Když vzduch vstoupí do kapaliny, jelikož je nerozpustný ve vodě, rozdělí se kapalinou pod vnější silou na četné bubliny, čímž vznikne heterogenní systém. Jakmile vzduch vstoupí do kapaliny a vytvoří pěnu, zvětší se kontaktní plocha mezi plynem a kapalinou a odpovídajícím způsobem se zvýší i volná energie systému.
Nejnižší bod odpovídá bodu, který běžně označujeme jako kritickou koncentraci micel (CMC). Proto když koncentrace povrchově aktivní látky dosáhne CMC, je v systému dostatečný počet molekul povrchově aktivní látky, které se hustě uspořádají na povrchu kapaliny a vytvoří monomolekulární film bez mezer. Tím se minimalizuje povrchové napětí systému. Když se povrchové napětí sníží, snižuje se také volná energie potřebná pro tvorbu pěny v systému, což značně usnadňuje tvorbu pěny.
V praktické výrobě a aplikaci se pro zajištění stability připravených emulzí během skladování koncentrace povrchově aktivních látek často upravuje nad kritickou micelární koncentraci. To sice zvyšuje stabilitu emulze, ale má to i určité nevýhody. Nadměrné množství povrchově aktivních látek nejen minimalizuje povrchové napětí systému, ale také obaluje vzduch vstupující do emulze a vytváří relativně tuhý kapalný film a na povrchu kapaliny dvouvrstvý molekulární film. To významně brání kolapsu pěny.
Pěna je shluk mnoha bublin, zatímco bublina vzniká, když je plyn dispergován v kapalině – plyn je dispergovanou fází a kapalina je spojitou fází. Plyn uvnitř bublin může migrovat z jedné bubliny do druhé nebo unikat do okolní atmosféry, což vede ke shlukování a mizení bublin.
V případě čisté vody nebo samotných povrchově aktivních látek postrádá výsledný pěnový film kvůli jejich relativně jednotnému složení elasticitu, což pěnu činí nestabilní a náchylnou k samovolnému rozpadu. Termodynamická teorie naznačuje, že pěna vytvořená v čistých kapalinách je dočasná a rozptýlí se v důsledku drenáže filmu.
Jak již bylo zmíněno, ve vodních nátěrových hmotách se kromě disperzního média (vody) nacházejí také emulgátory pro emulgaci polymerů, spolu s dispergačními činidly, smáčecími činidly, zahušťovadly a dalšími přísadami do nátěrů na bázi povrchově aktivních látek. Vzhledem k tomu, že tyto látky koexistují ve stejném systému, je tvorba pěny vysoce pravděpodobná a tyto složky podobné povrchově aktivním látkám dále stabilizují vytvořenou pěnu.
Pokud se jako emulgátory použijí iontové povrchově aktivní látky, bublinková fólie získá elektrický náboj. V důsledku silného odpuzování mezi náboji bubliny brání agregaci, čímž potlačují proces slučování malých bublin do větších a jejich následného kolapsu. V důsledku toho se inhibuje odlupování pěny a pěna se stabilizuje.
Čas zveřejnění: 6. listopadu 2025