Kun valitset pinta-aktiivisia aineita puhdistusformulaatioihin tai prosesseihin, vaahto on tärkeä ominaisuus. Esimerkiksi manuaalisissa kovien pintojen puhdistuksissa – kuten ajoneuvojen hoitoaineissa tai käsin pestyissä astioissa – korkea vaahtotaso on usein toivottava ominaisuus. Tämä johtuu siitä, että erittäin stabiilin vaahdon läsnäolo osoittaa, että pinta-aktiivinen aine on aktivoitunut ja suorittaa puhdistustehtävänsä. Toisaalta monissa teollisissa puhdistus- ja prosesseissa vaahto voi häiritä tiettyjä mekaanisia puhdistustoimintoja ja heikentää yleistä suorituskykyä. Näissä tapauksissa valmistajien on käytettävä vähän vaahtoavia pinta-aktiivisia aineita halutun puhdistustehon saavuttamiseksi ja samalla vaahtopitoisuuden hallitsemiseksi. Tämän artikkelin tarkoituksena on esitellä vähän vaahtoavia pinta-aktiivisia aineita ja tarjota lähtökohta pinta-aktiivisten aineiden valinnalle vähän vaahtoavissa puhdistussovelluksissa.
Vähävaahtoiset sovellukset
Vaahtoa muodostuu ilman ja pinnan rajapinnassa tapahtuvan sekoituksen seurauksena. Siksi puhdistustoimenpiteet, joissa tarvitaan voimakasta sekoitusta, voimakasta leikkaussekoitusta tai mekaanista ruiskutusta, vaativat usein pinta-aktiivisia aineita, joilla on asianmukainen vaahdon hallinta. Esimerkkejä ovat: osien pesu, CIP-puhdistus (clean-in-place), mekaaninen lattioiden pesu, teollisuus- ja kaupallinen pyykinpesu, metallintyöstönesteet, astianpesukoneiden astianpesu, elintarvikkeiden ja juomien puhdistus ja paljon muuta.
Vähävaahtoisten pinta-aktiivisten aineiden arviointi
Pinta-aktiivisten aineiden – tai pinta-aktiivisten aineiden yhdistelmien – valinta vaahdonestomenetelmänä alkaa vaahtomittausten analysoinnilla. Pinta-aktiivisten aineiden valmistajat ilmoittavat vaahtomittaukset teknisissä tuote-esitteissään. Luotettavien vaahtomittausten varmistamiseksi tietojoukkojen tulisi perustua tunnustettuihin vaahtotestausstandardeihin.
Kaksi yleisintä ja luotettavinta vaahtotestiä ovat Ross-Miles-vaahtotesti ja korkean leikkausvoiman vaahtotesti.
• Ross-Miles-vaahtotesti arvioi alkuvaahdon muodostumista (pikavaahto) ja vaahdon stabiilisuutta alhaisella ravistelunopeudella vedessä. Testi voi sisältää alkuvaahdon tason mittaamisen ja sen jälkeen vaahdon tason mittaamisen 2 minuutin kuluttua. Se voidaan suorittaa myös eri pinta-aktiivisten aineiden pitoisuuksilla (esim. 0,1 % ja 1 %) ja pH-tasoilla. Useimmat vähävaahdon hallintaa hakevat valmistajat keskittyvät alkuvaahdon mittaamiseen.
•Suurleikkauskoe (katso ASTM D3519-88).
Tässä testissä vertaillaan vaahtomittauksia likaisissa ja likaantumattomissa olosuhteissa. Suurleikkaustestissä verrataan myös vaahdon alkukorkeutta vaahdon korkeuteen 5 minuutin kuluttua.
Minkä tahansa edellä mainitun testimenetelmän perusteella useat markkinoilla olevat pinta-aktiiviset aineet täyttävät vähän vaahtoavien ainesosien kriteerit. Valitusta vaahtotestausmenetelmästä riippumatta vähän vaahtoavien pinta-aktiivisten aineiden on kuitenkin oltava myös muita tärkeitä fysikaalisia ja suorituskykyominaisuuksia omaavia. Sovelluksesta ja puhdistusympäristöstä riippuen muita pinta-aktiivisten aineiden valinnan kannalta kriittisiä ominaisuuksia voivat olla:
•Puhdistusteho
• Ympäristö-, terveys- ja turvallisuusominaisuudet (EHS)
• Maaperää irrottavat ominaisuudet
• Laaja lämpötila-alue (esim. jotkut vähän vaahtoavat pinta-aktiiviset aineet ovat tehokkaita vain erittäin korkeissa lämpötiloissa)
• Helppokäyttöisyys ja yhteensopivuus muiden ainesosien kanssa
•Peroksidin stabiilius
Formulaattoreille on ratkaisevan tärkeää tasapainottaa nämä ominaisuudet sovelluksessa tarvittavan vaahdonestokyvyn kanssa. Tämän tasapainon saavuttamiseksi on usein tarpeen yhdistää erilaisia pinta-aktiivisia aineita sekä vaahto- että suorituskykytarpeiden täyttämiseksi – tai valita vähän tai keskivaahtoavia pinta-aktiivisia aineita, joilla on laaja-alainen toiminnallisuus.
Julkaisun aika: 11. syyskuuta 2025