泡沫是一種常見的現(xiàn)象,一般來說,純液體不會產生泡沫,由于液體表面與內部的均勻性,不可能形成彈性膜,在純液體產生的氣泡,當它們相互接觸或從液體中逸出時,就會立即破裂,空氣與液體之間的界面張力太高導致氣泡不能穩(wěn)定存在。
但是,當不溶性氣體在外力作用下,進入到低表面張力的液體中,就會被液體隔離形成穩(wěn)定的氣泡。表面活性物質往往是引起泡沫的主要原因,這是由于表面活性劑分子有親水疏水端基的特性,可以在氣泡周圍形成一層表面活性劑層,其中疏水一端朝向氣泡,親水一端朝向水,因此降低了氣泡和液體之間的界面張力,穩(wěn)定了氣泡的存在。當氣泡上升至液體表面時,因空氣和液體界面間也存在著表面活性分子,因而就形成了包括氣泡上的表面活性劑層和液體表面活性劑的穩(wěn)定雙層。這些穩(wěn)定雙層分別由空氣-液體界面上的表面活性劑單層與液體-空氣界面上的表面活性劑單層組成。
根據(jù)泡沫形成機理,氣泡單體會形成一緊密的球形圈。根據(jù)氣泡之間排水作用的滲水過程,氣泡界面間的水會位移而集中在氣泡間的空隙間。由于這一排水作用,氣泡間的狹窄間距促使了八面體泡沫體形成,這就是所稱的由緊密六邊形泡沫組成的泡沫聚合體。
金屬加工液中,例如乳化型切削液,半合成切削液,軋制液、工業(yè)清洗劑等都會加入各種類型的表面活性劑,其會引發(fā)較多泡沫,已經成為很多廠商較為頭痛的問題。不僅僅影響著生產進度,同時還影響著產品品質??赡芤鸺庸み^程冷熱不均,引發(fā)加工精度不準,泡沫過多引起加工液無法進入加工區(qū),甚至有些泡沫還具有腐蝕效果,對工件甚至生產設備及零部件造成損傷。
目前解決泡沫問題的方式主要有兩種,一種是加消泡劑,消泡速度快,但屬于消耗品性質,需復購與人工看管,另一種是使用機械消泡設備,物理機械化運轉,持續(xù)不間斷消泡,不需人工看管,但前期投入較大。另外,金屬加工液的廠商也可以選用低泡表面活性劑為原料進行產品開發(fā),從源頭上解決泡沫問題。