เหตุใดจึงควรเลือกใช้สารลดแรงตึงผิวที่มีฟองน้อย?

ในการเลือกสารลดแรงตึงผิวสำหรับสูตรทำความสะอาดหรือการใช้งานในกระบวนการผลิต ฟองเป็นคุณสมบัติที่สำคัญ ตัวอย่างเช่น ในการทำความสะอาดพื้นผิวแข็งด้วยมือ เช่น ผลิตภัณฑ์ดูแลรถยนต์หรือการล้างจานด้วยมือ ระดับฟองสูงมักเป็นคุณลักษณะที่พึงประสงค์ เนื่องจากฟองที่มีความเสถียรสูงบ่งชี้ว่าสารลดแรงตึงผิวทำงานและทำหน้าที่ทำความสะอาดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในทางกลับกัน สำหรับการทำความสะอาดและกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมหลายประเภท ฟองอาจรบกวนการทำงานของกลไกการทำความสะอาดบางอย่างและลดประสิทธิภาพโดยรวม ในกรณีเหล่านี้ ผู้คิดค้นสูตรจำเป็นต้องใช้สารลดแรงตึงผิวที่มีฟองน้อยเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการทำความสะอาดที่ต้องการในขณะที่ควบคุมความเข้มข้นของฟอง บทความนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อแนะนำสารลดแรงตึงผิวที่มีฟองน้อย เพื่อเป็นจุดเริ่มต้นในการเลือกสารลดแรงตึงผิวในการใช้งานทำความสะอาดที่มีฟองน้อย

การใช้งานที่มีฟองน้อย
ฟองเกิดขึ้นจากการกวนที่บริเวณรอยต่อระหว่างอากาศกับพื้นผิว ดังนั้น การทำความสะอาดที่เกี่ยวข้องกับการกวนสูง การผสมด้วยแรงเฉือนสูง หรือการฉีดพ่นด้วยเครื่องจักร มักต้องการสารลดแรงตึงผิวที่มีคุณสมบัติควบคุมฟองได้เหมาะสม ตัวอย่างเช่น การล้างชิ้นส่วน การทำความสะอาดแบบ CIP (clean-in-place) การขัดพื้นด้วยเครื่องจักร การซักรีดในอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ น้ำมันหล่อลื่นสำหรับงานโลหะ การล้างจานในเครื่องล้างจาน การทำความสะอาดอาหารและเครื่องดื่ม และอื่นๆ

การประเมินสารลดแรงตึงผิวชนิดฟองน้อย
การเลือกใช้สารลดแรงตึงผิว—หรือการผสมผสานของสารลดแรงตึงผิว—เพื่อควบคุมฟองนั้น เริ่มต้นด้วยการวิเคราะห์การวัดฟอง ผู้ผลิตสารลดแรงตึงผิวจะให้ข้อมูลการวัดฟองไว้ในเอกสารทางเทคนิคของผลิตภัณฑ์ เพื่อให้ได้การวัดฟองที่น่าเชื่อถือ ชุดข้อมูลควรอยู่บนพื้นฐานของมาตรฐานการทดสอบฟองที่เป็นที่ยอมรับ

การทดสอบโฟมที่พบได้บ่อยและน่าเชื่อถือที่สุดสองวิธี ได้แก่ การทดสอบโฟมรอสส์-ไมล์ส และการทดสอบโฟมแรงเฉือนสูง
• การทดสอบโฟม Ross-Miles ประเมินการเกิดโฟมเริ่มต้น (โฟมฉับพลัน) และความคงตัวของโฟมภายใต้การกวนเบาๆ ในน้ำ การทดสอบอาจรวมถึงการวัดระดับโฟมเริ่มต้น ตามด้วยระดับโฟมหลังจาก 2 นาที นอกจากนี้ยังสามารถดำเนินการได้ที่ความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวที่แตกต่างกัน (เช่น 0.1% และ 1%) และระดับ pH ที่แตกต่างกัน ผู้ผลิตสูตรส่วนใหญ่ที่ต้องการควบคุมโฟมให้น้อยจะเน้นที่การวัดโฟมเริ่มต้น
• การทดสอบแรงเฉือนสูง (ดู ASTM D3519-88)
การทดสอบนี้เปรียบเทียบการวัดปริมาณโฟมภายใต้สภาวะที่มีสิ่งสกปรกและไม่มีสิ่งสกปรก การทดสอบแรงเฉือนสูงยังเปรียบเทียบความสูงของโฟมเริ่มต้นกับความสูงของโฟมหลังจากผ่านไป 5 นาทีด้วย

จากวิธีการทดสอบข้างต้น สารลดแรงตึงผิวหลายชนิดในท้องตลาดตรงตามเกณฑ์ของส่วนผสมที่มีฟองน้อย อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าวิธีการทดสอบฟองที่เลือกจะเป็นอย่างไร สารลดแรงตึงผิวที่มีฟองน้อยจะต้องมีคุณสมบัติทางกายภาพและประสิทธิภาพที่สำคัญอื่นๆ ด้วย ขึ้นอยู่กับการใช้งานและสภาพแวดล้อมในการทำความสะอาด คุณลักษณะที่สำคัญอื่นๆ สำหรับการเลือกสารลดแรงตึงผิวอาจรวมถึง:
• ประสิทธิภาพการทำความสะอาด
• คุณลักษณะด้านสิ่งแวดล้อม สุขภาพ และความปลอดภัย (EHS)
• คุณสมบัติการปลดปล่อยดิน
• ช่วงอุณหภูมิการใช้งานกว้าง (เช่น สารลดแรงตึงผิวที่มีฟองน้อยบางชนิดจะมีประสิทธิภาพเฉพาะที่อุณหภูมิสูงมากเท่านั้น)
• ง่ายต่อการผสมและเข้ากันได้ดีกับส่วนผสมอื่นๆ
• ความเสถียรของเปอร์ออกไซด์
สำหรับนักพัฒนาสูตร การสร้างสมดุลระหว่างคุณสมบัติเหล่านี้กับระดับการควบคุมฟองที่ต้องการในการใช้งานนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง เพื่อให้ได้สมดุลนี้ มักจำเป็นต้องผสมสารลดแรงตึงผิวที่แตกต่างกันเพื่อตอบสนองทั้งความต้องการด้านฟองและประสิทธิภาพ หรือเลือกใช้สารลดแรงตึงผิวที่มีฟองน้อยถึงปานกลางที่มีคุณสมบัติหลากหลาย