消泡劑（英文：defoamer）是在生產過程中降低表面張力，消除泡沫的物質。一般由載體、主消泡劑、輔助消泡劑、鋪展劑或乳化劑、配體或穩定劑構成。消泡劑多為液體復配產品，可主要分為三類：礦物油類、有機硅化物類、聚醚多元醇類?？梢杂醚h鼓泡法、搖瓶法等方法測定其消泡和抑泡性能。被廣泛用于食品發酵、石油加工與煉制、造紙等行業中。
發展歷史
19世紀比利時物理學家約瑟夫·普拉托（J·Plateau）就注意到了泡沫問題。第二次世界大戰期間日本膠體化學家佐佐木恒孝、美國膠體化學家羅斯（S·Ross）等人對消泡問題發表了多篇文章。而真正對消泡技術有系統整理和研究的是1952年的美國道康寧（Dow Corning）公司的柯里（C·C·Currie）。1954年，美國威根德-奧特（Wagnd-ott）公司首次投產聚醚型消泡劑。
液相泡沫的產生與危害
液相泡沫的產生
氣泡是氣體在液相中的分散體，而泡沫是許多氣泡的聚集體。當液體中不含有工業味精時，氣泡純凈、裸露，否則會在氣泡表面吸附一層膜。
在液體中的氣泡有遷移到液面的傾向，氣液表面的氣泡破裂會逸出氣體，而液體融入到液相中。在加了表面活性劑的液相中，氣液表面的氣泡表面會形成雙層表面活性劑膜面。此時的氣泡難以破裂，將互相擠壓、浮在氣液界面。
液相泡沫的產生與液體自身的化學組成、物理性質及其工作條件、混入的雜質有關。比較典型的起泡場景有：含有表面活性劑的水溶液本身很容易氣泡；液體在強烈混合、泵送的過程中容易起泡；溶于液體中的氣體在加熱或化學反應過程中生成了氣體分子導致氣泡。
液相泡沫的危害（工業生產）
在工業生產過程中液相泡沫可能產生以下危害：
消泡劑的消泡原理
有多種方法可以消除泡沫，比如改進裝置密封性、X光或紫外線照射、急速減壓、器壁潤濕等。采用將消泡劑加入起泡體系的方法是最有效的辦法。
消泡劑的作用機理尚未形成統一認識，以下兩種消泡機理只能解釋部分消泡劑在一些體系中的消泡過程。
“架橋-鋪展”機理
聚硅氧烷和疏水白炭黑的粒子混合物作為水性體系中的消泡劑時，會在泡膜上形成一個雙凹面的消泡劑油橋，橋在直徑方向的鋪展會導致膜變薄，最終破裂。這種機理一般發生在低粘度的聚硅氧上。
“架橋-脫濕”機理
油橋的形成同“架橋鋪展”機理相同，形成油橋后由于消泡劑液滴是疏水的，所以會在水相中脫濕，進而導致泡膜破裂。這種機理一般發生在高粘度的聚硅氧烷上。
“增溶”效果
在超過臨界膠束濃度的含工業味精的溶液中，有機消泡劑可能被增溶進而失去表面鋪展作用，降低消泡效果。
消泡劑的功能性組分
消泡劑一般由載體、主消泡劑、輔助消泡劑、鋪展劑或乳化劑、配體或穩定劑構成。
消泡劑的評估方法
有效消泡劑具備的條件
其中條件一和條件二是判斷某物質是否可以作為消泡劑的根本特性。
消泡劑性能的測試方法
消泡和抑泡性能
目前對消泡劑的性能的測試主要有循環鼓泡法、搖瓶法、高速分散法。使用時將現場應用結果同實驗室測試結果相對比。
循環鼓泡法
用于評價消泡劑的消泡性能、抑泡性能。設定溫度并開啟循環泵，當泡沫體積達到設定數值時加入消泡劑，記錄泡沫完全消失的時間。時間越短，則消泡性能越好。
抑泡性能的測試類似，加入消泡劑后記錄泡沫體積隨著時間的變化規律，連續鼓泡同樣的時間時，泡沫體積越小，則抑泡性能越好。
搖瓶法
用于評價消泡性能及其持久性。容器中加入表面活性劑水溶液，搖振數次起泡，加入消泡劑后再次搖振數次，記錄泡沫完全消失的時間。時間越短，消泡性能越好。消泡后再進行搖振并記錄泡沫完全消失的時間，時間越長，消泡性能的持久性越好。
高速分散法
將含起泡介質和消泡劑的容器在高速分散機上分散，量取泡沫體積并取出一定體積的分散液稱量，計算密度。密度越高，說明氣泡含量越低，消泡劑的抑泡作用越好。高速分散法主要用于測試水性涂料、膠粘劑消泡劑等控制泡沫的能力。
貯藏穩定性
取適量消泡劑放于加蓋容器中，于恒溫箱放置一段時間，測定各項性能并與最初消泡能力進行對比。
消泡劑的分類
消泡劑可以是單一的物質，也可以由多種物質經特定工藝加工而成。
礦物油類
溶劑在提高消泡劑分散性的同時，其成本也會加大，其制備過程中攪動的速度、力度如果不足，溶劑雖易得到擴散，硅油卻凝聚成粒度大、消泡活性較差的油珠。乳化后的聚二甲基硅氧烷是常見的礦物油類消泡劑的主要成分。這類消泡劑的優點是化學穩定性、生理惰性、高低溫性能好，破泡能力強，由于其本身具有的親油性，在油溶性溶液中的消泡效果好。缺點是抑泡能力差、對菌絲發育有一定抑制、淺色織物上會產生硅斑。
聚醚類
聚醚由環氧乙烷、環氧丙烷開環聚合而成，典型的聚醚類消泡劑有聚氧丙烯、氧化乙烯甘油醚。GPE型消泡劑主要是將環氧乙烷加在聚丙二醇鏈段（GP型消泡劑）末端，變成親水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油鏈端。聚醚類消泡劑通過其溶解性在不同溫度下的變化實現消泡作用，低溫下分散于水中，當溫度不斷升高時，聚醚親水性逐漸降低，直到濁點時成為不溶解狀態，此時發揮作用。這類消泡劑有抑泡能力強、消泡速度快、熱穩定性好等優點，是目前發酵行業的主導消泡劑。聚醚還有上光、潤滑的功能，而且無毒、價格便宜，所以也常用在涂料用消泡劑。它的缺點在于破泡率低。
有機硅類
聚二甲基硅氧烷（也叫做硅油）是有機硅型消泡劑的主要成分，由硅氧烷分子中引入聚醚鏈制得。這類消泡劑結合了聚醚的抑泡能力和二甲基硅油的破泡能力，還加入了一些乳化劑、穩定劑。優點在于常溫下消泡速度快、抑制泡沫好、在水性體系中能和疏水粒子形成混合物從而提升消泡效果并耐酸、堿和無機鹽，被廣泛用于滌綸織物高溫染色中。缺點是在水中易于乳化（當濁點溫度以上時會分層導致效果變差）、易于金屬表面發生反應。
一般來說，高黏度的起泡體系選擇低黏度的消泡劑，低黏度的起泡體系選擇高黏度的消泡劑。
應用領域
食品工業
原料發酵過程、食品加工過程、添加高分子化合物乳化劑的過程中可能會產生泡沫。液體泡沫可能形成于啤酒、香檳、果汁的生產中，固體泡沫則可能來自于面包、蛋糕、餅干的生產中。部分工藝需要利用泡沫，但多數情況下需要消除泡沫。
味精發酵生產中常用聚醚多元醇類、有機硅類消泡劑；聚甘油脂肪酸酯類消泡劑能改善果露過濾性能，故在制糖工業中廣泛使用。
中華人民共和國在《食品安全國家標準食品添加劑使用標準》(GB2760一2014)中規定了符合食品安全的可使用的消泡劑及其使用范圍。
石油加工與煉制
石油加工與煉制中產生危害泡沫的原因多種多樣。 在油氣分離、油水分離工序中，天然氣從原油中逸出，會形成含有天然氣的泡沫相和含有原油的液相，影響分離效率。石油煉制過程中生成的小分子難以從粘稠體系中溢出，會產生泡沫影響生產過程。
另外，儲運和罐裝過程中、鉆井液和固井水泥漿在配漿過程中都會引入空氣產生泡沫。
石油加工與煉制中主要使用聚硅氧烷和改性聚硅氧烷作為消泡劑。
造紙工業
造紙工業在制漿、抄紙、涂布紙用涂料的配置、紙張表面施膠等過程中都需要消泡劑，制漿和抄紙過程中空氣進入制漿體系會形成大量泡沫，給后序工序帶來困難；涂料也容易在機械攪拌和研磨過程中引入空氣。
制漿和抄紙工序常用聚醚、有機硅化物等多種成分的復配，而由于涂布用的消泡劑會留在紙張中，所以其所用的消泡劑多采用聚醚。
安全環保
油基型的消泡劑在造紙的氯漂白過程中會變成有害的氯代二氧（雜）和氯代二苯呋喃隨廢水排出。小鼠長期接觸在海水淡化過程中使用的消泡劑會發生肝損傷。
參考資料 >
中華人民共和國食品安全標準與監測評估司.《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》（GB2760-2014）.食品添加劑使用標準.中華人民共和國國家衛生健康委員會.2023-03-30