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有机硅消泡剂,在多个工业领域中发挥着重要作用,是一种表面活性剂,主要作用是降低液体表面的表面张力和粘度,从而减少气泡的形成和聚集。这种消泡剂被广泛应用于化工,食品,制药,印刷和纺织等领域中,以防止气泡对生产过程和产品质量的影响。
具体来说,有机消泡剂的作用包括:
减少泡沫:能够降低液体表面的表面张力,使气泡不易聚集和形成,减少泡沫的数量和持续时间,防止泡沫带来的负面影响,如产生气泡塌陷或阻碍流动等。
提高生产效率:可以降低流体的粘度,提高流动性能和传输效率,从而缩短生产周期和降低成本。
保护设备:可以防止气泡在管道、当地储存罐和反应器等工业设备中聚集和堵塞,延长设备寿命和减少维护费用。
改善产品质量:能够使生产过程更加稳定,减少因气泡产生的瑕疵,提高产品质量和货物的市场竞争力,如在印刷行业中避免出现印刷连续不畅等问题。
凡能破坏泡沫稳定性的因素,均可用于消泡。消泡涵盖“抑泡”和“破泡”两重因素。有机硅消泡剂即具有此功能,它能降低水、当地溶液、同城悬浮液等的表面张力,防止形成泡沫,或使原有泡沫减少,通常具有选择性作用。一般物理消泡法难于瞬间消泡,而化学界面消泡,则十分快捷、本地便当、本地,概而言之,消泡剂是指具有化学和界面化学消泡作用的药剂。消泡剂“抑泡”、同城“破泡”过程是:当体系加入消泡剂后,其分子杂乱无章地广布于液体表面,抑制形成弹性膜,即终止泡沫的产生。当体系大量产生泡沫后,加入消泡剂,其分子立即散布于泡沫表面,快速铺展,形成很薄的双膜层,进一步扩散、本地渗透,层状入侵,从而取代原泡膜薄壁。由于其表面张力低,便流向产生泡沫的高表面张力的液体,这样低表面张力的消泡剂分子在气液界面间不断扩散、同城渗透,使其膜壁迅速变薄,泡沫同时又受到周围表面张力大的膜层强力牵引,这样,致使泡沫周围应力失衡,从而导致其“破泡”。
生产过程中,在进行细胞培养时,经常会遇到泡沫的烦恼,易导致液泛跑料,不得不降低装罐系数,降低或中停通气搅拌,使得发酵效率和产能受到比较大的影响。而加入少量的消泡剂,可有效泡沫,并抑制泡沫的产生,从而提高了产能。消泡剂的加入为后续的生产过程中引入了新物质,鉴于 对生物制药工艺的监管越来越严格,尤其是原辅料和工艺控制过程,目前企业有必要对消泡剂残留检测进行深入的研究。
聚醚类消泡剂特点是:毒性小,能用于微生物的发酵,而且能耐高温、高碱性和高酸性。有机硅消泡剂特点是:消泡性能强,不耐高温和酸,主要是包括二甲基硅油,西甲硅油,聚醚硅油等。微源检测为了客观地表达生物发酵液中使用消泡剂的作用,我们做了对比试验见下图,左边为加入一滴消泡剂的试管,右边是未加入消泡剂的试管,可以比较明显的看到,消泡剂有比较强的消泡能力。