消泡剂的发展背景及现状的商业计划书

第一节 消泡剂的定义

消泡剂，也称消沫剂，是在食品加工过程中降低表面张力，抑制泡沫产生或消除已产生泡沫的食品添加剂。（可行性 研究 报告）

第二节 消泡剂的发展背景

消泡剂发展历程中，主要分为四个阶段。

第一类消泡剂，主要是由各种有机物构成，如：脂肪酸、矿物油、脂肪酰胺、低级醇类等。这种消泡剂多数为天然物质，对环境污染小，价格低廉。由于消泡性能比较弱，对于大量泡沫的情况不能满足生产的要求。

第二类是聚醚类消泡剂CnH(2n+1)O(EO)a(PO)bH，聚氧乙烯基链段（EO）是亲水基；聚氧丙烯基链段（PO）是亲油基。这种消泡剂抑泡性能好，无毒、无刺激，并且具有良好的分散性。在实际生产中调节聚醚的相对分子量和聚醚链段中EO、PO的比例，来满足各个生产领域的需求。目前市场上存在的聚醚型消泡剂主要有直链聚醚、醚胺、脂肪醇聚醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、等聚醚衍生物。

第三类是有机硅消泡剂，这类消泡剂较前两者消泡性能更佳。通常，分子量较大的硅油在表面活性剂溶液中不溶，而对于小分子硅油很容易被表面活性剂分子增溶，从而改变了消泡剂的组成，使消泡性能减弱。对于硅油复配的消泡剂，不溶于水也不溶于矿物质油中，因此抑泡能力较强，同时也大大增强其破泡效果。由于Si-O键和Si-C键相对比较稳定，允许在含有少量酸、碱、盐的体系中使用。工业生产中常用的有机硅消泡剂，多数是在硅油中添加分散助剂制得的一类硅油二次加工制品，那些都属于液体混合物。混合物从外观和流动性上主要分为硅膏型、硅油型、乳液型、溶液型和固体型五类。

第四类消泡剂是聚醚改性硅油消泡剂，在前几代消泡剂的基础上，力求把聚醚、有机硅的优点整合，将聚醚链段引入硅油链段上，具有更强的消泡、抑泡性能。聚醚改性硅油属于新型的特种有机硅表面活性剂，采用含有双键的聚醚与低含氢硅油通过加成反应而成，是一种性能独特的有机硅非离子表面活性剂，其既保留了硅油的耐高低温性、耐候性、脱模性、憎水性以及生理惰性等性能，又具有聚醚无刺激性、高表面活性及易于分散的特性，聚硅氧烷链段亲油，聚醚链段亲水，这就造就了聚醚改性硅油既能溶于水相也能溶于油相，因此可作为有机硅表面活性剂使用；聚醚链段还可以作为乳化剂使乳液的性能保持稳定，有很好的分散性能。因此，聚醚改性硅油在水体系中有持久的消泡效果。由于聚醚改性硅油具有良好的耐热性、抗剪切性及耐酸、碱性能，且无毒无味、储存稳定，因而被广泛应用，尤其是在硅油消泡剂难以解决时进行应用。

第三节 消泡剂的消泡机理

1、泡沫成因

泡沫的产生是在机械力作用下，使不溶性气体进入到液体中，并被液体相互隔离成非均匀体系，从而形成大量气—液界面的结果。因为气相的密度＜液相的密度＜固相的密度，所以就会有气相随着浮力的作用下向液面移动的现象，产生两相泡沫或三相泡沫。起泡液几乎都是溶液，纯净液体一般不起泡。如果搅拌液体时，液体表面得产生一层较稳定的液膜，这时气体无法一直向外逃逸，产生的气泡聚集就会成为泡沫，这种被隔离的气泡聚集物就是俗称的泡沫。泡沫的稳定对液相的粘度大小、表面弹性作用、表面流变性都会有很大的因素，一般很难得到稳定并持久的泡沫。

2、消泡剂的消泡机理

在混凝土中添加消泡剂，能够防止混凝土拌合物中气泡产生或使原有气泡减少。试验中所加入的消泡剂是一种表面活性剂，可降低液相的表面张力，润湿角减小到一定程度时，气泡即脱离固体表面的吸附而逸出或破灭，所以加入消泡剂能在一定程度上消除混凝土中的气泡，有效防止或消除混凝土产生表面的蜂窝、麻面，使混凝土表面具有较高的平整度和光泽度，表层性能等得到改善。

消泡的涵义主要有两方面，一是“破泡”，即消除已产生的泡沫；二是“抑泡”，即阻止泡沫的再生。性能优异的消泡剂往往同时兼具优良的破泡及抑泡能力。

虽然消泡剂的使用由来已久，但对不同消泡体系需要不同类型的消泡剂，并且因化学结构和性质不同，消泡剂的作用机理至今仍莫衷一是。普遍被人们所接受的消泡剂机理，有以下3种：

（1）罗斯假说将消泡剂添加到起泡体系，消泡剂分子就会靠近泡沫。

首先消泡剂附着在泡沫液膜上开始侵入，逐渐在泡膜上扩展开来，使得泡膜局部厚度骤减，最终导致气泡合并或破灭。

（2）疏水固体颗粒的消泡机理起泡液中添加疏水固体颗粒后，疏水颗粒会立即吸附起泡液中表面活性剂的亲水端，使得疏水颗粒的最外层变为表面活性剂的亲水端，具有亲水性，进入水相，疏水固体颗粒大量吸附起泡体系的表面活性剂，使得起泡液中表面活性剂的浓度骤降，致使泡沫破裂。这种消泡机理不能解释其他消泡剂的作用机理，过于片面。

（3）聚醚改性硅油的消泡机理对聚醚改性硅油作为消泡剂的消泡过程解释，最为完备的消泡机理有：“桥连－拉伸”机理、“桥连－排湿”机理两种。

“桥连—拉伸”机理：消泡剂的表面张力远远低于液膜的表面张力，消泡剂的液滴得以在液膜表面持续铺展、深入，泡沫局部液膜继续变薄，最终形成油在水中间的桥连，油相、水相的表面张力相差甚远，油相在周围水相不断地牵引下，拉长变薄，形变超过一定范围后，液膜被破坏，导致泡沫破裂。

“桥连—排湿”机理：向起泡液中加入固体疏水颗粒消泡剂后，消泡剂立即在泡沫体系中分布开来，疏水颗粒固定在泡沫液膜表面，当固体颗粒与液膜之间具有足够的疏水角，固体颗粒与周围的液膜有着相反接触面，成为周围液膜之间的桥连，最终能穿破泡沫液膜，进入到泡沫中去。

“桥连—拉伸”机理基于硅油独特的低表面张力极易铺展的特点，指出消泡剂液滴能够产生不同程度的变形，但该机理难以说明硅膏与纯硅油区别；“桥连—排湿”机理基于硅油的亲油性，能够说明低粘度聚醚改性硅油的作用原理。

因此，聚醚改性硅油消泡剂具备消泡的三个特点：首先基本上不溶于起泡液（溶解的多半有助泡作用）；其次表面张力要低于起泡液；最后能迅速地分散在起泡液中。只有溶解性小而分散性大的物质，才能成为破泡及抑泡能力较好的消泡剂，以最大限度地提高其分散性，达到抑泡、破泡双强的目的。

第四节 消泡剂的发展现状

近来消泡剂的 研究 主要集中在有机硅化合物与表面活性剂的复配、聚醚与有机硅的复配、水溶性或油溶性聚醚与含硅聚醚的复配等复配型消泡剂上，复配是消泡剂的发展趋势之一。就目前消泡剂而言，聚醚类与有机硅类消泡剂的性能最为优良，对这两类消泡剂的改性与新品种的开发 研究 也比较活跃。

为了消除传统消泡剂这种不可避免的弊病，出现了分子级消泡剂，这类消泡剂由特殊的矿物油及特殊的分子级消泡物质组成，整个分子呈类似于网状的超分支结构，具有多个锚定点，同时具有一定的自乳化作用，无需另外添加乳化剂，不会出现因乳化剂脱离而造成的缩孔现象。

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