Na številnih področjih, kot so kemična proizvodnja, obdelava vode, predelava hrane ter premazi in črnila, nastajanje pene pogosto vpliva na učinkovitost proizvodnje, kakovost izdelkov in celo varnost postopka. Sredstva proti penjenju, kot osnovni dodatki za reševanje težav s peno, so že dolgo nepogrešljiv del industrijske proizvodnje. Trenutno so sredstva proti penjenju na trgu v glavnem razdeljena na dva tabora-silikonska sredstva za odstranjevanje pene in sredstva za odstranjevanje pene-brez silikona. Zaradi razlik v sestavi in strukturi se bistveno razlikujejo v delovanju, uporabnih scenarijih in omejitvah uporabe. Nepravilna izbira ne le da ne reši problema s peno, ampak lahko vodi tudi do napak izdelka, napak v procesu in drugih skritih nevarnosti.
Glavna funkcija sredstev proti penjenju je motiti stabilnost pene. Z zmanjšanjem površinske napetosti pene in motnjami strukture penastega filma dosegajo dvojni učinek lomljenja in zatiranja pene. Bistvena razlika med sredstvom proti penjenju -brez silikona in sredstvom proti penjenju brez silikona je v njihovih različnih osnovnih učinkovinah, kar določa tudi razlike v njihovem nadaljnjem delovanju in uporabi.
Glavna aktivna sestavina silikonskih sredstev proti penjenju je polisiloksan (znan tudi kot silikonsko olje), ki je običajno sestavljen s hidrofobnimi delci (kot je hidrofobni silicijev dioksid, obdelan s silikonskim oljem), emulgatorji, nosilci in drugimi komponentami, da tvorijo popoln sistem.
Njegovo jedrno strukturo sestavljajo izmenično vijačne molekularne verige siloksanov (Si-O), pri čemer je vsak atom silicija običajno vezan na dve metilni skupini. Ta edinstvena struktura ji daje izredno nizko površinsko napetost (običajno 20-21 dynov/cm, kar je veliko nižje od 72 dynov/cm vode) in kemično stabilnost, kar ji preprečuje reakcijo z večino kislo-bazičnih-sistemov soli. Običajne vrste silikonskih sredstev proti penjenju vključujejo sredstva proti penjenju iz polidimetilsiloksana in polieter-modificirana sredstva proti penjenju. Izdelki, modificirani s polietri, z uvedbo segmentov polietra v molekulo siloksana združujejo visoko učinkovitost silikona proti penjenju s kompatibilnostjo polietra, zaradi česar so primerni za kompleksnejše sisteme. Ti modificirani izdelki imajo tudi stabilnost mazanja, mazljivosti in emulgiranja, ki jih zagotavljajo segmenti polietra, kar dodatno razširja njihove scenarije uporabe.
Sredstva proti penjenju brez -silikona (znana tudi kot ne{1}}sredstva proti penjenju) se nanašajo na sredstva proti penjenju, ki ne vsebujejo komponent siloksana. Njihove osnovne aktivne sestavine vključujejo predvsem ne-silikonske snovi, kot so polietri, mineralna olja, maščobni alkoholi, estri maščobnih kislin in akrilni polimeri. Podobno kot silikonska sredstva proti penjenju tudi sredstva proti penjenju brez -silikona dosežejo svoj učinek proti penjenju z zmanjšanjem površinske napetosti pene in motnjami strukture penastega filma. Razlika je v tem, da so njihove aktivne sestavine večinoma organske-topne v vodi ali olju-topne organske snovi, ki se pri izvajanju svojih učinkov zanašajo na lastne površinsko-aktivne lastnosti.
Med njimi so polietrska sredstva proti penjenju (kot so polioksipropilen-polioksietilenski blok kopolimeri) najpogosteje uporabljena sredstva proti penjenju brez -silikona, z dobro združljivostjo in povratno topnostjo (učinek zamegljenosti). Pri visokih temperaturah se obarjajo in razpenijo, pri nizkih temperaturah pa se raztopijo v vodi. Sredstva proti penjenju z mineralnim oljem uporabljajo mineralno olje kot nosilec in so mešana s hidrofobnimi delci, ki imajo nižjo ceno. Sredstva za odstranjevanje pene iz maščobnega alkohola in estra imajo dobro biološko razgradljivost in so primerna za scenarije z visokimi okoljskimi zahtevami.
Scenariji uporabe
Silikonski sredstva za odstranjevanje pene s svojimi prednostmi hitrega odstranjevanja pene, dolgotrajnega-zatiranja pene, odpornosti na visoke in nizke temperature ter odpornosti na kisline in alkalije se pogosto uporabljajo na področjih z visokimi zahtevami glede učinkovitosti odstranjevanja pene in v težkih procesnih okoljih. Še posebej so primerni za scenarije z velikimi količinami pene in neprekinjenim nastajanjem pene. Posebne aplikacije so naslednje:
Na področju kemične proizvodnje so silikonska sredstva proti penjenju primerna za različne kemične reakcije, mešanje raztopin, destilacijo, ekstrakcijo in druge postopke, kot je proizvodnja sintetičnih smol, gume, surovin za premaze in kislinsko-nevtralizacijske reakcije. Ker kemična proizvodnja pogosto vključuje težke pogoje, kot so visoka temperatura, visok tlak ter močne kisline in alkalije, kemična stabilnost in temperaturna odpornost silikonskih sredstev proti penjenju izpolnjujeta te zahteve, kar učinkovito preprečuje težave, kot so zmanjšana učinkovitost reakcije in materialni odpadki, ki jih povzroča pena. Na primer, v reakcijah sinteze poliuretana lahko silikonski sredstva za odstranjevanje pene hitro odstranijo veliko količino pene, ki nastane med reakcijo, in tako zagotovijo enotno molekulsko maso izdelka; pri proizvodnji surovin za premaze lahko zavirajo nastajanje pene med disperzijo pigmenta in tako izboljšajo čistost surovin.
Sredstva proti penjenju -brez silikona se s svojimi prednostmi, kot so dobra združljivost, brez ostankov silikona in enostavna biorazgradljivost, večinoma uporabljajo v scenarijih, kjer so zahteve glede čistosti izdelkov in kakovosti površine visoke ali kjer so silikonske komponente prepovedane. Posebne aplikacije so naslednje:
V industriji premazov, črnil in lepil je to eno glavnih področij uporabe sredstev proti penjenju -brez silikona, še posebej primernih za visokokakovostne-premaze za les, avtomobilske barve, kovinske barve, sisteme za strjevanje z UV žarki, plastične prevleke (PP, ABS itd.) in črnila za tiskanje poliolefinskih filmov. V teh aplikacijah lahko silikonska sredstva proti penjenju zlahka povzročijo površinske napake, kot so luknjice, ribje oči in silikonske lise, kar vpliva na izravnavo premaza, oprijem in rezultate tiskanja. Sredstva proti penjenju brez -silikona (kot so akrilni polimeri in polietri) imajo dobro združljivost, učinkovito odstranjujejo peno, ne da bi to vplivalo na videz izdelka ali kasnejšo učinkovitost obdelave (kot je možnost ponovnega premazovanja in trdnost spoja). Na primer, pri lepilih za inkapsulacijo LED in polnjenju optičnih komponent sredstva proti penjenju-brez silikona zagotavljajo, da so lončeni deli prozorni, brez-luknjic in ne vplivajo na optično zmogljivost ali oprijem.
Na področju elektronike in natančne strojne obdelave je ta izdelek med drugim primeren za čiščenje tiskanih vezij, čiščenje elektronskih komponent in natančno obdelavo kovin (čiščenje jeklenih plošč, fosfatiranje, pred{0}}obdelava). Silikonske komponente so v industriji polprevodnikov strogo nadzorovani onesnaževalci. Ostanki silikona lahko povzročijo kratke stike, slabo spajkanje in poslabšanje kakovosti folije za fosfatiranje. Sredstva proti penjenju brez -silikona (kot so posebni polietri in fluoroogljikovodiki) ne puščajo ostankov silikona, s čimer se izognejo kontaminaciji s silicijem in zagotavljajo natančnost in učinkovitost izdelka. Na primer, pri čiščenju tiskanega vezja sredstva proti penjenju brez -silikona odstranijo peno v čistilni raztopini, ne da bi pustila nečistoče, kar zagotavlja izolacijsko učinkovitost tiskanega vezja.
V industriji tiskanja in barvanja tekstila je primeren za barvanje, tiskanje in končno obdelavo (mehčanje) svetlih-barvnih tkanin. Ostanke silikona je težko sprati in lahko po sušenju tvorijo "silikonske madeže", kar povzroči variacije barv in barvne razlike. Lahko je tudi v nasprotju s silikonskimi mehčalci. Emulzije maščobnega alkohola in sredstva proti penjenju brez -silikona na osnovi polietra-se lahko izognejo tem težavam, saj zagotavljajo enakomerno barvanje in čisto površino blaga.
Silikonska sredstva proti penjenju in sredstva proti penjenju -brez silikona si niso »nasprotna po kakovosti«, temveč ima vsaka svoje prednosti in je primerna za različne scenarije: silikonska sredstva proti penjenju so boljša v smislu visoke učinkovitosti, dolgotrajnega-učinka in odpornosti na težka okolja, zaradi česar so primerna za scenarije z visokimi zahtevami glede učinkovitosti odstranjevanja pene in brez omejitev glede ostankov silikona; Sredstva proti penjenju brez -silikona so vrhunska v smislu dobre združljivosti, brez ostankov in prijaznosti do okolja, zaradi česar so primerna za scenarije z visokimi zahtevami glede kakovosti izdelkov in varstva okolja ter kjer so silikonske komponente prepovedane.
