ضد کف ( آنتی فوم) چیست؟ معرفی کاربردها، انواع و قیمت روز ضد کف

ضد کف یا آنتی فوم (antifoams)، ترکیباتی هستند که برای کنترل و مهار کف در فرآیندهای صنعتی به کار می روند. کف زدا (defoamers)، ماده دیگری است که در راستای آنتی فوم مورد توجه قرار دارد. هر دو برای از بین بردن کف کاربرد دارند.
با توجه به شباهت های آنها در عملکرد، هر دو اغلب ویژگی های شیمیایی مشابهی دارند. تفاوت اصلی بین آنها، زمان استفاده است. به طور متداول، انواع ضد کف ها به گونه ای طراحی شده اند که قبل از تشکیل کف، عمل کنند، در حالی که در واقع عملکرد کف زداها به گونه ای است که پس از تشکیل کف، به منظور از بین بردن آن به کار می رود. در زیر، نگاهی دقیق تر به شیمی ضد کف و کف زدا خواهیم داشت.

انواع ضد کف (آنتی فوم)، و بررسی خواص آنها

انواع آنتی فوم معمولاً مواد شیمیایی بی اثر هستند. آنها از یک جزء مایع (به عنوان مثال، سورفکتانت غیر یونی، روغن معدنی، و یا سیلیکون) و یک جامد آبگریز (مانند موم، اسید چرب، الکل ویا سیلیس آبگریز) تشکیل شده اند. این ترکیبات باید به اندازه کافی قوی باشند تا در محیط واکنش، نامحلول باقی بمانند. در غیر این صورت، نمی توانند کف را به طور موثر کاهش دهند. با این حال، لازم است این ترکیبات هیچ رسوبی ایجاد نکنند.

انواع مختلفی از ضد کف موجود است و اغلب به دو دسته کلی تقسیم می شوند:

۱-ضد کف های سیلیکونی:

آنتی فوم های سیلیکونی (Silicone Antifoams) معمولاً از سیلیس آبگریز که در یک سیال سیلیکونی پراکنده شده، تشکیل شده اند. سپس ترکیب حاصل به یک امولسیون پایه آب یا روغن، تثبیت می شود. این ضد کف ها به دلیل بی اثر بودن از نظر واکنش پذیری شیمیایی، حتی در غلظت های پایین، توانایی پخش شدن روی یک لایه کف را دارند. در صورت نیاز، می توان این ضد کف ها را با سایر جامدات و مایعات آبگریز ترکیب کرد تا خواص کف زدایی آنها بهبود یابد.

۲-ضد کف غیر سیلیکونی:

آنتی فوم های غیر سیلیکونی (Non-Silicone Antifoams) معمولاً حاوی سورفکتانت هایی هستند که قابلیت پخش و کارایی آنها را در کف افزایش می دهد. این ضد کف ها می توانند بر پایه آب، روغن یا بر پایه سورفکتانت باشند. این آنتی فوم ها را می توان برای طیف وسیعی از صنایع استفاده کرد. در مقایسه با آنتی فوم های سیلیکونی، ضد کف غیر سیلیکونی تقریباً زیست تخریب پذیر هستند. این آنتی فوم، مشکلات خاصی مانند تغییر رنگ، لکه و اثرات منفی غشایی را کمتر به وجود می آورد.

برای مطالعه بیشتر: اوره چیست؟

معرفی ویژگی ها و خواص شیمیایی کف زدا

کف زداها یا Defoamers، در بسیاری از ویژگی های شیمیایی، مشابه ضد کف ها هستند. به عنوان مثال، کف زدا معمولاً از یک جزء مایع و یک جامد آبگریز تشکیل شده اند، اگرچه برخی از آنها کاملاً مایع هستند. علاوه بر این، Defoamers برای تعادل بین حالت حلال شدن و نامحلول بودن، در محیطی که عملکرد موثر کنترل کف را تضمین می کند، فرموله شده اند.
این محصولات، انواع مختلفی دارند که یکی از آنها کف زداهای مبتنی بر روغن است. کف زداهای مبتنی بر روغن معمولاً از انواع “غیر سیلیکونی” هستند، اما ترکیب آنها می تواند بسیار متغیر باشد. Defoamers شامل گونه های شیمیایی متنوع، از جامدات آبگریز گرفته تا استرها و سیلیکون ها است. این ترکیبات، کارایی بالایی در دوزهای پایین دارند؛ چیزی که آنها را به گزینه برتر برای حذف کف، در بسیاری از کاربردها تبدیل می کنند.

چگونه می توانیم بهترین ضد کف یا کف زدا را بخریم؟

نوع کف تولید شده و زمان تشکیل آن از فرآیندی به فرآیند دیگر متفاوت است. به همین دلیل، بسیار اهمیت دارد که یک محلول کنترل کف با ترکیب شیمیایی مناسب را برای کاربرد خاص انتخاب کنید.
توصیه می کنیم انواع محصولات کارخانجات تولید ضد کف را بررسی کنید و سپس بهترین آنتی فوم را خریداری نمایید. این ترکیبات در طیف وسیعی از صنایع کاربرد دارند.

اگر به خرید آنتی فوم برای یک محیط صنعتی نیاز دارید که در آن، فرآوری مواد غذایی انجام می شود، احتمالاً باید یک ضد کف سیلیکونی مورد تایید را خریداری کنید. در سایر صنایع، در فرآیندهای مبتنی بر آب، به احتمال زیاد، یک آنتی فوم تخصصی تر، مناسب خواهد بود.

دقت کنید ترکیبات ضد کف را که می خرید، از نظر زیست محیطی، سازگار باشد. آنتی فوم نباید اثرات بیولوژیکی، شیمیایی یا فیزیکی از خود به جا بگذارد یا رسوب ایجاد کند. ترکیبات فوق نباید در سیستم های دفع فاضلاب، گرفتگی ایجاد کنند یا موجب پراکنده شدن ذرات در فرآیند شوند.

برای مطالعه بیشتر: تگزاپون چیست؟

مهم ترین کاربردهای ضد کف

۱- جلوگیری از تشکیل کف در سیالات خطوط لوله

عوامل ضد کف، کشش سطحی کم را حفظ می‌کنند و به سرعت در کف پخش می شوند، حفره ها را اشغال می‌کنند و از آن طریق، باعث فرو ریختن دیواره کف می‌شوند. در همین شرایط، آنتی فوم می تواند سیالات داخل خطوط لوله، پمپ‌ها و مسیرهای فرآیند را شفاف و بدون رسوب نگه دارد.

۲- کاربرد آنتی فوم در صنایع غذایی

ضد کف گرید غذایی بر پایه سیلیکون است و به طور ویژه برای استفاده در محیط های فرآوری مواد غذایی توسعه یافته اند.
برخی دیگر از محصولات ضد کف شامل امولسیون های سیلوکسان با ۱۰٪، ۲۰٪ و ۳۰٪ اثربخشی است. این ضد کف ها برای استفاده در صنایع مواد غذایی فرموله شده اند. به عنوان مثال از آنها می توان در مراحل شستشوی میوه و سبزیجات، فرآوری گوشت، تخمیر، تولید نوشیدنی ها، محصولات لبنی و تمیز کردن درون خطوط لوله ها استفاده کرد.

۳- کاربرد ضد کف در صنایع رنگرزی

برخی از آنتی فوم ها هنوز برای کف‌زدایی در فرآیندهای نساجی و رنگ‌سازی مناسب هستند.

۴- کاربرد ضد کف در صنایع

در عملیات صنعتی و تجاری، از ضد کف، کف زدا و عوامل آزاد کننده هوای محبوس شده، برای کاهش، کنترل یا حذف کف در فرآیندهای مایع سازی استفاده می شود. آنتی فوم ها اثر منحصر به فردی دارند و درک عملکرد و کاربرد آنها قبل از انتخاب محصول مناسب، بسیار مهم است.

اینکه کدام آنتی فوم مناسب‌تر است به عوامل مختلفی بستگی دارد؛ از جمله خواص شیمیایی و فیزیکی محلول کف ‌ساز، استفاده و کاربرد مورد نظر آن، روش تولید فوم، نوع کف، و هرگونه الزامات قانونی قابل اجرا.

۵- کاربرد آنتی فوم در صنایع رنگ و چسب و رزین

یکی از مهم ترین کاربردهای آنتی فوم در تولید رنگ، جوهر، پوشش، چسب و پلیمرهای امولسیونی است. اختلاط و واکنش های شیمیایی به طور ذاتی در این فرآیندها، کف ایجاد می کنند. کف کنترل نشده می تواند منجر به ناکارآمد شدن قابل توجه تولید و بسته بندی شود. همچنین تشکیل کف می تواند نقص سطحی در فیلم های خشک بسته بندی ایجاد کند. برای کنترل موثر فوم و اثرات مضر آن، آنتی فوم ها اجزای حیاتی این نوع محصولات هستند.

۶- کاربردهای آنتی فوم در تصفیه آب و پسماند

در تصفیه آب و فاضلاب، کنترل کف برای عملیات ایمن، کارآمد و سازگار با محیط زیست، بسیار مهم است. این ترکیبات می توانند کف روی سطح آب را از بین ببرند و سیالات شفاف را وارد مرحله بعدی کنند.

برای مطالعه بیشتر: مواد شیمیایی تصفیه آب و فاضلاب

۷- کاربرد ضد کف در تولید و ترکیب مواد شیمیایی

در برخی از فرآیندهای سنتز شیمیایی، برای انجام واکنش و عملیات پردازش، به افزودن ضد کف و کف زدا برای جلوگیری و کنترل تشکیل کف، نیاز است.

۸- کاربرد آنتی فوم در تولید محصولات شوینده

آنتی فوم ها هم در فرآیند تولید شوینده ها و تمیزکننده ها و هم در محل استفاده مفید هستند. این ترکیبات، اجزای تشکیل دهنده محصولاتی همچون پاک کننده های فرش، جلا دهنده های کف، شوینده قطعات، مواد شوینده، محلول های ضدعفونی کننده و بسیاری دیگر از محصولات پاک کننده و نظافتی هستند.

۹- کاربرد آنتی فوم در سیالات فلزکاری

در صنایع فلزکاری، برای استفاده از روغن های محلول، سیالات نیمه سنتزی و سنتزی، نیاز به ضد کف است که بتواند به افزایش بهره وری، افزایش طول عمر ابزارها و کاهش نرخ ضایعات کمک کند.

۱۰- کاربرد ضد کف در نساجی

فرآیندهای برش، تمیزکاری، سفید کردن، رنگ‌آمیزی، تکمیل و … در صنعت نساجی باعث ایجاد کف می‌شود. این می‌تواند منجر به بروز مشکلاتی مانند از کار افتادن دستگاه ها، رنگ‌زدایی ناهمگن و ایجاد لکه‌ روی پارچه‌های چاپی گردد.آنتی فوم ها اغلب به مواد نساجی مانند حامل های رنگ، عوامل مرطوب کننده و مواد چاپ، اضافه می شوند. سایر محلول های کنترل کف در سراسر فرآیندهای نساجی نیز به کار می روند.

۱۱- کاربرد ضد کف در صنایع نفت و گاز

تشکیل کف می تواند بهره وری و کارایی را در حین عملیات حفاری، استخراج و فرآوری در صنعت نفت و گاز کاهش دهد. آنتی فوم ها تقریباً در هر فرآیندی در صنعت، اعم از محیط های آبی و غیر آبی، از تشکیل کف جلوگیری می کنند.

عوامل ضد کف برای جلوگیری از بسیاری اثرات مضر کف، قبل از اینکه مشکل ساز شود، عمل می کنند. انتخاب مناسب آنتی فوم و کف زداها باعث صرفه جویی در زمان و هزینه می شود، فرآیندها را روان تر تنظیم می کند و کیفیت محصول را ثابت نگه می دارد.

روش تولید ضد کف؛ اجزای تشکیل دهنده ضد کف و نحوه عملکرد

آنتی فوم برای جلوگیری از تشکیل کف عمل می کند. این ترکیبات معمولاً از یک سیال حامل، مانند سیلیکون، روغن معدنی، استرها یا پلی اُل ها، همراه با جامدات آبگریز از جمله موم، الکل های چرب، اسیدهای چرب یا سیلیس تصفیه شده تشکیل شده اند.

آنتی فوم همچنین حاوی اجزای دیگری است که با هدف برای افزایش قدرت پراکندگی، پخش شدن، پایداری، سازگاری با محیط زیست، مرطوب شدن و غیره به فرمولاسیون آن اضافه می شود.
به عنوان یک قاعده کلی، زمانی که ضد کف در مرحله همزدن اعمال شود، بهترین عملکرد را دارد چون امکان توزیع بهینه در محیط مایع را فراهم می کند. هنگامی که حباب‌ها از طریق هم زدن، هوادهی، واکنش یا وسایل دیگر، شروع به تشکیل و بالا آمدن هوا یا گازهای دیگر به سطح می‌کنند، آنتی فوم، به سرعت، لایه کف را بی‌ثبات می‌ سازد و آن را قبل از اینکه مشکل ساز شود، کنترل می‌کند. آنتی فوم، سورفکتانت های تثبیت کننده کف را جابجا می کند و تا زمانی که لایه پاره شود، آن را ضعیف می سازد.

نکات ایمنی (MSDS) استفاده از آنتی فوم

این مواد می توانند باعث تحریک پوست، سوزش چشم ها یا حتی خارش پوست شوند. همه کسانی که با این ماده سروکار دارند لازم است لباس کار بپوشند و دستکش، عینک محافظ و ماسک داشته باشند. آنتی فوم را باید در انبارهای خشک و خنک با تهویه کافی نگهداری کنید. این مواد در دماهای بالاتر از ۴۰ یا ۵۰ درجه کیفیت خود را از دست می دهند.

خرید و فروش ضد کف

خرید و فروش آنتی فوم در انواع سیلیکونی و غیر سیلیکونی در بازار در بسته بندی های متنوع انجام می گیرد. ضد کف مایع در ظروف پلیمری مقاوم در حجم مختلف، در بشکه ها، مخازن یا گالن ها به فروش می رسد. بشکه ها معمولاً ۵۰ لیتری، ۱۰۰، ۱۱۰ یا ۲۰۰ لیتری هستند.

برخی از انواع آنتی فوم ها به شکل پودری هستند و در بشکه های ۲۵ کیلوگرمی به طور استاندارد بسته بندی می شوند.

منابع:

https://cruciblechemical.com/antifoaming-agents-what-you-need-to-know/

https://airedale-group.com/news/types-of-antifoams/#:~:text=Antifoams%20are%20chemical%20agents%20which,during%20industrial%20processes%20and%20operations.

https://www.appliedmaterialsolutions.com/understanding-the-chemistry-of-antifoams-and-defoamers/