan kakisan yang sangat baik, menjadikannya selamat untuk bersentuhan langsung dengan kulit. Selain itu, ia membantu mencegah dehidrasi dengan bertindak sebagai penghalang pelindung yang mengehadkan kehilangan air melalui epidermis.

Penghilang buih larut dalam air

Penghilang buih larut air menawarkan sifat penghilangan buih yang sangat baik dan boleh dibuat dengan mencampurkan sebatian silikon organik yang diubah suai dengan polieter, alkohol rendah, surfaktan dan silika. Berbanding dengan minyak mineral tradisional, penghilang buih ini menawarkan kelebihan pra-dispersi dan memerlukan tenaga yang lebih sedikit untuk dimasukkan ke dalam sistem salutan.

Ejen pembuang buih berfungsi dengan kekal tidak terlarut dalam medium berbuih dan menghalang perkaitan rapat antara molekul di permukaan filem, sekaligus menghalang surfaktan yang menstabilkan buih daripada memulihkan keanjalan filem melalui kesan Marangoni dan seterusnya mencegah pembentukan buih. Selain itu, ejen pembuang buih berfungsi dengan menggalakkan saliran filem cecair daripada gelembung buih supaya ia pecah.