2. Background, oil foams
As emphasized, in the area of liquid foams the modest scientific attention to clarify the stability of oil based foams is disproportional to the number of situations, in which those foams are encountered as well as to their economic consequence and a brief review of some of their most essential applications is illustrative of this fact. One such area, in which oil foams play a vital role, is the petroleum industry, in which they are both a liability and an asset. The former is found in the entire chain of processing from the crude treatment, a lasting problem [9] and [10], to the refining processes [11] and [12]. It is obviously an area of continued interest judging from recent patents concerning feedstocks for delayed cokers and preflash towers [13].
From the opposite point of view foams also play a utilitarian role in the petroleum industry, inter alia in the efforts to extend the oil recovery as illustrated by the early patents [14] and [15] as well as by a number of monographs and research articles [16] and by the ongoing research [17] and [18]. In the down-stream petroleum range foaming lubricating oils were an early difficult and economically significant problem, which were frequently analyzed from early times [19] and [20] and recently have even been given an ASTM test [21].
An area of oil foams that may not be of comparable economic relevance, foaming of frying oils, is of interest because of two reasons. First, as a serious health hazard and secondly, because the less than successful efforts to provide a fundamental basis for the phenomenon, serve as an excellent illustration of the problems to characterize oil foams using methods, which served well for aqueous foams. Since surface properties are not operational, the attempts to a fundamental analysis by Mellema and Benjamins [22] could identify no other fundamental factor for the stability, but the rather obvious rate of drainage. A more general example of the difficulties in question is found in the well written contribution by Schmidt [23]. These limitations meant that it was necessary to resort to empirical efforts to predict the tendency of fatty oils to foam. As an example, Negishi et al [24] related foaming tendency to an empirical triglyceride index; presumably connecting the potential for foaming to the viscosity of the oil, i.e. the drainage factor. Another important area of the utilization of foams is in firefighting. Such foams are built on aqueous solutions for obvious reasons; except those employed in terminating oil fires, where halogenated hydrocarbons are used. The area saw early development [25] and is still active with recent monographs [26].
An even greater volume of applications is found among the solid variety of oil foams, of which the foamed rubber and plastics have a well established tradition of manufacturing foams of suitable properties for use in virtually every aspect of human activities. The manufacturing process emanated from the rubber technology causing the literature in the field to be specialized and the colloidal phenomena being but a small fraction of the many aspects of producing the highly varied structures and consistency for different applications. Early monographs [27] cover the specific features and the area is still active as exemplified by Altoe et al [28] and the very recent Wikipedia message [29]. Some of these applications illustrate the fundamental problems inherent in the stability of oil foams.
A specific feature of the efforts in the area of solid foam surfaces is due to environmental concerns, which early gave rise to an interest in biodegradable raw materials; an attention reinforced by the motivation to find sources of renewable materials to replace products such as polyurethane; which emanates from fossil material, of large but limited availability. The research has been supported by the fact that plastic foams are examples of products, which can potentially be produced completely; or at least to a large part from biomass such as lignocellulosics. The large abundance of natural cellulose from wood pulp, along with its excellent mechanical and thermal properties and biodegradability, makes it an attractive material to form foams of desired properties. However, it must first be converted into fluid form either by direct dissolution or by derivitization and subsequent dissolution of the derivative. There are a number of liquefaction methods available, however, and some of these result in products that can be, at least to some extent, incorporated into foams [30].
A special, albeit one of the most common bio-organic dry foams, is dough. The properties of this foam have attracted interest because they are more than of average significance for the success of the commercial product. Unfortunately, the complexity of the materials has made the fundamental investigations [31] into the foam stability difficult, the reports have been limited to observations of foaming rates, and the findings are comparatively trivial; a zero order rate for foaming and a second order collapse rate; the latter indicating coalescence as more important than drainage. Since water – although in limited amounts – is a component in the foaming material, the analysis in general is markedly affected by the methods used for aqueous foams and the focus at the surface activity of hydrolyzed wheat proteins [32].
Another group of solid foams, foamed metals, have characteristics that at first may appear similar to those of plastic foams. As with plastic foams, the final structure depends to a high degree on the structure modifications and the solidification rate during the manufacturing process and the relations between the final properties and preparation methods have been known for a long time [33]. However, the vital difference from organic plastic foams is the extremely high surface free energy of metals resulting in surface and colloidal phemomena playing a more substantial role; an insight recently brought to light by the outstanding Hungarian metallurgist Kaptay [34••].
2 . พื้นหลัง , น้ำมันโฟม
โดยเน้นในพื้นที่ของเหลวโฟมเจียมเนื้อเจียมตัววิทยาศาสตร์ ความสนใจที่จะชี้แจงเสถียรภาพของน้ำมันที่ใช้โฟมเป็น disproportional จำนวนของสถานการณ์ ซึ่งโฟมที่พบ ตลอดจนผลกระทบทางเศรษฐกิจของพวกเขาและทบทวนบางส่วนของพวกเขามากที่สุด ที่สำคัญโปรแกรมคือตัวอย่างของความเป็นจริงนี้ หนึ่งในพื้นที่ดังกล่าวซึ่งน้ำมันโฟมมีบทบาทสำคัญ คือ อุตสาหกรรมปิโตรเลียม ซึ่งมีทั้งหนี้สินและสินทรัพย์ อดีตพบในห่วงโซ่ทั้งหมดของการประมวลผลจากการรักษาหยาบ ถึงปัญหา [ 9 ] และ [ 10 ] ในกระบวนการกลั่น [ 11 ] และ [ 12 ]มันเห็นได้ชัดว่าพื้นที่ของดอกเบี้ยอย่างต่อเนื่อง ดูจากสิทธิบัตรล่าสุดเกี่ยวกับวัตถุดิบสำหรับล่าช้า cokers และอาคาร preflash [ 13 ] .
จากจุดตรงข้ามของมุมมองโฟมยังมีบทบาทประโยชน์ในอุตสาหกรรมปิโตรเลียมinter alia ในความพยายามที่จะขยายการกู้คืนน้ำมันเป็นภาพประกอบ โดยสิทธิบัตร [ 14 ] และ [ 15 ] ต้นเช่นเดียวกับจำนวนของเอกสารและบทความวิจัย [ 16 ] และ [ การวิจัยต่อเนื่อง 17 ] และ [ 18 ] ในช่วงที่กระแสปิโตรเลียมลงโฟม น้ำมันหล่อลื่นเป็นปัญหาแรกที่ยากและสำคัญทางเศรษฐกิจซึ่งวิเคราะห์จากต้นเท่า [ 19 ] และ [ 20 ] และเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้รับการทดสอบตามมาตรฐาน ASTM [ 21 ] .
พื้นที่น้ำมันโฟมที่อาจจะมีความเกี่ยวข้องทางเศรษฐกิจเทียบเท่าการเกิดฟองของน้ำมันทอดซ้ำ ก็น่าสนใจ เพราะสองเหตุผล ครั้งแรกที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพที่ร้ายแรงและประการที่สองเพราะน้อยกว่าความพยายามที่ประสบความสำเร็จเพื่อให้พื้นฐานของปรากฏการณ์ใช้เป็นภาพประกอบที่ดีของปัญหาในลักษณะของน้ำมันโฟมโดยใช้วิธีการ ซึ่งบริการที่ดีสำหรับสารละลายโฟม . เนื่องจากคุณสมบัติพื้นผิวจะไม่ปฏิบัติ พยายามวิเคราะห์พื้นฐานและโดย mellema Benjamins [ 22 ] ได้ระบุไม่มีปัจจัยพื้นฐานอื่นๆเพื่อความมั่นคง แต่แทนที่จะชัดเจนอัตราการระบายน้ำตัวอย่างทั่วไปของปัญหาในคำถามที่พบในผลงานเขียนโดยชมิดท์ [ 23 ] ข้อ จำกัด เหล่านี้หมายถึงว่ามันต้องใช้ความพยายามเชิงประจักษ์เพื่อทำนายแนวโน้มไขมันน้ำมันกับโฟม เป็นตัวอย่าง , Negishi et al [ 24 ] ที่เกี่ยวข้องกับโฟมแนวโน้มดัชนีมีผลเชิงประจักษ์สันนิษฐานต่อศักยภาพโฟมกับความหนืดของน้ำมัน เช่น ปัจจัยด้านการระบายน้ำ อีกพื้นที่สำคัญของการใช้โฟมในการดับเพลิง . เช่นโฟมถูกสร้างบนโซลูชั่นที่มีเหตุผลชัดเจน ยกเว้นผู้ที่ใช้ในน้ำมันไฟฮาโลจีเนเต็ดไฮโดรคาร์บอนสัญญาณที่ใช้พื้นที่เห็น [ 25 ] และการพัฒนาต้นยังคงทำงานกับเอกสารล่าสุด [ 26 ] .
ปริมาณมากขึ้นของการใช้งานพบท่ามกลางความหลากหลายของของแข็งซึ่งน้ำมันโฟม , โฟมยางและพลาสติกได้ก่อตั้งประเพณีของโฟม ผลิต ของ คุณสมบัติ เหมาะสำหรับใช้ในแทบทุกด้านของกิจกรรมมนุษย์ .กระบวนการผลิต emanated จากเทคโนโลยียาง ก่อให้เกิดวรรณคดี ในด้านการเป็นผู้เชี่ยวชาญและคอลลอยด์ปรากฏการณ์การแต่เศษเล็ก ๆของหลาย ๆด้านของการผลิต โครงสร้างที่แตกต่างกันอย่างมากและความสอดคล้องสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันต้นเอกสาร [ 27 ] ครอบคลุมคุณลักษณะเฉพาะและพื้นที่ยังปราดเปรียวสุดขั้วโดย altoe et al [ 28 ] และมากล่าสุดวิกิพีเดียข้อความ [ 29 ] บางส่วนของโปรแกรมเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงปัญหาพื้นฐานอยู่ในเสถียรภาพของน้ำมันโฟม
เป็นคุณลักษณะเฉพาะของความพยายามในพื้นที่ของพื้นผิวโฟมแข็งเนื่องจากความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมซึ่งช่วงแรกให้สูงขึ้นเพื่อสนใจย่อยสลายวัตถุดิบ ; ความสนใจเสริมแรงจูงใจที่จะหาแหล่งที่มาของวัสดุทดแทนเพื่อแทนที่ผลิตภัณฑ์ เช่น ยูรีเทน ซึ่งเป็นวัสดุเล็ดลอดออกมาจากซากฟอสซิล ของใหญ่ แต่จำกัดการใช้งาน การวิจัยที่ได้รับการสนับสนุนโดยความจริงที่ว่าโฟมพลาสติกเป็นตัวอย่างของผลิตภัณฑ์ ซึ่งอาจจะผลิตอย่างสมบูรณ์หรืออย่างน้อยก็เป็นส่วนใหญ่จากชีวมวล เช่น ต้านทานทางชีวเคมีต่อ . มีความอุดมสมบูรณ์ของเซลลูโลสจากเยื่อไม้ธรรมชาติ พร้อมกับยอดเยี่ยมเชิงกลและสมบัติทางความร้อนและย่อยสลายทางชีวภาพ ทำให้มันเป็นวัสดุที่น่าสนใจในรูปแบบโฟมคุณสมบัติที่ต้องการ อย่างไรก็ตามมันต้องถูกแปลงให้อยู่ในรูปของเหลวโดยการสลายตัวโดยตรงหรือโดย derivitization และการละลายที่ตามมาของอนุพันธ์ . มีจำนวนของวิธีการ , ของ , อย่างไรก็ตาม , และบางส่วนของเหล่านี้ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์ที่ได้ อย่างน้อยก็บางส่วน รวมอยู่ในโฟม [ 30 ] .
พิเศษ แม้ว่า หนึ่งที่พบมากที่สุดทางชีวภาพอินทรีย์แห้งโฟม , แป้งคุณสมบัติของโฟมนี้ได้ดึงดูดความสนใจเพราะพวกเขามีมากกว่าระดับเฉลี่ยสำหรับความสำเร็จของผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ ขออภัย ความซับซ้อนของวัสดุทำให้การสืบสวนเบื้องต้น [ 31 ] เป็นโฟมเสถียรภาพยาก รายงานได้ถูก จำกัด ให้สังเกตจากฟองราคาและข้อมูลเปรียบเทียบเล็กน้อย ;ศูนย์อัตราการสั่งซื้อโฟมและสั่งยุบ 2 อัตรา หลังแสดงการรวมตัวเป็นสำคัญกว่า การระบายน้ำ เนื่องจากน้ำใน––ถึงแม้ว่าจํานวนจํากัดเป็นส่วนประกอบในวัสดุฟอง การวิเคราะห์โดยทั่วไปอย่างเห็นได้ชัดคือผลกระทบโดยวิธีการที่ใช้สารละลายโฟมและมุ่งเน้นที่กิจกรรมของข้าวสาลีโปรตีนไฮโดรไลซ์ผิว
[ 32 ]กลุ่มอื่นของโฟมแข็ง โฟมโลหะมีลักษณะที่ตอนแรกอาจปรากฏคล้ายกับบรรดาของโฟมพลาสติก ด้วยโฟมพลาสติกโครงสร้างสุดท้ายขึ้นอยู่ในระดับสูงในการปรับเปลี่ยนโครงสร้างและอัตราการหล่อในกระบวนการผลิต และความสัมพันธ์ระหว่างคุณสมบัติขั้นสุดท้ายและวิธีการเตรียมได้ถูกเรียกว่าเป็นเวลานาน [ 33 ]อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างที่สำคัญจากโฟมพลาสติกอินทรีย์ผิวสูงมาก พลังงานอิสระของโลหะที่เกิดในพื้นผิวและคอลลอยด์ phemomena เล่นบทบาทสำคัญมากขึ้น ลึกๆ นำแสงโดย โดดเด่น ฮังการี ) kaptay [ 34 •• ]
การแปล กรุณารอสักครู่..