สารลดฟอง

สารลดฟอง หรือ สารป้องกันการเกิดฟอง คือ สารเคมีปรุงแต่งชนิดหนึ่งที่สามารถใช้ลดหรือขัดขวางการเกิดฟองได้ ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ที่มีของเหลวมาเกี่ยวข้อง นิยามของคำว่าสารป้องกันฟอง (Antifoam) หรือสารลดฟอง (Defoamer) นั้น จะใช้สลับไปมาอยู่บ่อย ๆ ในบางครั้ง

สารลดฟองนั้นปรกติถูกใช้ในขั้นตอนของอุตสาหกรรมต่างๆ เพื่อเพิ่มความเร็วในการผลิตและลดปัญหาในด้านต่าง ๆ สารลดฟองนั้นสามารถกำจัดปัญหาของฟองได้ ในที่พื้นผิวของของเหลวนั้น ๆ หรือ กำจัดฟองอากาศที่ถูกอัดหรือเก็บอยู่ ภายในมวลของเหลว นั้นเอง มีสารเคมีหลายตัวมากมายที่สามารถนำมาใช้ในการกำจัดฟองนี้ได้

โดยปรกติ สารลดฟองนั้นไม่ละลายในตัวกลางที่ก่อให้เกิดฟอง แต่ตัวมันเองจะมีคุณสมบัติที่ผิวสัมผัสนั้น ๆ ได้เป็นอย่างดี คุณสมบัติที่สำคัญของสารลดฟองที่ดีนั้นควรจะต้องต้องมีความหนืดต่ำ และสามารถกระจายตัวได้อย่างรวดเร็ว บนพื้นผิวของสารที่เกิดฟองอยู่ สารลดฟองนั้นจะต้องมีความสามารถในการจัดที่พื้นผิวที่อยู่ระหว่างของเหลว และอากาศ ได้อย่างดีและในขณะเดียวกัน พอจับที่ผิวสัมผัสแล้วตัวมันเองต้องไปทำลายความคงตัวของชั้นผิวของฟองนั้น ๆ ด้วย ซึ่งด้วยปัจจัยตรงนี้ส่งผลให้เกิดการแตกตัวของฟองอากาศขึ้นและทำลายพื้นผิวของฟองส่วนใหญ่ได้ ในขณะเดียวกันสารลดฟองจะไปเร่งให้ฟองอากาศที่ถูกกักเก็บไว้ในสื่อนั้น ๆ รวมตัวกันได้ดีขึ้นและเร็วขึ้น ก่อให้เกิดเป็นฟองอากาศขนาดใหญ่ และสามารถเคลื่อนตัวมาสู่ผิวหน้าของของเหลวนั้น ๆ ได้อย่างรวดเร็ว

ประวัติของสารลดฟอง

สารลดฟองตัวแรกถูกสร้างขึ้นมาเพื่อลดฟองที่มองเห็นด้วยตาเปล่าบนผิวของ ของเหลว นั้น ๆ สารคีโรโซน น้ำมันเชื้อเพลิง และน้ำมันชนิดอื่น ๆ มีจุดประสงค์ ถูกนำมาใช้ ในการลดฟองด้วยกันทั้งสิ้น  น้ำมันพืชบางชนิด สามารถนำมาใช้ลดฟองได้เช่นกัน สารในกลุ่ม Fatty Alcohols ซึ่งมีคาร์บอนอะตอมอยู่ที่ 7-22 ที่สามารถนำมาใช้เป็นสารลดฟองที่มีประสิทธิภาพสูงได้ดีแต่ก็มีข้อเสียตรงที่ราคาสุง สารในกลุ่มนี้นำมาใช้เติมให้เข้ากับ น้ำมันชนิดอื่น ๆ เพื่อเพิ่มสมรรถนะ นมและครีม บางครั้งก็ถูกนำมาใช้เป็นสารลดฟองในผลิตภัณฑ์พวกอิมัลชั่นด้วย ในช่วง ค.ศ. 1950 ได้เริ่มมีการทดลองเกี่ยวกับการใช้สารลดฟองในกลุ่มซิลิโคน

สารลดฟองในกลุ่มซิลิโคนนั้นนี้มีรากฐานมาจากสารโพลีไดเม็ทธิลไซลอกเซน หรือน้ำมันซิลิโคน ที่กระจายตัวในน้ำ หรือน้ำมันแร่ น้ำมันซิลิโคนนั้นทำงานได้ดีแต่มีข้อเสียคือมันจะรบกวนระบบของพื้นผิวนั้น ๆ ที่มันเข้าไปมีบทบาท อยู่ด้วย ในหลาย ๆ โรงงานอุตสาหกรรม เช่น อุตสาหกรรมสี หรือ อุตสาหกรรมผลิตกระดาษ ใน ค.ศ. 1963 ได้มีการเริ่มใช้สารลดฟองที่มี อนุภาคผงซิลิกา กระจายตัวอยู่ในน้ำมันแร่และมีการจดสิทธิบัตรทางปัญญาแล้วไว้ ในช่วง ต้นปี ค.ศ. 1970 มีการนำกลุ่มแว็กซ์ เช่น ethylene bis stearamide กระจายตัวอยู่ในน้ำมัน ถูกนำมาใช้เพื่อเป็นสารลดฟอง สารกลุ่มนี้มีประสิทธิภาพสูงมาก แต่เนืื่องจาก สภาวะการขาดแคลนน้ำมันในปี ค.ศ. 1973 ทำให้ราคาของน้ำมันสูงมาก และทำให้มีการลดปริมาณการใช้น้ำมันโดยรวม ดังนั้นจึงมีการคิดค้นวิธีการเติมน้ำเข้าไปในในตำรับเพื่อเจือจาง และหลังจากนั้น สารลดฟองในรูปแบบในน้ำมัน หรือที่เรียกว่า อิมัลชั่น น้ำ และ น้ำมันในน้ำ ที่เรียกว่า อิมัลชั่นชนิด ก็ได้กำเนิดขึ้น

การพัฒนาสารลดฟองจำพวกซิลิโคนได้เกิดขึ้นอยู่อย่างต่อเนื่อง โดยมีการใช้ตัวเชื่อมหรือ อิมัลซิไฟเออร์ชนิด ต่าง ๆ และ ในปี ค.ศ. 1990 ได้ใช้น้ำมันซิลิโคนในชนิด ต่าง ๆ กันออกไป สารลดฟองในกลุ่มซิลิโคนอิมัลชั่น (ซิลิโคนในน้ำ) ได้เกิดขึ้นและสามารถแก้ปัญหาในเรื่องของการรบกวนผิวสัมผัสต่ำระบบนั้น ๆ ออกไป จึงมีการนำมาใช้ใน โรงงานอุตสาหกรรมผลิตเยื่อกระดาษจากไม้กันอย่างแพร่หลายและประสบผลสำเร็จเป็นอย่างมาก การใช้ สารลดฟองในกลุ่มซิลิโคนอิมัลชั่น ทำให้เพิ่มประสิทธิภาพในการล้าง ลดปริมาณการใช้อ็อกซิเจน ที่ใช้ในการการย่อยสลายทางชีวภาพ และลดการสะสมได้อย่างเป็นอย่างดี

credit ข้อมูล : Antifoam Thailand