Industrielle Entschäumung - Tcc

Entschäumeranwendungen und Entschäumerklassifizierung​

1. Einleitung

Schaum ist ein Dispersionssystem aus gasgefüllten Blasen, die durch dünne Flüssigkeitsfilme getrennt sind. Während Schaum in manchen Anwendungen, wie z. B. in der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie, aufgrund seiner texturverbessernden Eigenschaften erwünscht sein kann, kann übermäßiger Schaum in vielen industriellen und häuslichen Prozessen erhebliche Probleme verursachen. Entschäumung, also die Reduzierung oder Beseitigung von Schaum, ist in diesen Situationen entscheidend. Entschäumer, auch Antischaummittel genannt, spielen eine zentrale Rolle bei der effektiven Entschäumung. Dieser Artikel untersucht die verschiedenen Anwendungen, in denen Entschäumung notwendig ist, und die Klassifizierung von Entschäumern.

2. Anwendungen der Entschäumung

2.2 Inländische Anwendungen​

• WaschenSchaum kann in Waschmitteln, insbesondere in Hochleistungswaschmaschinen, ein Problem darstellen. Übermäßiger Schaum kann die Waschleistung beeinträchtigen und mechanische Probleme in der Waschmaschine verursachen. Waschmitteln werden Entschäumer zugesetzt, um Schaumbildung zu kontrollieren, eine einwandfreie Reinigung zu gewährleisten und schaumbedingten Problemen vorzubeugen.​
• GeschirrspülenÄhnlich wie beim Wäschewaschen kann übermäßiger Schaum in Geschirrspülmitteln unangenehm sein. Er kann aus dem Spülbecken überlaufen und den Reinigungsvorgang verunreinigen. Geschirrspülmitteln werden Entschäumer zugesetzt, um die Schaumbildung zu begrenzen und so das Geschirrspülen effizienter und sauberer zu machen.​

 

3. Klassifizierung von Entschäumern

 

3.1 Basierend auf der chemischen Zusammensetzung

• Entschäumer auf SilikonbasisSilikonentschäumer werden aufgrund ihrer hervorragenden Entschäumungsleistung häufig eingesetzt. Sie bestehen typischerweise aus Polydimethylsiloxan (PDMS) und dessen Derivaten. PDMS hat eine niedrige Oberflächenspannung, wodurch es sich schnell auf der Oberfläche von Schaumbläschen ausbreitet und diese zum Platzen bringt. Silikonentschäumer sind in einer Vielzahl von Anwendungen hochwirksam, darunter in industriellen Prozessen, der Lebensmittel- und Getränkeproduktion sowie der Wasseraufbereitung. Sie sind zudem hitzebeständig und chemisch stabil und eignen sich daher für den Einsatz in Umgebungen mit hohen Temperaturen und aggressiven Chemikalien. In einigen Anwendungen, in denen strenge Vorschriften zu Silikonrückständen gelten, wie beispielsweise in bestimmten Anwendungen mit Lebensmittelkontakt, kann ihre Verwendung jedoch eingeschränkt sein.
• Entschäumer auf MineralölbasisMineralölentschäumer bestehen aus Mineralölen mit Additiven. Das Mineralöl wirkt als Hauptentschäumer, indem es sich auf der Oberfläche der Schaumbläschen verteilt und den Flüssigkeitsfilm zerstört. Diese Entschäumer sind relativ kostengünstig und werden häufig in kostenintensiven Anwendungen eingesetzt, beispielsweise in einigen industriellen Prozessen. Sie sind auch wirksam bei der Schaumkontrolle in wässrigen Systemen. Ihre Leistung kann jedoch durch Tenside im Schaummedium beeinträchtigt werden, und ihre entschäumende Wirkung kann im Vergleich zu anderen Entschäumertypen relativ kurzlebig sein.
• Entschäumer auf PolyetherbasisPolyether-Entschäumer werden aus Polyetherpolymeren hergestellt. Sie wirken, indem sie an der Oberfläche der Schaumbläschen adsorbieren und deren Oberflächeneigenschaften verändern, was zur Entschäumung führt. Polyether-Entschäumer eignen sich besonders für Anwendungen, bei denen die Verträglichkeit mit dem Schaummedium wichtig ist, wie beispielsweise in einigen Lebensmittel- und Getränkeanwendungen. Sie sind teilweise biologisch abbaubar und daher umweltfreundlicher als andere Entschäumertypen. Ihre Entschäumungseffizienz kann jedoch je nach chemischer Struktur des Polyethers und der Art des Schaumsystems variieren.

3.2 Basierend auf der Wirkungsweise​

• Antischaummittel: Antischaummittel sind Entschäumer, die die Schaumbildung verhindern. Sie wirken, indem sie die oberflächenaktiven Substanzen im Schaummedium beeinflussen. Beispielsweise können einige Antischaummittel an den oberflächenaktiven Molekülen adsorbieren und so deren Fähigkeit zur Bildung stabiler Schaumfilme verringern. Antischaummittel werden Systemen häufig zu Beginn eines Prozesses zugesetzt, um Schaumbildung von vornherein zu verhindern.​
• EntschäumerEntschäumer hingegen dienen dazu, vorhandenen Schaum zu zersetzen. Sie wirken, indem sie sich schnell auf der Oberfläche von Schaumbläschen verteilen und so den Flüssigkeitsfilm aufreißen. Entschäumer werden typischerweise eingesetzt, wenn sich bereits Schaum gebildet hat und schnell beseitigt werden muss. In manchen Fällen kann eine Kombination aus Antischaum- und Entschäumer zur umfassenden Schaumkontrolle in einem Prozess eingesetzt werden.​

3.3 Basierend auf der physischen Form​

• Flüssige EntschäumerFlüssige Entschäumer sind die gebräuchlichste Form. Sie sind leicht zu handhaben und können dem Schaummedium problemlos zugegeben werden. Flüssige Entschäumer können je nach Anwendungsanforderungen als Emulsionen, Lösungen oder Suspensionen formuliert werden. Sie eignen sich für ein breites Anwendungsspektrum, von großindustriellen Prozessen bis hin zu Haushaltsprodukten.
• Feste EntschäumerFeste Entschäumer sind weniger verbreitet, aber für bestimmte Anwendungen nützlich. Sie liegen häufig in Pulver- oder Granulatform vor. Sie können direkt dem Schaumsystem zugesetzt werden und setzen die Entschäumerkomponenten nach und nach frei, während sie sich im Medium auflösen oder verteilen. Sie eignen sich besonders für Anwendungen, bei denen eine langsame Freisetzung des Entschäumers erwünscht ist, wie beispielsweise bei Langzeitlagerung oder kontinuierlichen Prozessen.

4. Fazit

Entschäumung ist ein wichtiger Prozess in verschiedenen industriellen und häuslichen Anwendungen, um Probleme durch übermäßigen Schaum zu lösen. Die Klassifizierung von Entschäumern nach chemischer Zusammensetzung, Wirkungsweise und physikalischer Form bietet vielfältige Optionen für unterschiedliche Anwendungen. Die Auswahl des geeigneten Entschäumers hängt von Faktoren wie der Art des Schaummediums, den Anwendungsanforderungen und etwaigen gesetzlichen Vorschriften ab. Durch das Verständnis der Anwendungen der Entschäumung und der Klassifizierung von Entschäumern können Industrie und Verbraucher Schaum effektiv kontrollieren und die Effizienz und Qualität ihrer Prozesse und Produkte verbessern.