پراکندگی پایدار گاز در یک مایع، کف یا فوم نام دارد. فوم پدیده ای است که اغلب در طول تولید طی فرآیندهای شیمیایی مایعات به وجود می آید. فوم، حجم موثر در کارخانه ی تولید را کاهش می دهد و منجر به بی نظمی های غیر ضروری می شود. اغلب فوم ها با فرآیند کاربردی مواجه می شوند. باعث ایجاد مشکلاتی روی سطح پوشاننده می شوند و مانع از این می شوند که از تمامی گنجایش ظرف حامل ماده، استفاده شود. این مواد، معمولا تمایل دارند که به سمت سطح بین آب و هوا حرکت کنند و کف را از بین ببرند که این عمل باعث ترکیدن حباب های هوا و از بین رفتن سطح کف می شود. اولین آنتی فوم ها، هدفشان از بین بردن کف ظاهر شده روی سطح بود. نفت سفید، نفت کوره ای و دیگر محصولات نفتی برای از بین بردن کف استفاده می شدند. دیگر نفت های گیاهی نیز در بعضی مواقع استفاده می شدند. الکل های چرب، بسیار مؤثر بودند اما جز آنتی فوم های گران قیمت بودند. آن ها برای افزایش بهره وری به محصولات نفتی اضافه شدند. در سال های ۱۹۵۰، آزمایش هایی بر آنتی فوم های مبتنی بر سیلیکون آغاز شد. آن ها بر اساس نفت سیلیکون بودند که در آب یا نفت سبک پراکنده می شدند. نفت های سیلیکونی به خوبی کار می کردند اما باعث ایجاد اختلالات سطح در بسیاری از کاربردها مانند رنگ ها و کاغذها می شدند. در سال ۱۹۶۳، اولین آنتی فوم ها با ذرات آب گریز در نفت سبک، ثبت اختراع شد. توسعه ی آنتی فوم های سیلیکونی، با استفاده از امولسیون های مختلف و تغییر در روغن های سیلیکونی ادامه یافت.
در اوایل ۱۹۹۰، آنتی فوم های ایمولسیون سیلیکون به علت این که باعث کمترین اختلالات در سطح می شد، در صنعت خمیر چوب، با موفقیت مورد استفاده قرار گرفت. یکی از مشکلات رایج که در دستگاه های شیرین سازی آب به روش های حرارتی (MED, MSF) و دیگ های بخار اتفاق می افتد پدیده Carryover به دلیل Foaming می باشد. این رخداد می تواند باعث کاهش کیفیت بخار شده و همچنین صدمات جدی به سیستم وارد کند. از جمله عواملی که موجب تشکیل کف در این فرایندها می شوند، قلیایی بودن زیاد، TDS بیش از اندازه و مواد شیمیایی افزوده شده به آب بویلر می باشد. یکی از راه های موثر برای کنترل کف، افزودن آنتی فوم به آب فرایند می باشد.
طبقه بندی ضد کف ها
- ضد کف های سیلیکونی که قدرت زیادی در حذف کف ایجاد شده دارند.
- ضد کف های روغن پایه که شامل روغن های گیاهی و یا نفتی هستند.
- ضد کف های آب پایه که انواع مختلفی از روغن، واکس، صابون اسیدهای چرب و یا استرهای امولسیون شده در آب هستند.
- ضد کف پودری اساسا یک کف روغن روی حامل ذرات مانند سیلیس است که به محصولات پودری مانند سیمان، گچ و مواد شوینده اضافه می شود.
آنتی فوم سیلیکونی
نوعی از ضد کف بر پایه سیلیکون و بسیار قوی که فاقد هر نوع ناخالصی مزاحم در فرآیند تولید می باشد. این مواد به عنوان یک عامل آنتی فوم در انواع سیستم به صورت روغن یا امولسیون بر پایه آب قابل مصرف می باشند. همچنین جهت پایداری از دیسپرس شدن سیلیکون، امولسیفایر را به آن اضافه می کنند. ترکیب سیلیکون شامل یک سیلیس آبگریز بوده که در روغن سیلیکون پراکنده شده است. این محصول در محدوده رنگ سازی پاسخ مطلوبی داده است. سازگاری و اثر بخشی آنتی فوم سیلیکون مطابق با فرمول پوشش های متفاوت تنظیم می شود. دفومر سیلیکونی دارای ویژگی های بسیار زیاد و موثری است. این محصول را با نام های آنتی فوم سیلیکونی (silicon anti-foam)، کف زدا سیلیکونی و دیفومر سیلیکونی نیز می شناسند. ضد کف سیلیکونی به دو صورت جامد و پودری در انواع گرید قابل ارائه می باشد. این مواد بر پایه سیلیکون بوده که ویسکوزیته پایین و توان بالایی دارند. بیشترین بازدهی آن ها در محیط های اسیدی، قلیایی و خنثی تا PH 10 است.
آنتی فوم غیر سیلیکونی
کفی که در سطوح مختلف تولید شده سبب بروز مشکل و مانع از پر شدن کامل ظرف نیز می شود. ضد کف غیر سیلیکونی، در مایع کف حل نشده و روی سطح آن را کاملا در بر می گیرد. این ماده بین آب و هوا قرار گرفته و اثر بی ثبات کننده ای ایجاد می کند که موجب ترکیدن حباب های آب و نابودی کف می شود. آنتی فوم یا ضد کف غیر سیلیکونی به شکل ترکیبی، امولسیون و پودر برای سیستم های آبی و غیر آبی تولید می شود. در آب های سرد به صورت امولسیون بوده و در آب های گرم دارای ویژگی های پایدار است.
آنتی فوم الکلی
یک دیفومر قوی بوده که پایه شیمیایی آن بر اساس اسید چرب می باشد که نوعی ضد کف بدون سیلیکون هستند. آنتی فوم های پایه الکلی EO / PO دارای کوپلیمرهای پلی اتیلن گلیکول و پلی پروپیلن گلیکول می باشند. آنتی فوم های الکلی از معلق شدن ذرات در یک فاز آبی حاصل می شوند. ضد کف های الکل مایع متنوع هستند که می توانند هوای محبوس شده را از انواع لجن های پایه آب، در شرایط شدید مزرعه ای حذف کنند. این محصول را با نام های ضد کف الکلی، آنتی فوم الکلی (Anti-alcoholic foam)، کف زدا الکلی و دیفومر الکلی نیز می شناسند. این دیفومرها از اترها و مواد فعال سطحی مانند استرها تولید می شوند. آنتی فوم ها به علت داشتن ترکیبات فعال مانند سورفکتانت پلی اتر و استر اسید چرب الکل پلی هیدریک از این مواد ساخته شده اند. ضد کف های الکلی، امولسیون اسید استئاریک یا اسید چرب نیز می باشند. کارکرد این مواد به صورتی است که با تشکیل یک لایه روی فوم، موجب شکستن مولکول های گاز درون حباب ها شده و با خروج گاز از این حباب ها کف یا فوم های تشکیل شده از بین می روند. این ضد کف ها را می توان به طور مستقیم استفاده کرد، یا بعد از این که غلظت آن را 2 تا 3 بار با آب رقیق کرد، آن را به صورت یکنواخت مخلوط نموده و استفاده کرد. میزان مصرف آن به صورت 1 لیتر ضد کف به 1000 لیتر محصول می باشد. باید به این نکته توجه داشت که بهتر است برای استفاده مرتب از پمپ اندازه گیری استفاده شود. ضد کف های بر پایه آب جهت بهبود در کاهش حجم هوا در کف و افزایش انسجام حباب کاربرد دارند. سوسپانسیون (مخلوط جامد در مایع) ذرات الکل چرب در یک فاز آبی، شامل یک سورفکتانت غیر یونی و پلی ساکاریدها می شود. برای مثال از اتانول به عنوان ماده آنتی فوم و عامل موثر جهت جلوگیری از کف در تخمير بيو سورفکتانت استفاده می شود.
شرایط نگهداری
- از یخ زدگی محصول جلوگیری شود.
- در محیط خشک، دربسته و دور از آفتاب نگهداری شود.
- این مواد در شرایط نرمال پایداری خود را به مدت یک سال به خوبی حفظ می کنند.
- به حرارت حساس بوده و نباید آن را در حرارت بالای 40 درجه سانتی گراد نگهداری کرد.
- این محصولات را باید در دمای 5 تا 25 درجه سانتی گراد و در محیطی خشک نگهداری کنید.
ویژگی آنتی فوم ها
- سازگاری با محلول
- کاهش مصرف انرژی
- قابلیت انحلال مناسب
- بهبود کارایی سیستم ها
- عدم ایجاد خوردگی و فراریت
- قابلیت پراکندگی سریع و همگن
- از بین برنده کف در کوتاه ترین زمان
- جلوگیری از تشکیل مجدد کف و سرکوب آن
کاربردهای آنتی فوم
- صنایع رنگ
- پتروشیمی
- کاغذسازی
- ساخت پالپ
- صنایع آبکاری
- صنایع دارویی
- صنایع غذایی
- صنایع نساجی
- صنایع شیمیایی
- سموم کشاورزی
- صنایع چرم سازی
- در صنعت نفت و گاز
- شوینده و پاک کننده
- صنایع برد مدار چاپی
- واحدهای تصفیه پساب
- افزودنی بتن و ساختمان
- روغن خام و پالایش روغن
- تولید رزین های امولوسیونی
- محافظت از محصولات زراعی
- تولید قطعات خودرو و لوازم جانبی