Silikonentschäumer sind eine Gruppe siliziumhaltiger Tenside aus der Gruppe der Organosiliciumverbindungen. Dieses Produkt findet breite Anwendung beim Entschäumen in der Textildruck- und Färbeindustrie, der Papierherstellung, der Abwasserbehandlung, bei Reinigungsmitteln, Beschichtungen usw. Beim Einsatz im Druck- und Färbeprozess weisen Silikonentschäumer eine gute Verträglichkeit mit den Additiven im Färbebad auf und beeinträchtigen weder Farbton noch Farbechtheit.
Der spezifische Entschäumungsprozess des Silikon-Entschäumers lässt sich wie folgt beschreiben: Durch die Zugabe einer geringen Menge Silikonöl dispergiert das SiO₂-Füllmaterial aufgrund seiner großen Oberfläche schnell und bewirkt eine Demulgierung und Entschäumung außerhalb der Kontaktpunkte der SiO₂-Partikel. Dies führt zu einer Instabilität der Emulsion durch das Platzen des angrenzenden Schaums, wodurch das kontinuierliche Platzen des Schaums beschleunigt wird. Das heißt, ist die Emulsion zu stabil, verringert sich die Entschäumungswirkung; ist die Emulsion hingegen instabil, ist die Aktivität höher und der Schaum zerfällt. Daher muss beim Schaumzerfall ein Gleichgewicht zwischen Stabilität und Aktivität gefunden werden. Bei der Auswahl sollten Organosiliciumverbindungen mit geringer Löslichkeit und extrem hoher Aktivität in der Wasser- und Ölphase bevorzugt werden.
Der Organosilicium-Entschäumer hat drei MechanismenSchaumzerstörung, Entschäumung und Schaumunterdrückung.
1. Platzen der Blase: Entschäumermoleküle dringen von der Luftseite in die Blasen ein, um das Platzen der Blasen zu bewirken.
2. Verleumdung: Entschäumungsmittelmoleküle dringen von der Grenzfläche der Blasen in diese ein, sodass die Blasen an die Oberfläche der Flüssigkeit aufsteigen und dadurch entschäumt werden.
3. Schaumunterdrückung: Antischaummoleküle dringen von der Flüssigkeitsseite in die Blasen ein, um die Schaumbildung zu unterdrücken.
Breites Anwendungsspektrum: Aufgrund seiner speziellen chemischen Struktur ist Silikonöl weder mit Wasser noch mit polaren Substanzen, Kohlenwasserstoffen oder organischen Substanzen mit Kohlenwasserstoffgruppen kompatibel. Daher löst sich der Silikon-Entschäumer gleichmäßig in Wasser, tierischen und pflanzlichen Ölen sowie hochsiedenden Mineralölen. Aufgrund seiner Unlöslichkeit gegenüber verschiedenen Substanzen findet Silikonöl vielfältige Anwendung. Es kann sowohl in Wasser- als auch in Ölsystemen zur Entschäumung eingesetzt werden.
Niedrige Oberflächenspannung: Silikonöl mit einer Viskosität von 20–21 dyn/cm ist deutlich geringer als die Oberflächenspannung von Wasser (72 dyn/cm) und üblicherweise schäumenden Flüssigkeiten. Dies ist auch ein Grund für die Entschäumung von Silikonöl und somit ein weiterer Aspekt seiner vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten in der Pharmazie.
Gute thermische Stabilität: Nehmen wir das häufig verwendete Simeticon als Beispiel: Es hält Temperaturen von 150 °C über einen längeren Zeitraum und über 300 °C kurzzeitig stand, ohne dass sich seine Si-O-Bindung zersetzt. Dadurch ist der Einsatz des Silikon-Entschäumers in einem breiten Temperaturbereich gewährleistet.
Gute chemische Stabilität: Da die Si-O-Bindung relativ stabil ist, weist Silikonöl eine sehr hohe chemische Stabilität auf und reagiert nur schwer mit anderen Substanzen. Daher können Silikon-Entschäumer bei geeigneter Zusammensetzung auch in Systemen mit Säuren, Laugen und Salzen eingesetzt werden.
Physiologisch inert: Silikonöl ist nachweislich ungiftig für Mensch und Tier, und seine halbtödliche Dosis liegt über 34 g/kg. Daher können Silikon-Entschäumer (mit geeigneten Emulgatoren) bedenkenlos in der Lebensmittel-, Medizin-, Pharma- und Kosmetikindustrie eingesetzt werden.
Starke Entschäumungskraft: Silikon-Entschäumer kann nicht nur bereits entstandenen Schaum effektiv abbauen, sondern auch die Schaumbildung deutlich hemmen und verhindern. Bereits in geringen Mengen, nämlich einem Millionstel (1 ppm) des Schaumgewichts, erzielt er eine entschäumende Wirkung. Üblicherweise wird ein Konzentrationsbereich von 1 bis 100 ppm verwendet. Dadurch sind die Kosten niedrig und die Entschäumungsmittel umweltfreundlich.
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