При выборе поверхностно-активных веществ для чистящих составов или технологических процессов важным параметром является пенообразование. Например, при ручной очистке твердых поверхностей — таких как средства по уходу за автомобилем или мытье посуды вручную — высокий уровень пенообразования часто является желательной характеристикой. Это связано с тем, что наличие высокостабильной пены указывает на то, что поверхностно-активное вещество активировано и выполняет свою чистящую функцию. И наоборот, во многих промышленных процессах очистки и обработки пена может препятствовать определенным механическим процессам очистки и снижать общую эффективность. В таких случаях разработчикам рецептур необходимо использовать поверхностно-активные вещества с низким пенообразованием, чтобы обеспечить желаемый уровень очистки при одновременном контроле концентрации пены. Цель данной статьи — познакомить с поверхностно-активными веществами с низким пенообразованием, предоставив отправную точку для выбора поверхностно-активных веществ в чистящих средствах с низким пенообразованием.
Применение в условиях низкой пены
Пена образуется в результате перемешивания на границе раздела воздух-поверхность. Поэтому для очистки, включающей интенсивное перемешивание, высокоскоростное смешивание или механическое распыление, часто требуются поверхностно-активные вещества с соответствующим пеногасящим эффектом. Примеры включают: мойку деталей, CIP-очистку (очистку на месте), механическую чистку полов, промышленную и коммерческую прачечную, металлообрабатывающие жидкости, мойку посудомоечных машин, очистку продуктов питания и напитков и многое другое.
Оценка низкопенных поверхностно-активных веществ
Выбор поверхностно-активных веществ — или комбинаций поверхностно-активных веществ — для контроля пенообразования начинается с анализа результатов измерений пены. Данные измерений пены приводятся производителями поверхностно-активных веществ в их технической документации. Для получения достоверных результатов измерений пены наборы данных должны основываться на общепризнанных стандартах испытаний пены.
Двумя наиболее распространенными и надежными методами испытания пены являются тест Росса-Майлза и тест на высокую скорость сдвига.
• Тест Росса-Майлза на пенообразование оценивает начальное пенообразование (мгновенное образование пены) и стабильность пены при слабом перемешивании в воде. Тест может включать измерение начального уровня пены, а затем уровня пены через 2 минуты. Он также может проводиться при различных концентрациях поверхностно-активных веществ (например, 0,1% и 1%) и уровнях pH. Большинство разработчиков рецептур, стремящихся к контролю низкого уровня пенообразования, сосредотачиваются на измерении начального пенообразования.
• Испытание на сдвиг при высоких нагрузках (см. ASTM D3519-88).
Этот тест сравнивает показатели пенообразования в загрязненном и незагрязненном состоянии. В ходе теста на высокое сдвиговое напряжение также сравнивается начальная высота пены с высотой пены через 5 минут.
На основании любого из вышеперечисленных методов тестирования, ряд поверхностно-активных веществ, представленных на рынке, соответствуют критериям низкопенящихся компонентов. Однако, независимо от выбранного метода тестирования пенообразования, низкопенящиеся поверхностно-активные вещества должны также обладать другими важными физическими и эксплуатационными свойствами. В зависимости от области применения и условий очистки, к другим важным характеристикам при выборе поверхностно-активного вещества могут относиться:
• Эффективность очистки
• Экологические, санитарные и охранные характеристики (ЭЗХ).
• Свойства, способствующие высвобождению влаги из почвы
• Широкий температурный диапазон (например, некоторые низкопенные поверхностно-активные вещества эффективны только при очень высоких температурах).
• Простота рецептуры и совместимость с другими ингредиентами.
•Стабильность перекиси
Для разработчиков рецептур крайне важно сбалансировать эти свойства с требуемой степенью контроля пенообразования в конкретном применении. Для достижения этого баланса часто необходимо комбинировать различные поверхностно-активные вещества, чтобы удовлетворить как потребности в пене, так и в эксплуатационных характеристиках, или выбирать поверхностно-активные вещества с низкой или средней пенообразованием и широким спектром применения.
Дата публикации: 11 сентября 2025 г.