淺析蠟燭加工過程氣泡的產(chǎn)生原因及消泡技術(shù)

1、淺析蠟燭加工過程氣泡的產(chǎn)生原因及消泡技術(shù)闞生東 1 *陳德昌2（1.青島金王應(yīng)用化學(xué)有限公司，266200.2.中國(guó)海洋大學(xué)，266003）摘 要：本文就蠟燭加工過程中氣泡的產(chǎn)生原因、氣泡的性質(zhì)、影響因素等進(jìn)行分析，并對(duì)蠟燭加工過程采用的消泡技術(shù)進(jìn)行總結(jié)。關(guān)鍵詞 ：蠟燭 消泡0 引 言蠟燭在加工過程容易產(chǎn)生氣泡，尤其是澆注工藝生產(chǎn)的蠟燭，在蠟身上會(huì)聚集一些氣泡，從而影響產(chǎn)品的表面效果，一般主要是以國(guó)內(nèi)石蠟為主要原料的蠟燭容易產(chǎn)生氣泡1，通常在蠟燭加工完成后，蠟身表面氣泡不太明顯，隨著貯存時(shí)間的增加，表面氣泡會(huì)不斷增多，造成質(zhì)量事故，為了減少以上弊端，本文討論了起泡的原因及消泡技術(shù)。1 產(chǎn)生氣泡

2、的原因氣泡是指氣體分散在液體中的分散體系，氣體是分散相，液體是分散介質(zhì)的氣液相分散體系，當(dāng)氣體在蠟液中的溶解度已達(dá)到過飽和狀態(tài)時(shí)，熱力學(xué)的穩(wěn)定狀態(tài)就要減少，氣體從液相轉(zhuǎn)為氣相的傾向就增大，在一定條件下形成了核泡。隨著氣體向核泡的擴(kuò)散，核泡逐漸長(zhǎng)大而形成了氣泡。氣泡常以三種狀態(tài)存在，即：氣泡-浮于氣體中的單個(gè)液膜包裹氣體物；泡沫-氣多液少的“氣/液”粗分散體；氣泡分散體液多氣少的“氣/液” 粗分散體2。蠟燭中所形成的氣泡大部分是第三種氣體以小的球型分散在蠟體中。*現(xiàn)任青島金王應(yīng)用化學(xué)股份有限公司技術(shù)顧問、教授。蠟燭加工過程氣泡原因較多，歸納起來(lái)有以下要素：即氣液接觸；含有易產(chǎn)生氣泡原材料；發(fā)泡速

3、度高于破泡速度。1.1 氣液接觸 氣泡是氣體在液體中的分散體，只有當(dāng)氣體與液體連續(xù)充分接觸時(shí)，才能產(chǎn)生氣泡，一般氣體有兩種方式進(jìn)入到蠟燭中，一是從外部進(jìn)入，由于原料蠟的熔化、攪拌混合、顏料及香精的加入混入氣體；二是由于原料蠟本身產(chǎn)生氣體：如香精中溶劑的揮發(fā)，原料蠟中空氣的逸出等。1.2 含易產(chǎn)生氣泡的原料 通常蠟燭在加工過程中，除石蠟作為主原料外，還會(huì)加入植物蠟、合成蠟、微晶蠟等添加劑，這些添加劑中，有些與空氣的結(jié)合力較強(qiáng)，結(jié)合了大量的空氣，在原料蠟混合時(shí)會(huì)不斷釋放出空氣，從而導(dǎo)致最終產(chǎn)品產(chǎn)生氣泡。1.3 發(fā)泡速度高于破泡速度 發(fā)泡速度高于破泡速度，指的是氣泡的壽命，起泡的難易取決于氣泡和其破

4、滅后形成的液滴在表面自由能上的差別，實(shí)際上只有當(dāng)氣泡的產(chǎn)生速度小于破泡的速度時(shí)，氣泡才能不斷破裂。2 影響氣泡穩(wěn)定的因素2.1 泡徑 小氣泡壽命較長(zhǎng)，大氣泡容易破裂，在蠟燭澆注冷卻過程中，大氣泡容易從蠟液中排出。2.2 溫度 溫度升高，泡沫表面張力、自由能增加，粘度降低，排液、變薄速度加快，容易破裂。2.3 沖擊 沖擊可直接擊碎氣泡。3 消泡技術(shù)3.1 排出起泡原因 避免不必要的氣液接觸，在化蠟、轉(zhuǎn)移蠟液時(shí)，應(yīng)盡量避免直接沖擊蠟液面帶入空氣，可將管伸入罐底，避免蠟液與空氣在界面處急劇混合，保持?jǐn)嚢铦{葉低于液面0.5m以上，若有條件，應(yīng)采用全密閉系統(tǒng)。3.2 減少原料蠟中空氣的帶入當(dāng)有與空氣結(jié)合

5、力較強(qiáng)的原材料加入時(shí)，應(yīng)提前單獨(dú)熔化，充分?jǐn)嚢?，釋放所結(jié)合空氣，然后再加入到其他蠟原料中攪拌混合。3.3 破壞穩(wěn)泡條件3.3.1 提高氣泡的上升速度：蠟液中的氣泡和其他物體一樣，在液體中受到浮力的作用。F=4r3(1-2)g/3 (1)其中： F浮力（dyn）；r氣泡的半徑（cm）；g重力加速度(cm/s2)；1液體的密度（g/cm3）；2氣泡中氣體的密度（g/cm3）。按斯托克斯定律，氣泡在液體中上升所需要的力為：F=6rV (2)其中：液體的粘度（泊）；V氣泡的上升速度（cm/s）；由（1）、（2）式可得出氣泡的上升速度：V=2r2g(1-2)/9 (3)從（3）式中可得出結(jié)論：氣泡的上升

6、速度隨著蠟液粘度的減小而增大；氣泡的尺寸越大，其上升速度越大；蠟液密度越大，氣泡中氣體密度越小，上升速度越大。因此在蠟燭澆注過程中，可適當(dāng)提高灌蠟溫度，當(dāng)溫度較高時(shí)，蠟液的粘度較小，氣泡的上升速度較大，同時(shí)緩慢冷卻，可使蠟液中氣泡有足夠時(shí)間從蠟液中逸出，減少蠟體中氣泡。3.3.2 機(jī)械法當(dāng)蠟液受到振蕩時(shí)，氣泡更容易逸出、破裂，此外可采用靜置破泡法，在蠟液澆注前，靜置蠟液來(lái)達(dá)到減少氣泡的目的。3.3.3 化學(xué)破泡法添加消泡劑，當(dāng)體系中加入消泡劑后，消泡劑一般通過使氣泡液膜局部表面張力降低、破壞膜彈性失去自修功能、降低液膜粘度使氣泡壽命縮短等機(jī)理來(lái)達(dá)到消泡目的，對(duì)于消泡劑的研究，國(guó)內(nèi)有很很多論文發(fā)

7、表345.4 結(jié) 論澆注蠟燭產(chǎn)生氣泡的原因較復(fù)雜，應(yīng)采用減少不必要的氣液接觸、適當(dāng)提高灌蠟溫度、提高蠟液冷卻時(shí)間、靜置消泡以及加入消泡劑等手段來(lái)減少蠟燭中氣泡的產(chǎn)生。參 考 文 獻(xiàn)1 吳國(guó)江.國(guó)內(nèi)外蠟燭的發(fā)展?fàn)顩r.化工科技市場(chǎng).2002，（7）：1315.2 朱先龍.淺析泡沫產(chǎn)生的原因及消泡技術(shù).中國(guó)油脂.1999，19（6）：2326.3 徐江偉.消泡劑的復(fù)合及其消泡機(jī)理探討.中國(guó)甜菜糖業(yè).2002，（4）：3134.4 馬利海，史文權(quán).輕質(zhì)油消泡劑的評(píng)選及配制.蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).2004，（4）：45.5 黃憲章 ，黃登宇.有機(jī)硅消泡劑消泡機(jī)理、特性及用途研究.科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì).

8、2003，13（1）：161163. The analysis of producing bubble in candle and the method of reducing the bubble Kan shengdong1 *Chen dechang2(1.Qingdao Kingking Applied Chemistry Co.,Ltd ,266200,2.Ocean University of china,266003)Abstract The reason of producing bubble ,the property of the bubble ,and the influ