ضد کف (آنتی فوم) چیست؟

فعال کننده های سطح در بسیاری از فرآیند ها، برای ایجاد اثرات خاصی استفاده می شوند. برای مثال امولسی فایرها برای ترکیب کردن بایندرهای قابل حل در آب در رنگهای پایه آبی استفاده می شوند. مهمترین نقش این مواد تمایل آنها به غلیظ کردن سطوح می باشد. مانند لایه آب و هوا که خودشان بر طبق قابلیت حلالیت و ساختمان شیمیایی جهت گیری می کنند. این هدایت به یک کاهش کشش سطحی داخلی منجر می شود و بنابراین سیستم را پایدار می سازد. یک اثر جانبی نا مطلوب، تمایل هر سطح به نگهداری و پایداری حبابهای هواست.

کف می تواند مشکلات زیادی را در سیستم پوششی ایجاد کند مثلا ً در طول فرآیند تولید، می تواند حجم راکتور تولید را افزایش دهد. کف همچنین موجب کاهش سرعت فرآیند تولید و در بسیاری از موارد موجب ایجاد نقایصی در رنگ به هنگام کاربرد یا بعد از آن می شود.

طبیعت کف

کف  می تواند حبابهای یک گاز (هوای طبیعی) در میان یک دیسپرسیون پایدار مایع باشد. اگر بخار موجود در هوا به درون مایع نفوذ کند، حبابهای تولید شده کروی شکل بوده و حرکت آنها به سطح صورت خواهد پذیرفت زیرا دانسیته آنها بسیار کمتر از دانسیته مایع است. هنگامی که حبابها به سطح می رسند و می خواهند از سطح مایع عبور می کنند، می ترکند. هوا از حبابها جدا می شود و مایعی که قبلا ً اطراف حباب جریان داشته عقب می رود.(شکل)

به واسطه انرژی کشش سطحی، هر مایع بسته به ساختار شیمیایی خود، سعی می کند مساحت سطح خود را (یا فصل مشترک با گاز را) حتی الامکان کوچک نگه دارد. بنابراین، همیشه کف بسیار ناپایدارتر از فاز مایع می باشد. عملا ً یک مایع خالص قادر به تشکیل کف پایدار نیست. طبیعتا ً کف یک حالت کم ثبات ایجاد می کند و تنها به خاطر اثرات پایدار کننده بوجود می آید. این اثرات پایدار کننده بصورت علمی از قرن 17 مورد مطالعه قرار گرفته است.

در مایعات حاوی عوامل فعال سطحی (surfactant)، حبابهای گرد، میکروفومهای پایدار را ایجاد می کنند. گرچه این حبابها از درون مایع بالا می آیند. آنها توسط یک لایه از مولکولهای عوامل فعال سطحی احاطه می شوند. هوای روی سطح مایع نیز یک لایه سطحی دارد و بنابراین وقتی که حبابها به سطح می رسند یک لایه دو گانه ایجاد میکنند.

یک عامل اصلی برای تولید کف وجود مواد شیمیایی فعال سطحی است که در مولکول خود قسمتهای آبدوست و آبگریز داشته باشند.

به خاطر ساختار شیمیایی، مواد فعال سطحی (در فصل مشترک مایع و گاز) جهت گیری می کنند و کشش سطحی را کاهش می دهند. کشش سطحی پایین باعث کم شدن مساحت کلی سطح شده و تشکیل حبابهای کف را آسان می کند.(شکل)

پایداری کف به چند عامل بستگی دارد. یک عامل پایداری ضخامت صفحه (Lamella) است. مایع، اطراف حباب نمی تواند براحتی جریان پیدا کند و سریع خشک می شوند. تخریب حباب به نیروهای الکترواستات دافع بین مولکولهای سطحی یونی در Lamella بستگی دارد. یک فاکتور دیگر کمک کننده به پایداری کف الکتروستاتیکی Gibbs، صفحه Lamella کف است. این اثر، پایدارترین شکل حباب گاز کروی است که اتفاق می افتد. اگر یک فیلم نازک توسط عوامل فعال سطحی احاطه شود، مانند یک حباب کشیده شده دیده می شود، سطح فیلم یا صفحه آسان تر رشد می کند و غلظت عوامل فعال سطحی در صفحه تنزل می کند و یک رشد در کشش سطحی ایجاد میشود.

کف ها در طی فرآیند ساخت و کاربرد پوششهای پایه آبی و جوهرها تولید میشوند. حبابهای لایه های بالاتر که در مرحله مخلوط کردن و دیسپرس کردن، بوجود می آیند، می توانند زمان تولید را طولانی و حجم مؤثر سیستم را کاهش دهند. در طی کاربرد، حباب پایدار شده در فصل مشترک مایع و هوا جمع می شود، عیوب سطحی را در فیلمهای خشک به وجود می آورد. در فرآیند چاپ، کف به جوهر وصل شده وانتقال می یابد و در قوی ترین حالت حتی سبب سر ریز جوهر از ظرف رنگ در انبار می شود.