消泡剂性能测试方法
鉴于消泡对象(发酵、污水、油墨、乳液、涂料等)体系的复杂性和多样性消泡剂的性能评价没有固定的标准,都是通过在测试中相互比较来评判消泡剂性能的优劣。消泡剂通常最关注的就是它的消泡性能和抑泡性能,我们就介绍消泡和抑泡性能的常见方法。
常见的测试方法有:罗斯-迈尔斯法、鼓气法、搅拌法、 滴定法、高速分散法、循环鼓泡法、震荡法(或摇瓶法)、高施密特评价法等这些方法的区别在于泡沫产生的原因、消泡剂的加入时机和泡沫的静动态种类等,共同点在于都是利用泡沫体积的变化来比较消泡剂的作用性能。
一、量筒法 :量筒法主要应用于低粘度的涂料体系和纯乳液体系。将一定量约 20ml 的试样加入到一个有塞的 50ml 量筒里,然后根据需要加入一定量的消泡剂,盖上塞子后,用手剧烈摇晃一定次数,如 20 次。然后立即停止并记录泡沫的高度,静置一段确定的时间后再次记录泡沫的高度,将记录的数据与其他各种消泡剂的数据经行比较。应用此方法可以初步的估计消泡剂的消泡性,但是其测量的方法决定了其测量的准确性不会太高。
二、高速分散法 :高速分散的对比数据并不是看泡沫高度或者消泡时间长短,而是主要观察密度,。相比于量筒法具备测量标准准确,应用广等优点。这种测试方法主要用在涂料和胶粘剂行业。高速分散法可以分两种方法进行评价。
①泡沫液位测量法:这种方法适用于低粘度的涂料体系和乳液 。在一个最小测量刻度为 1ml 的烧杯内加入一定量的涂料样品,如 100ml,加入一定量的消泡剂,然后使用高速搅拌分散机以一定的速度,如 3000~6000r/min 搅拌一定时间,静置。观察一定时间间隔内泡沫体积变化情况并进行记录,泡沫体积越小说明消泡剂的消泡性越强,或者观察泡沫达到一定体积时所需要的时间,时间越长说明消泡剂的消泡性越弱。
②比重杯法 :这种方法适用于高粘度体系和乳液。将一定量的涂料样品(150~200g)放入到一个固定大小的烧杯中,然后使用高速搅拌分散机以一定的速度进行搅拌,如 3000~6000r/min 搅拌一定时间,然后立即停止搅拌,将搅拌后的涂料样品放入比重杯中测量其密度,间隔一段时间,如 15min 后再进行测量,记录 4~6 组数据进行比较分析 。
三、气鼓法:气鼓测试方法是一种动态消泡的测试方法,主要用于循环起泡、反复起泡体系来测试,这种方法不适用于涂料测试,因为高速搅拌会影响测试的结果,这种测试方法主要用在发酵、爆气池等强起泡力环境中,主要观察泡沫的高度来对比消泡剂的性能。
四、摇瓶测试法:摇瓶测试法主要测试的是消泡剂的消泡时间和抑泡性能,这是目前最常用也是最直观的测试方法,但是测试的结果未必精确,因为摇瓶测试无法完全模拟生产现场的情况,例如温度、起泡体系等,但是由于简单方便是用的最多的测试方法,属于静态消泡测试方法,主要用于污水处理行业的测试。
五、喷射试验:喷射气泡溶液制造气泡,然后加入消泡剂根据消泡所用时间来测定消泡效果。
六、循环泵试验:将气泡溶液放于闭合回路循环流动,加入消泡剂进行搅拌,测定泡沫高度。该方法是在搅拌、乳化和剪切作用的动态状态下,测试抑泡性能的量化评估,当溶液在闭合回路中循环流动时,测定达到一定泡沫高度所需要的时间来评估消泡效率。
七、密度计测量:使用密度计测量泡液混合体密度,以该密度值与搅拌前起泡液密度之差代表起泡量,密度差越大,说明泡液混合体中的含气量越高,则起泡力越大,以密度差占搅拌前起泡液密度的百分率代表起泡率;测试加入消泡剂后的浆起泡量,与空白浆起泡量之差就是抑泡量,再与空白浆起泡量对比得到消泡剂的抑泡率。
消泡剂种类繁多,应用领域广泛,那么怎么判断消泡剂适合您所在的领域,并且对其性能进行精准的判断呢?其实很简单,只要找到适合的消泡剂测试方法,你就能精准找到适合自己产品体系的消泡剂。