ضد کف سیلیکونی در صنایع شوینده

کف یا فوم یک عارضه جانبی طبیعی شستشوی ماشینی با مواد شوینده مایع یا پودری است. اما این فقط سورفکتانت های موجود در فرمولاسیون مواد شوینده نیستند که باعث ایجاد کف می شوند. حرکت لباس‌ها در طول چرخه شستشو، دما، سختی آب، قدرت یونی، pH و بار ماشین، نوع لباس‌شویی و درجه کثیفی نیز از عوامل دیگر ایجاد کف هستند. کف برای کیفیت شستشوی لباس بسیار مهم است. در حد اعتدال از لباسشویی محافظت می کند. اما مقدار زیاد آن می تواند بر عملکرد ماشین و فرآیند شستشو تأثیر بگذارد و علاوه بر آن مصرف آب را افزایش دهد.

ضد کف سیلیکونی دکتر کمیکال با دارا بودن مقادیر جامد متفاوت براساس صنایع مختلف یک وسیله بسیار کارآمد و قابل اعتماد برای کنترل فوم در فرمولاسیون مواد شوینده و بهبود فرآیندها هستند. علاوه بر این، ضد کف سیلیکونی دکتر کمیکال نیازهای مصرف کنندگان مدرن را برای محصولات سازگار با محیط زیست برآورده می کند که شستشوی خوبی ارائه می دهند، به راحتی قابل حمل هستند و آب و انرژی را حفظ می کنند.

تشکیل کف در ماشین لباسشویی (انواع مختلف شستشو)

ماشین آلات در سراسر جهان استفاده می شود. اروپایی ها عمدتاً از ماشین لباسشویی هایی با محور افقی استفاده می کنند. اینها به دلیل عملکرد عالی شستشوی خود مشهور هستند. با این حال، آنها در طول شستشو کف زیادی تولید می کنند. مشکل این است که، در طول چرخه شستشو، لباس‌های شسته شده به طور مداوم به سمت بالا و خارج از محلول شستشو در داخل درام پخش می‌شوند. وقتی دوباره داخل محلول شستشو می‌افتد، هوا را با خود به داخل می‌برد – و این باعث ایجاد کف می‌شود. بنابراین کنترل کف برای این نوع ماشین ضروری است.

در ماشین لباسشویی هایی که دارای محور عمودی هستند، لباس های شسته شده در طول شستشو در محلول شستشو باقی می مانند و توسط یک همزن به جلو و عقب حرکت می کنند. کف بسیار کمتری تولید می شود و نیازی به کنترل سطح کف شدن توسط مواد شوینده نیست. در واقع، مواد شوینده برای این ماشین ها اغلب نیاز به افزودن یک تقویت کننده کف دارند. این ماشین لباسشویی ها در ایالات متحده آمریکا، ژاپن و آمریکای جنوبی محبوب ترین هستند. با این حال، روند رو به رشدی به سمت ماشین لباسشویی هایی با محور افقی در ایالات متحده وجود دارد، جایی که آنها را ماشین های با راندمان بالا یا “HE” می نامند. این روند ریشه در ملاحظات زیست محیطی دارد. این ماشین لباسشویی ها نسبت به لباسشویی هایی با محور عمودی به آب بسیار کمتری برای شستشو و آبکشی نیاز دارند. در نتیجه، مواد شوینده “HE” روز به روز در بازار ایالات متحده گسترده تر می شوند و نیاز به ضدکف ها گسترش می یابد.

بیش از 25 سال است که از ضد کف های سیلیکونی برای کنترل موثر کف در ماشین های لباسشویی مصرفی استفاده می شود. در صنعت نساجی، ضد کف سیلیکونی حتی برای افزایش راحتی پوشاک، محافظت از لباس و سهولت مراقبت استفاده شده است.

کف در لباسشویی

میزان کف تولید شده در ماشین لباسشویی به عوامل مختلفی بستگی دارد – اول، نوع ماشین و برنامه شستشو. برندهای مختلف ماشین لباسشویی حجم های مختلفی از کف تولید می کنند. به عنوان مثال، یک ماشین لباسشویی سطح بالا، کف بسیار کمتری نسبت به مدل پایین رده خود تولید می کند. سایر عوامل کمک کننده سورفکتانت های تشکیل دهنده، غلظت آنها و کشش سطحی هستند. میزان کف کردن نیز به دما، سختی آب، قدرت یونی، pH و بار ماشین، نوع لباس‌ها و کثیف بودن آن بستگی دارد.

آیاکف واقعا برای شستن لباس ها ضروری است؟  کف چندین کار مهم را در شستشو انجام می دهد. در طول چرخه شستشو، مانند یک “بالش” عمل می کند تا از لباسشویی در برابر نیروهای مکانیکی درگیر محافظت کند. این اثر در درجه اول در مواد شوینده با کف بالا برای پارچه های ظریف مورد استفاده قرار می گیرد. اشکال این است که کف زیاد خیس شدن الیاف توسط محلول شستشو را کاهش می دهد و اثر تمیز کنندگی را مختل می کند. کف همچنین به شناور شدن کثیفی های نامحلول از محلول شستشو کمک می کند. میزان کف مورد نیاز برای شستشو در درجه اول به کاربر بستگی دارد. مردم در سراسر جهان در این مورد دیدگاه های متفاوتی دارند. به طور کلی، هر چند، همیشه حداقل مقدار مشخصی مورد نیاز است زیرا در غیر این صورت مصرف کنندگان فکر می کنند که فرمول شوینده به درستی کار نمی کند.

برای درک عملکرد ضد کف سیلیکونی، لازم است که درک کنیم که چگونه کف در وهله اول تثبیت می شود. هنگامی که به اصطلاح اثر مارانگونی وارد می شود، کف تثبیت می شود. این به نوبه خود بر اساس “کشش گیب” است. لاملا کف الاستیک است زیرا کشش سطحی با تغییر سطح حباب گاز تغییر می کند.

در یک لایه فکف، مولکول‌های سورفکتانت تمایل دارند در پایین متمرکز شوند. این باعث ایجاد یک گرادیان در کشش سطحی می شود که باعث می شود مولکول های سورفکتانت در لایه به سمت بالا کشیده شوند. در حین انجام این کار، مایعات را با خود حمل می کنند. این فوم “مرطوب” یا “دینامیک” در برابر حمله عوامل شیمیایی ضد کف سیلیکونی آسیب پذیر است.

چه چیزی کارایی یک ضد کف را در این شرایط پویا تعیین می کند؟ ابتدا باید مانعی که از نفوذ قطرات ضد کف سیلیکونی به لایه کف جلوگیری می‌کند برطرف شود. ماهیت این مانع به نوع و غلظت مولکول سورفکتانت در سطح مشترک لایه فوم بستگی دارد. ذرات آب دوست در ضد کف سیلیکونی می توانند مانع را کاهش دهند. این ذرات، که می توانند ذرات سیلیس باشند، نباید کاملا آبدوست باشند، زیرا در غیر این صورت با سیلیکون برهم کنش نخواهند داشت. بلکه باید تعادلی بین درجه مناسب آب دوستی ذرات سیلیس و کارایی بهینه ضد کف سیلیکونی ایجاد شود.

همچنین سرعت پخش شدن ضد کف بسیار مهم است. راندمان پخش تابعی از ویسکوزیته است. روغن های با ویسکوزیته پایین بسیار سریعتر پخش می شوند. سرعت پخش بالا به ویژه زمانی که لاملاهای فوم جدید تشکیل می شوند بسیار مهم است. در صورت جدا شدن فاز سیلیس و مایع باقیمانده، عوامل ضد کف سیلیکونی می توانند غیرفعال شوند. که منجر به تشکیل سیلیس غیر فعال و قطرات بدون سیلیس می شود. علاوه بر این، لایه نازک ضد کف سیلیکونی که با پخش شدن روی سطح لایه فوم ایجاد می‌شود، ممکن است از بین برود یا در یک مایع با سطح فعال بالا، ممکن است ضد کف سیلیکونی امولسیون شود.

پارامترهای مهم برای کف زدایی کارآمد ضد کف سیلیکونی

در عمل، اثربخشی ضد کف سیلیکونی در کنترل کف در سیستم های غنی از سورفکتانت توسط چندین پارامتر مهم تعریف می شود.

نوع سورفکتانت

نوع سورفکتانت و غلظت ضدکف سیلیکونی هم رفتار کف کردن در محلول شستشو و هم تاثیر عامل ضد کف را تعیین می کند. زیرا، سورفکتانت های مورد استفاده بر ضرایب پخش، نفوذ و پل زدن عامل ضد کف تأثیر می گذارند. به طور کلی، کشش سطحی ضد کف سیلیکونی باید کمتر از کشش سطحی مایع کف کننده باشد. سورفکتانت همچنین بر میزان زهکشی لایه فوم و امولسیون شدن ضد کف سیلیکونی تأثیر می گذارد.

الف) – قطرات ضد کف سیلیکونی روی لایه کف پخش می شود و/یا وارد آن می شود

ب) – پس از تشکیل یک پل روغنی، به دلیل فشارهای مویرگی جبران نشده در سطح مشترک روغن-آب و هوا-روغن کشیده می شود.- در نهایت، پل روغنی در نازک ترین ناحیه مرکزی خود پاره می شود – لاملا می شکند،  هوا به بیرون حرکت می کند. حباب فرو می ریزد.

ضدکف سیلیکونی AS 1500


بشکه 200 کیلویی / گالن 20 کیلویی / گالن 5 کیلویی
فروش انتی فوم (ضدکف) مورد نیاز صنایع مختلف، جهت کسب اطلاعات بیشتر با دکتر کمیکال تماس بگیرید.

نیروهای برشی

نیروهای برشی نیز تأثیر تعیین کننده ای بر پایداری ضد کف دارند. نیروهای برشی بالا اندازه قطرات ضد کف را کاهش می دهد و آن را کم اثر می کند. علاوه بر این، نیروهای برشی و حباب هوا – مانند زمانی که لباس‌ها در درام ماشین لباس‌شویی می‌افتند – باعث ایجاد حباب‌های جدید و همراه با آنها لایه‌های فوم جدید می‌شوند. این لایه های فوم مصرف ضد کف سیلیکونی را افزایش می دهند.

اجزای ترکیب ضد کف سیلیکونی

ترکیب ضد کف سیلیکونی تأثیر بسیار عمیقی بر اثربخشی آن در عمل دارد. نقش اصلی در اینجا توسط سیلیکون استفاده شده در فرمولاسیون ایفا می شود. سیلیکون برای پایین آوردن مانعی که مانع از نفوذ قطرات ضد کف به لایه فوم می شود، ضروری است.

ویسکوزیته

ویسکوزیته ضد کف سیلیکونی پیامدهای عملی بیشتری دارد. ویسکوزیته ، پارامترهای مهم پردازش مانند سهولت پمپاژ و اندازه گیری و پراکندگی در فرمولاسیون مشتری را تعیین می کند.

الزامات ضد کف سیلیکونی

برای بهترین نتیجه، یک ضد کف سیلیکونی باید شرایط زیر را برآورده کند:

  • کشش سطحی کمتر از محیط کف‌ساز
  • نامحلول بودن ضدکف در مایع کف‌ساز
  • مانع کم نفوذ لایه فوم توسط قطرات ضد کف
  • پراکندگی سریع و همگن ضدکف در مایع کف‌ساز

کاربرد ضد کف سیلیکونی در شوینده ها

شماتیک تولید اسپری درایر برای پودر لباسشویی

دستگاه هواگیر دوغاب

یکی از مثال های استفاده از ضد کف سیلیکونی به عنوان مواد کمکی برای هوازدایی دوغاب، ساخت پودرهای شوینده است که با اسپری درایرساخته می شوند. در اینجا، افزودن ضد کف به دوغاب پودر شوینده تضمین می کند که خشک کردن در برج پودری با چگالی یکنواخت به دست می دهد. اگر از یک ضد کف نامناسب استفاده شود، حباب های هوای محبوس شده در مخلوط دوغاب با ویسکوزیته بالا باعث خشک شدن نامنظم اسپری می شود و باعث ایجاد پودر لباسشویی با توزیع چگالی غیریکنواخت یا کاهش چگالی می شود.

 پر كردن

عوامل ضد کف سیلیکونی در هنگام پخش فرمولاسیون مایع نیز موثر هستند: با اختلال در تشکیل کف، اطمینان حاصل می کنند که سرعت پخش بالا لازم است.

ضد کف سیلیکونی

ضد کف سیلیکونی نقش مهمی در کف زدایی محصولات نهایی دارند. تطبیق پذیری ضد کف سیلیکونی در اینجا بسیار زیاد است. به عنوان مثال، می توان ضد کف سیلیکونی را به عنوان ضد کف پودری به مواد شوینده پودری اضافه کرد و همچنین می توان آنها را به عنوان ضد کف مایع روی گرانول های شوینده اسپری کرد. ضد کف سیلیکونی همچنین برای کنترل کف برای طیف کامل مواد شوینده مایع لباسشویی موجود در بازار به عنوان محصولات ساختاری، بدون ساختار و محصولات ژل ایده آل هستند.

ضد کف سیلیکونی با اطمینان از اینکه فوم ناخواسته تولید مواد شوینده را کند یا متوقف نمی کند، به حداکثر رساندن کارایی فرآیند کمک می کند. به همین دلیل است که ضد کف سیلیکونی برای موارد زیر کاربرد دارد:

  • کمک به انواع پردازش مایع
  • غلیظ کردن پودرهای لباسشویی، با هوازدایی از دوغاب مرطوب در فرآیند اسپری درایر
  • تسهیل انواع عملیات پر کردن بطری

ضد کف ها همچنین در بسیاری از کاربردهای شستشوی لباس های مصرفی بسیار مهم هستند. به عنوان مثال، کنترل مداوم کف در ماشین لباسشویی به جای حذف کامل یا جلوگیری از آن مورد نظر است. کنترل مناسب کف هم در واشرهای همزن سنتی با حجم آب بالا و هم در واشرهای HE با حجم آب کم – با تقاضاهای متفاوت برای هر کاربرد ضروری است.

مصرف کنندگان همچنین تصورات دیرینه ای در مورد سطوح کف دارند. برای مثال، کف بسیار کم ممکن است مصرف کننده را در مورد کارایی تمیز کردن مواد شوینده زیر سوال ببرد. کف زیاد می تواند در عملکرد ماشین لباسشویی اختلال ایجاد کند.

به دلیل عملکرد طولانی مدت و سطوح استفاده کم (معمولاً 0.1 تا 0.4٪)، آنتی فوم های سیلیکونی به عنوان یک راه حل مقرون به صرفه برای کنترل کف در مواد شوینده شناخته می شوند. ضدکف ها کنترل فوم کارآمد و قوی را در طیف وسیعی از دماها و شرایط شستشو ارائه می دهند.

به دلیل عملکرد طولانی مدت و استفاده کم (معمولاً 0.1 تا 0.4٪)، آنتی فوم های سیلیکونی به عنوان یک راه حل مقرون به صرفه برای کنترل کف در مواد شوینده شناخته می شوند. آنتی فوم سیلیکونی کنترل فوم کارآمد و قوی را در طیف وسیعی از دماها و شرایط شستشو ارائه می دهد.

ضدکف سیلیکونی ایده آل برای مواد شوینده مایع و پودری

ضد کف سیلیکونی و امولسیون های سیلیکونی را می توان در مواد شوینده مایع تثبیت کرد. علاوه بر این، ضد کف های گرانول شده را می توان به راحتی با استفاده از یک فرآیند اختلاط خشک ساده به پودر لباسشویی و شوینده های قرص اضافه کرد.

ضد کف سیلیکونی در سطوح کم افزودنی فعال هستند. استفاده از ضدکف سیلیکونی در فرمول های شوینده مایع و نرم کننده پارچه آسان است و باعث تخریب سریع کف در مرحله آبکشی می شود.

مقالات مرتبط