فوم (کف) و آنتی فوم در اکثر فرآیندهای تجاری تولید می‌شود. برخی از فرآیندهای رایج عبارت‌اند از:
- فرآوری مواد غذایی
- تولید مواد شیمیایی
- تخمیر
- نساجی
- چسب
- جوهرچاپ
- رنگ
- پوشش و رزین
- مدیریت فاضلاب
از آنتی‌فوم‌ها یا دفومرها برای کنترل تشکیل فوم یا از بین‌بردن فوم ایجاد شده در طی فرآیند استفاده می‌شود. در اکثر موارد، مواد آنتی فوم و دفومرها به صورت متناوب مورد استفاده قرار می‌گیرند.
آنتی فوم چیست؟
آنتی فوم یا ضدکف، ماده‌ای شیمیایی است و بخشی مهم در بسیاری از فرآیندهای تخمیری تجاری است که باعث کاهش و نیز ممانعت از ایجاد کف طی یک فرآیند شیمیایی می‌شود (به طور کلی باعث شکستن کف می‌شوند) در واکنش‌های شیمیایی ایجاد کف، باعث بروز مشکلات زیادی می‌شود.
این مواد در مایع کف، غیر قابل حل هستند و از ویژگی‌های اصلی آن‌ها، این است که به آسانی و به سرعت روی سطح کف، گسترش می‌یابد. معمولاً آنتی فوم ها در صورت لزوم به صورت گروهی به کار گرفته می‌شوند.
بی‌ثبات‌کننده نوارهای پروتئینی:
آنتی فوم ها، موادی سطح فعال هستند و باعث کاهش کشش سطحی در فوم‌ها شده و بی‌ثبات‌کننده نوارهای پروتئینی توسط موارد زیر می‌باشند:
- پل‌های آبگریز بین دو سطح
- جایگزینی پروتئین جذب‌شده
- پخش سریع در سطح نوار
مثال:
مایعات دی‌متیل‌سیلیکونی به عنوان آنتی فوم ها به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند، اگرچه غلظت مورد استفاده در هر سیستم معمولاً فقط چند قسمت در میلیون است. این مایعات در بسیاری از فرآیندهای تولید مواد شیمیایی و مواد غذایی و نیز در دفع فاضلاب مورد استفاده هستند.
در بسیاری از موارد از طریق افزودن مهارکننده‌های کف (که معمولاً آنتی فوم ها نامیده می‌شوند) می‌توان فوم را کنترل کرد. مهارکننده‌های بسیار مورد استفاده در فوم یا ترکیبات سیلیکون یا الکل‌های پر جوش مانند الکل یا اکتیل فننوکسی اتانول هستند. سیلیکون‌ها به صورت امولسیون آب یا به صورت خالص از نظر تجاری در دسترس هستند. در سیستم‌های آمین، سیلیکون‌ها به طور کلی نسبت به الکل‌های پر جوش ارجح هستند.
انواع آنتی فوم:
- سیلیکونی (فوم های با پایه سیلیکونی هستند)
- الکلی (فوم های با پایه الکلی هستند)
- روغنی (فوم های با پایه روغنی هستند)
- استری (فوم های با پایه استری هستند)
مکانیسم عمل آنتی فوم:
تشکیل فوم نتیجه مولکول‌های حل‌شده در یک مایع است. مولکول‌های حل‌شده کشش سطحی مایع را تغییر داده و می‌توانند به عنوان عوامل فعال سطحی (سورفکتانت) ظاهر شوند. سورفکتانت‌ها می‌توانند غیر یونی، کاتیونی، آنیونی یا آمفوتر باشند.
این مایع می‌تواند آبی، غیرآبی و یا هر دو حالت باشد. سورفکتانت‌های مختلف انواع مختلفی از کف و همچنین پایداری کف ایجاد می‌کنند.
فوم ایجاد شده سورفکتانت غیریونی به طور کلی به دلیل داشتن یک سر آبگریز (بخش نامحلول در آب) در رابط مایع هوا، و دم آبگریز (بخش محلول در آب) در محلول آبی نشان داده می‌شود. جهت‌گیری آن در مایعات غیر آبی معکوس می‌شود.
فوم ایجاد شده توسط سورفکتانت آنیونی بار منفی روی دم آبگریز خواهد داشت. مایع آبی به سطح حباب فرو می‌رود، بارهای منفی در حباب در رابط مایع غلیظ می‌شوند. بیشتر اوقات بار منفی روی حباب تثبیت می‌شود و شروع به دفع یکدیگر در رابط می‌کنند، این پدیده به عنوان یک دافعه الکترواستاتیک شناخته می‌شود.
فوم ایجاد شده توسط سورفکتانت کاتیونی یک بار مثبت روی دم آبگریز خواهد داشت و رفتاری مشابه با سورفکتانت آنیونی در یک مایع آبی ایده آل نشان می دهد.
هنگامی که کشش سطحی به اندازه کافی بالا باشد، تشکیل حباب سفت‌تر و پایدار می‌شود. اگر حباب در معرض تحریک مکانیکی باشد ، حباب‌های ناشی از هوای غوطه‌ور ساختارهای لایه‌ای بسیار پایدار تشکیل می دهند.
سایر توضیحات:
در سال ۱۹۶3 نخستین آنتی‌فوم‌ها با اجزای آبگریز در نفت سبک، ثبت شدند. در اوایل دهه ۱۹۷۰، واکس‌های آبگریز که در نفت پراکنده می‌شدند، کشف شدند. این نوع آنتی فوم ها، بسیار مفید واقع شدند اما بحران نفتی ۱۹۷۳ باعث گران‌شدن این آنتی فوم ها و نهایتاً منجر به فشار برای کاهش نفت شد. راه حل برای این مشک افزودن آب به فرمولاسیون بود، با اضافه‌شدن آب آنتی فوم های مبتنی بر آب ظاهر شد.
توسعه آنتی فوم های سیلیکونی، با استفاده از امولسیون‌های مختلف و تغییر در روغن های سیلیکونی ادامه پیدا کرد. در اوایل ۱۹۹۰، آنتی فوم های امولسیون سیلیکون به علت این که باعث کمترین اختلالات در سطح می‌شد، در صنعت خمیر چوب، با موفقیت مورد استفاده قرار گرفت.
سایر محصولات: مواد آنتی باکتریال
سیدی
