Quando l'aria entra in un liquido, essendo insolubile in acqua, viene suddivisa dal liquido stesso sotto l'azione di una forza esterna, formando un sistema eterogeneo. Una volta che l'aria entra nel liquido e forma schiuma, la superficie di contatto tra gas e liquido aumenta, e di conseguenza aumenta anche l'energia libera del sistema.
Il punto più basso corrisponde a quella che comunemente chiamiamo concentrazione micellare critica (CMC). Pertanto, quando la concentrazione di tensioattivo raggiunge la CMC, nel sistema è presente un numero sufficiente di molecole di tensioattivo che si allineano densamente sulla superficie del liquido, formando uno strato di film monomolecolare senza interruzioni. Ciò minimizza la tensione superficiale del sistema. Quando la tensione superficiale diminuisce, si riduce anche l'energia libera necessaria per la formazione della schiuma, rendendola molto più facile.
Nella produzione e nell'applicazione pratica, per garantire la stabilità delle emulsioni preparate durante la conservazione, la concentrazione del tensioattivo viene spesso regolata al di sopra della concentrazione micellare critica. Sebbene ciò migliori la stabilità dell'emulsione, presenta anche alcuni svantaggi. Un eccesso di tensioattivi non solo riduce la tensione superficiale del sistema, ma avvolge anche l'aria che entra nell'emulsione, formando una pellicola liquida relativamente rigida e, sulla superficie del liquido, un doppio strato molecolare. Questo ostacola significativamente il collasso della schiuma.
La schiuma è un aggregato di molte bolle, mentre una bolla si forma quando un gas viene disperso in un liquido: il gas costituisce la fase dispersa e il liquido la fase continua. Il gas all'interno delle bolle può migrare da una bolla all'altra o fuoriuscire nell'atmosfera circostante, portando alla coalescenza e alla scomparsa delle bolle.
Nel caso di acqua pura o tensioattivi puri, a causa della loro composizione relativamente uniforme, la pellicola di schiuma risultante è priva di elasticità, il che la rende instabile e soggetta all'autoeliminazione. La teoria termodinamica suggerisce che la schiuma generata nei liquidi puri è temporanea e si dissipa per effetto del drenaggio della pellicola.
Come accennato in precedenza, nei rivestimenti a base d'acqua, oltre al mezzo disperdente (acqua), sono presenti anche emulsionanti per l'emulsificazione del polimero, insieme a disperdenti, agenti bagnanti, addensanti e altri additivi per rivestimenti a base di tensioattivi. Poiché queste sostanze coesistono nello stesso sistema, la formazione di schiuma è altamente probabile e questi componenti tensioattivi stabilizzano ulteriormente la schiuma generata.
Quando si utilizzano tensioattivi ionici come emulsionanti, la pellicola di bolle acquisisce una carica elettrica. A causa della forte repulsione tra le cariche, le bolle resistono all'aggregazione, sopprimendo il processo di fusione delle bolle più piccole in bolle più grandi e il loro successivo collasso. Di conseguenza, ciò inibisce l'eliminazione della schiuma e la stabilizza.
Data di pubblicazione: 6 novembre 2025