När luft kommer in i en vätska, eftersom den är olöslig i vatten, delas den upp i ett flertal bubblor av vätskan under yttre kraft, vilket bildar ett heterogent system. När luft kommer in i vätskan och bildar skum ökar kontaktytan mellan gas och vätska, och systemets fria energi ökar också i motsvarande grad.
Den lägsta punkten motsvarar vad vi vanligtvis kallar den kritiska micellkoncentrationen (CMC). Därför, när koncentrationen av ytaktivt ämne når CMC, finns det ett tillräckligt antal ytaktiva molekyler i systemet för att tätt placeras på vätskeytan och bilda ett gapfritt monomolekylärt filmskikt. Detta minimerar systemets ytspänning. När ytspänningen minskar minskar också den fria energi som krävs för skumgenerering i systemet, vilket gör skumbildningen mycket enklare.
I praktisk produktion och tillämpning justeras ofta koncentrationen av ytaktiva ämnen över den kritiska micellkoncentrationen för att säkerställa stabiliteten hos de framställda emulsionerna under lagring. Även om detta förbättrar emulsionsstabiliteten har det också vissa nackdelar. Överskott av ytaktiva ämnen minimerar inte bara systemets ytspänning utan omsluter också luften som kommer in i emulsionen, vilket bildar en relativt styv vätskefilm och på vätskeytan en tvåskiktsmolekylär film. Detta hindrar avsevärt skumkollaps.
Skum är en samling av många bubblor, medan en bubbla bildas när gas dispergeras i en vätska – gas som den dispergerade fasen och vätska som den kontinuerliga fasen. Gasen inuti bubblorna kan migrera från en bubbla till en annan eller läcka ut i den omgivande atmosfären, vilket leder till att bubblor koalescerar och försvinner.
För rent vatten eller enbart tensider, på grund av deras relativt enhetliga sammansättning, saknar den resulterande skumfilmen elasticitet, vilket gör skummet instabilt och benäget att själveliminera. Termodynamisk teori antyder att skum som genereras i rena vätskor är tillfälligt och försvinner på grund av filmens dränering.
Som tidigare nämnts finns det i vattenbaserade beläggningar, förutom dispersionsmediet (vatten), även emulgeringsmedel för polymeremulgering, tillsammans med dispergeringsmedel, vätmedel, förtjockningsmedel och andra ytaktiva beläggningstillsatser. Eftersom dessa ämnen samexisterar i samma system är skumbildning mycket sannolikt, och dessa ytaktiva komponenter stabiliserar ytterligare det genererade skummet.
När joniska tensider används som emulgeringsmedel får bubbelfilmen en elektrisk laddning. På grund av stark repulsion mellan laddningarna motstår bubblorna aggregering, vilket undertrycker processen där små bubblor smälter samman till större och sedan kollapsar. Följaktligen hämmar detta skumavlägsnande och stabiliserar skummet.
Publiceringstid: 6 november 2025