وقتی هوا وارد مایع می‌شود، از آنجایی که در آب نامحلول است، تحت نیروی خارجی توسط مایع به حباب‌های متعددی تقسیم می‌شود و یک سیستم ناهمگن تشکیل می‌دهد. هنگامی که هوا وارد مایع می‌شود و کف تشکیل می‌دهد، سطح تماس بین گاز و مایع افزایش می‌یابد و انرژی آزاد سیستم نیز به تبع آن بالا می‌رود.
پایین‌ترین نقطه مربوط به چیزی است که ما معمولاً به عنوان غلظت بحرانی میسل (CMC) از آن یاد می‌کنیم. بنابراین، هنگامی که غلظت سورفکتانت به CMC می‌رسد، تعداد کافی از مولکول‌های سورفکتانت در سیستم وجود دارد تا به طور متراکم روی سطح مایع تراز شوند و یک لایه فیلم تک مولکولی بدون شکاف تشکیل دهند. این امر کشش سطحی سیستم را به حداقل می‌رساند. هنگامی که کشش سطحی کاهش می‌یابد، انرژی آزاد مورد نیاز برای تولید کف در سیستم نیز کاهش می‌یابد و تشکیل کف را بسیار آسان‌تر می‌کند.
در تولید و کاربرد عملی، برای اطمینان از پایداری امولسیون‌های آماده‌شده در طول ذخیره‌سازی، غلظت سورفکتانت اغلب بالاتر از غلظت بحرانی میسل تنظیم می‌شود. اگرچه این امر پایداری امولسیون را افزایش می‌دهد، اما دارای معایب خاصی نیز هست. سورفکتانت‌های بیش از حد نه تنها کشش سطحی سیستم را به حداقل می‌رسانند، بلکه هوای ورودی به امولسیون را نیز می‌پوشانند و یک فیلم مایع نسبتاً سفت و سخت و روی سطح مایع، یک فیلم مولکولی دولایه تشکیل می‌دهند. این امر به طور قابل توجهی مانع از فروپاشی کف می‌شود.
کف تجمعی از حباب‌های زیاد است، در حالی که یک حباب زمانی تشکیل می‌شود که گاز در یک مایع پراکنده شود - گاز به عنوان فاز پراکنده و مایع به عنوان فاز پیوسته. گاز درون حباب‌ها ممکن است از یک حباب به حباب دیگر مهاجرت کند یا به جو اطراف فرار کند و منجر به ادغام و ناپدید شدن حباب‌ها شود.
برای آب خالص یا سورفکتانت‌ها به تنهایی، به دلیل ترکیب نسبتاً یکنواخت آنها، فیلم فوم حاصل فاقد خاصیت ارتجاعی است و باعث می‌شود فوم ناپایدار و مستعد خود-حذفی باشد. نظریه ترمودینامیکی نشان می‌دهد که کف تولید شده در مایعات خالص موقتی است و به دلیل زهکشی فیلم از بین می‌رود.
همانطور که قبلاً ذکر شد، در پوشش‌های پایه آب، علاوه بر محیط پخش‌کننده (آب)، امولسیفایرها برای امولسیون‌سازی پلیمر، همراه با پخش‌کننده‌ها، عوامل خیس‌کننده، غلظت‌دهنده‌ها و سایر افزودنی‌های پوشش پایه سورفکتانت نیز وجود دارند. از آنجایی که این مواد در یک سیستم وجود دارند، تشکیل کف بسیار محتمل است و این اجزای شبه سورفکتانت، کف تولید شده را بیشتر تثبیت می‌کنند.
وقتی از سورفکتانت‌های یونی به عنوان امولسیفایر استفاده می‌شود، لایه حباب بار الکتریکی پیدا می‌کند. به دلیل دافعه قوی بین بارها، حباب‌ها در برابر تجمع مقاومت می‌کنند و فرآیند ادغام حباب‌های کوچک به حباب‌های بزرگتر و سپس فروپاشی آنها را سرکوب می‌کنند. در نتیجه، این امر از حذف کف جلوگیری کرده و کف را پایدار می‌کند.
زمان ارسال: نوامبر-06-2025