Daugelyje sričių, pvz., chemijos gamyboje, vandens valyme, maisto perdirbime ir dangų bei rašalo srityse, putų susidarymas dažnai turi įtakos gamybos efektyvumui, produktų kokybei ir net proceso saugai. Putų šalinimo priemonės, kaip pagrindiniai priedai sprendžiant putų problemas, jau seniai buvo nepakeičiama pramoninės gamybos dalis. Šiuo metu rinkoje esantys putų naikintuvai daugiausia skirstomi į dvi grupes: -silikoniniai putų naikintuvai ir -be silikono. Dėl sudėties ir struktūros skirtumų jų veikimas, taikomi scenarijai ir naudojimo apribojimai labai skiriasi. Netinkamas pasirinkimas ne tik neišsprendžia putplasčio problemos, bet ir gali sukelti gaminio defektus, proceso gedimus ir kitus paslėptus pavojus.
Pagrindinė putų šalinimo priemonių funkcija yra sutrikdyti putų stabilumą. Sumažinus putų paviršiaus įtempimą ir suardant putplasčio plėvelės struktūrą, jie pasiekia dvigubą putų lūžimo ir slopinimo poveikį. Esminis skirtumas tarp silikono ir -be silikono putojančių priemonių slypi skirtingose pagrindinėse veikliosiose sudedamosiose dalyse, o tai taip pat lemia tolesnio jų veikimo ir pritaikymo skirtumus.
Pagrindinė silikoninių putų šalinimo priemonių veiklioji medžiaga yra polisiloksanas (taip pat žinomas kaip silikono aliejus), kuris paprastai yra sujungtas su hidrofobinėmis dalelėmis (pvz., hidrofobiniu silicio dioksidu, apdorotu silikono aliejumi), emulsikliais, nešikliais ir kitais komponentais, kad susidarytų visa sistema.
Jo pagrindinę struktūrą sudaro kintamos spiralinės molekulinės siloksanų grandinės (Si-O), kurių kiekvienas silicio atomas paprastai yra prijungtas prie dviejų metilo grupių. Ši unikali struktūra suteikia itin mažą paviršiaus įtempimą (paprastai 20-21 dynas/cm, daug mažesnį nei vandens 72 dynas/cm) ir cheminį stabilumą, neleidžiant jai reaguoti su dauguma rūgščių -bazinių -druskų sistemų. Įprasti silikoninių putų naikintuvų tipai yra polidimetilsiloksano putų naikintuvai ir polieterio -modifikuoto silikono putų šalinimo priemonės. Polieteriu modifikuoti gaminiai, įvedant polieterio segmentus į siloksano molekulę, sujungia didelį silikono putojimo efektyvumą su polieterio suderinamumu, todėl jie tinka sudėtingesnėms sistemoms. Šie modifikuoti produktai taip pat pasižymi tepimo, tepimo ir emulsinimo stabilumu, kurį užtikrina polieterio segmentai, todėl dar labiau išplečiamas jų panaudojimo scenarijus.
Putų šalinimo priemonės be silikono{0} (taip pat žinomos kaip ne-silikoniniai putų naikintuvai) yra putų šalinimo priemonės, kurių sudėtyje nėra siloksano komponentų. Pagrindinės jų veikliosios medžiagos daugiausia apima ne-silikonines medžiagas, tokias kaip polieteriai, mineralinės alyvos, riebalų alkoholiai, riebalų rūgščių esteriai ir akrilo polimerai. Panašiai kaip silikoniniai putų šalinimo įrenginiai, silikono -beputos naikintuvai taip pat pasiekia putų šalinimo efektą, nes sumažina putų paviršiaus įtempimą ir pažeidžia putų plėvelės struktūrą. Skirtumas slypi tame, kad jų veikliosios sudedamosios dalys dažniausiai yra vandenyje{7}}tirpių arba aliejuje{8}tirpių organinių medžiagų, kurios veikia tik nuo savo paviršiaus{9}}aktyvių savybių.
Tarp jų polieterio putų šalinimo priemonės (pvz., polioksipropileno -polioksietileno blokiniai kopolimerai) yra plačiausiai naudojami putų stabdikliai be silikono{1}, pasižymintys geru suderinamumu ir atvirkštiniu tirpumu (debesų taško efektu). Aukštoje temperatūroje jie nusėda ir nuputoja, o žemoje temperatūroje ištirpsta vandenyje. Mineralinės alyvos putojimą mažinančiose priemonėse mineralinė alyva naudojama kaip nešiklis ir yra sumaišyta su hidrofobinėmis dalelėmis, kurių kaina yra mažesnė. Riebalų alkoholio ir esterių putų šalinimo priemonės pasižymi geru biologiniu skaidymu ir yra tinkamos scenarijams, kuriems taikomi aukšti aplinkos apsaugos reikalavimai.
Taikymo scenarijai
Silikoniniai putų šalinimo įrenginiai, kurių pranašumai yra greitas putų pašalinimas, ilgalaikis putų slopinimas, atsparumas aukštai ir žemai temperatūrai bei atsparumas rūgštims ir šarmams, yra plačiai naudojami srityse, kuriose keliami aukšti putų šalinimo efektyvumo reikalavimai ir atšiaurioje proceso aplinkoje. Jie ypač tinka scenarijams, kai susidaro didelis putų kiekis ir nuolat susidaro putos. Konkrečios programos yra šios:
Chemijos gamybos srityje silikoniniai putų šalinimo įrenginiai tinka įvairioms cheminėms reakcijoms, tirpalų maišymui, distiliavimui, ekstrahavimui ir kitiems procesams, pvz., sintetinių dervų, gumos, dangų žaliavų gamybai ir rūgščių{0}}šarmų neutralizavimo reakcijoms. Kadangi cheminių medžiagų gamyba dažnai apima atšiaurias sąlygas, tokias kaip aukšta temperatūra, aukštas slėgis ir stiprios rūgštys bei šarmai, silikoninių putų šalinimo priemonių cheminis stabilumas ir atsparumas temperatūrai atitinka šiuos reikalavimus, veiksmingai užkertant kelią tokioms problemoms kaip sumažėjęs reakcijos efektyvumas ir medžiagų švaistymas, kurį sukelia putos. Pavyzdžiui, poliuretano sintezės reakcijose silikono naikintuvai gali greitai pašalinti didelį reakcijos metu susidarančių putų kiekį, užtikrinant vienodą produkto molekulinę masę; dengimo žaliavų gamyboje jie gali slopinti putų susidarymą pigmento dispersijos metu, pagerindami žaliavos grynumą.
Silikono -beputos naikintuvai, kurių pranašumai yra geras suderinamumas, silikono likučių nebuvimas ir lengvas biologinis skaidumas, dažniausiai naudojami tais atvejais, kai gaminio grynumo ir paviršiaus kokybės reikalavimai yra aukšti arba kai silikoniniai komponentai yra draudžiami. Konkrečios programos yra šios:
Dangų, rašalo ir klijų pramonėje tai yra viena iš pagrindinių silikoninių -putojimą mažinančių priemonių, ypač tinkančių aukštos- medienos dangoms, automobilių dažams, metalo dažams, UV kietėjimo sistemoms, plastikinėms dangoms (PP, ABS ir kt.) ir poliolefino plėvelės spausdinimo rašalui. Šiais atvejais silikoniniai putų šalinimo įrenginiai gali lengvai sukelti paviršiaus defektus, pvz., skylutes, žuvies akis ir silikonines dėmes, o tai gali turėti įtakos dangos išlyginimui, sukibimui ir spausdinimo rezultatams. Putų šalinimo priemonės be silikono (pvz., akrilo polimerai ir polieteriai) yra gerai suderinamos, efektyviai pašalina putas, nepaveikdamos produkto išvaizdos ar tolesnio apdorojimo našumo (pvz., pakartotinio dengimo ir sukibimo stiprumo). Pavyzdžiui, LED inkapsuliavimo klijuose ir optinių komponentų glaistymo priemonėse be silikono{7}}putojimo stabdikliai užtikrina, kad įdėtos dalys būtų skaidrios, be skylučių{8}} ir neturi įtakos optiniam veikimui ar sukibimui.
Elektronikos ir tikslaus apdirbimo srityse šis produktas, be kitų scenarijų, tinka PCB valymui, elektroninių komponentų valymui ir tiksliam metalo apdorojimui (plieno plokščių valymui, fosfatavimui, išankstiniam dengimo apdorojimui). Silikoniniai komponentai yra griežtai kontroliuojami teršalai puslaidininkių pramonėje. Likęs silikonas gali sukelti trumpąjį jungimą, prastą litavimą ir pabloginti fosfatavimo plėvelės kokybę. Putų šalinimo priemonės be silikono (pvz., specialūs polieteriai ir fluorangliavandeniliai) nepalieka silikono likučių, todėl išvengiama silicio užteršimo ir užtikrinamas gaminio tikslumas bei našumas. Pavyzdžiui, valant PCB, silikono -beputos naikintuvai pašalina putas valymo tirpale nepalikdami nešvarumų ir taip užtikrina plokštės izoliaciją.
Tekstilės marginimo ir dažymo pramonėje tinka dažyti, marginti ir apdailinti (minkštinti) šviesių{0} spalvų audinius. Silikono likučius sunku nuplauti ir po džiovinimo gali susidaryti „silikoninių dėmių“, dėl kurių gali atsirasti spalvų ir spalvų skirtumų. Jis taip pat gali prieštarauti silikoniniams minkštikliams. Riebalų alkoholio emulsijos ir polieterio -pagrindo silikono- neturintys putos naikintuvai gali išvengti šių problemų, užtikrinant vienodą dažymą ir švarų audinio paviršių.
Silikono naikintuvai ir putų šalinimo priemonės be silikono nėra „priešingos kokybės“, bet kiekvienas turi savo stipriąsias puses ir yra tinkamas įvairiems scenarijams: silikoniniai putų šalintuvai yra pranašesni dėl didelio efektyvumo, ilgalaikio poveikio ir atsparumo atšiaurioms aplinkoms, todėl jie tinka scenarijuose, kuriems keliami dideli reikalavimai putų šalinimo efektyvumui ir nėra jokių apribojimų dėl putų šalinimo; putų šalinimo priemonės be silikono yra pranašesnės dėl gero suderinamumo, likučių nebuvimo ir ekologiškumo, todėl jie tinka scenarijais, kai keliami aukšti gaminio kokybės ir aplinkos apsaugos reikalavimai, ir kai silikoniniai komponentai yra draudžiami.
