Hé! Mint CMC cellulóz -beszállító, első kézből láttam, hogy ez a csodálatos cucc átalakíthatja a folyadékok reológiáját. Tehát belemerüljünk a csiszolásba, hogy a CMC cellulóz hogyan befolyásolja a folyékony reológiát.
Mi az a CMC cellulóz?
Mielőtt bekerülnénk a reológiára gyakorolt hatásokba, gyorsan menjünk át, ami a CMC cellulóz. A CMC vagy a karboxi -metil -cellulóz egy cellulóz -származék. Ezt a természetes cellulóz kémiai módosítása révén készítik. Különböző típusokat találhat, mint példáulNátrium -karboxi -metil, amelyet széles körben használnak a különféle iparágakban. Víz - oldódó, nem mérgező, és néhány igazán hűvös tulajdonsággal rendelkezik, amely sok alkalmazásban adalékanyagot jelent.
Reológiai alapok
A reológia arról szól, hogy az anyagok hogyan folynak és deformálódnak a stressz alatt. Amikor a folyadékokról beszélünk, olyan dolgokra nézünk, mint a viszkozitás (milyen vastag vagy vékony a folyadék), a nyírási vékonyodási vagy megvastagodási viselkedést, valamint azt, hogy a folyadék hogyan viselkedik, amikor nyugalomban vagy mozgásban van. Például a méznek nagy a viszkozitása, tehát lassan áramlik, míg a víz alacsony viszkozitású és könnyen áramlik.
Hogyan befolyásolja a CMC cellulóz a viszkozitást
A CMC cellulóz egyik legjelentősebb módja a folyadék reológiájának növekedése a viszkozitás növelése. Amikor a CMC -t hozzáadja egy folyadékhoz, akkor hálózati struktúrát képez. A CMC molekulák hosszú láncai összefonódnak egymással és a folyadék molekuláival. Ez az összefonódás ellenállást okoz az áramlásnak, így a folyadék vastagabbá válik.
Az élelmiszerekben ez a sűrítő hatás rendkívül hasznos. Vegyünk például salátaönteteket. CMC nélkül a kötszerben lévő olaj és ecet gyorsan elkülönül. De amikor hozzáadja a CMC -t, megvastagítja az öntettel, az olajcseppek felfüggesztve az ecetben és megakadályozva az elválasztást. A gyógyszeriparban a CMC -t használják a folyékony gyógyszerek megvastagítására. Ez nem csak megkönnyíti a megfelelő adag kiadását, hanem javítja a gyógyszer stabilitását is.
A viszkozitás növekedésének mértéke számos tényezőtől függ. A CMC koncentrációja nagy. Minél több CMC -t ad hozzá, annál nagyobb lesz a viszkozitás. De ez nem egy lineáris kapcsolat. Alacsony koncentráció esetén a viszkozitás növekedése viszonylag kicsi lehet. Ahogy tovább adsz több CMC -t, jön egy olyan pont, ahol a viszkozitás gyorsan felrobbant.
A CMC típusa is számít. A CMC különböző fokozatának molekulatömege és szubsztitúciója eltérő (a cellulózlánc hidroxilcsoportjai közül hányat cseréltek karboxi -metilcsoportokkal). A magasabb molekulatömegű CMC -k általában a viszkozitás nagyobb növekedéséhez vezetnek, mivel hosszabb láncuk kiterjedtebb hálózatokat képezhet.
Nyírási elvékonyító viselkedés
Egy másik érdekes szempont annak, hogy a CMC hogyan befolyásolja a folyékony reológiát, a nyírási vékonyító tulajdonsága. A nyírási elvékonyodás azt jelenti, hogy mivel több nyírófeszültséget (például a folyadék keverése vagy szivattyúzása) alkalmaz, a folyadék viszkozitása csökken.
Ha a CMC -vel folytatott folyadék nyugalomban van, az összefonódott CMC hálózat ép, és a folyadék nagy viszkozitású. De amikor elkezdi a nyírófeszültséget, a CMC láncok az áramlás irányához igazodni kezdenek. Ez az igazítás csökkenti a láncok közötti összefonódást, és az áramlás ellenállás csökken, így a folyadék vékonyabbá válik.
Ez a viselkedés sok ipari folyamatban nagyon hasznos. Például a festékgyártásban a festéknek elég vastagnak kell lennie ahhoz, hogy a kefén maradjon, anélkül, hogy csöpögne, amikor nem használják. De amikor a festéket kefével vagy hengerrel használja, azt akarja, hogy könnyen folyjon. CMC - A festékek tartalmaznak ezt a nyírási vékonysági viselkedést, lehetővé téve az egyszerű alkalmazást.
Gélképződés
Bizonyos körülmények között a CMC folyadékot okozhat gél kialakulásához. A gél egy félig szilárd anyag, amelynek van bizonyos tulajdonságai mind a szilárd és a folyadék számára. Ha a CMC koncentrációja elég magas, és a feltételek megfelelőek (mint például a megfelelő hőmérséklet és a pH), a CMC láncok három dimenziós hálózatot képezhetnek, amely csapdába ejti a benne lévő folyadékmolekulákat.
A személyes gondozási termékekben, például a krémekben és a krémekben, a gélképződés fontos. Ez a termékek számára sima, terjedhető textúrát ad. A gélszerkezet szintén segít a termék aktív összetevőinek egyenletes eloszlásának megakadályozásában, és megakadályozza őket az elválasztást.
Befolyásolja a felfüggesztést és az emulziós stabilitást
A folyadékok gyakran szuszpendált részecskéket vagy emulgeált cseppeket tartalmaznak. A CMC döntő szerepet játszhat ezen szuszpenziók és emulziók stabilizálásában.
Egy szuszpenzióban, mint például a folyadékban lévő szilárd részecskék szuszpenziója, a CMC segíti a részecskék felfüggesztését. A CMC miatti megnövekedett viszkozitás lelassítja a részecskék letelepedését. Ezenkívül a CMC molekulák adszorbeálhatnak a részecskék felületére, és visszatükröződő erőt hoznak létre a részecskék között. Ez a visszataszító erő megakadályozza, hogy a részecskék összecsapódjanak és az alján leülepedjenek.
Az emulziókban, amelyek két elegyíthetetlen folyadék (például olaj és víz) keverékei, a CMC elősegíti az egyik folyadék cseppek stabilizálását a másikban. Mint korábban említettük, megvastagítja a folyamatos fázist, csökkentve a cseppek mobilitását. Ezenkívül védőréteget képez a cseppek körül, megakadályozva őket az összeillesztésben.
A CMC reológiai hatását befolyásoló tényezők
A CMC hatása a folyékony reológiára nem csak magának a CMC -nek. A folyadékrendszer más tényezői is hatással lehetnek.
A hőmérséklet kulcsfontosságú tényező. Ahogy a hőmérséklet növekszik, a folyadékot tartalmazó CMC viszkozitása általában csökken. Ennek oka az, hogy a megnövekedett hőtörvény a CMC láncokat mozgattabbá teszi, csökkentve a köztük lévő összefonódást. Egyes alkalmazásokban ezt a hőmérséklet -függő viselkedést gondosan ellenőrizni kell. Például egy forró - töltött élelmiszerben a CMC -nek még magas hőmérsékleten is meg kell őriznie annak megvastagodási képességét.
A pH is számít. A CMC érzékeny a pH -változásokra. Savas körülmények között a CMC láncokon lévő karboxi -metilcsoportok protonátizálhatnak, ami megváltoztathatja a CMC oldhatóságát és reológiai tulajdonságait. Lúgos körülmények között a CMC láncok negatívan tölthetők be, ami befolyásolhatja a láncok és a folyadékmolekulák közötti kölcsönhatásokat.
Alkalmazások a különböző iparágakban
Élelmiszeripar
Ahogy már megérintettük, a CMC -t széles körben használják az élelmiszeriparban. A salátaöntetek mellett fagylaltokban, lekvárokban és pékség termékekben is használják. A fagylaltban a CMC segít megelőzni a jégkristályképződést, így a fagylalt sima textúrát ad. A lekvárokban megvastagítja a gyümölcskeveréket és segít beállítani a lekvárt. És a pékség termékeiben javíthatja a tészta textúráját és nedvességtartalmát. Tudjon meg többet rólaKarboxi -metil -cellulóz E466és az élelmiszer -alkalmazások.
Gyógyszeripar
A gyógyszerekben a CMC -t különféle termékekben használják. A tablettákban felhasználható kötőanyagként a tabletta együtt tartásához. Folyékony gyógyszerekben, amint azt korábban már említettük, megvastagítja az oldatot. A topikális krémekben és kenőcsökben ez segít szabályozni a hatóanyagok felszabadulását.
Olaj- és gázipar
Az olaj- és gáziparban a CMC -t használják a folyadékok fúrási folyadékaiban. A fúrófolyadékoknak megfelelő reológiai tulajdonságokkal kell rendelkezniük a fúró dugványok felszínre történő hordozásához és a kútfúró összeomlásának megakadályozásához. A CMC elősegíti a fúrási folyadék viszkozitásának növelését, javítva annak képességét, hogy felfüggesztse a dugványokat.
Következtetés
A CMC cellulóz egy hihetetlenül sokoldalú adalékanyag, amely mély hatással van a folyadékok reológiájára. Függetlenül attól, hogy egy folyadékot megvastagodik, nyírási elvékonyodási viselkedést biztosít, géleket képez, vagy stabilizálja a szuszpenziókat és emulziókat, a CMC számos iparágban létfontosságú szerepet játszik.
Ha olyan iparágban vagy, amely profitálhat a CMC cellulóz egyedi reológiai tulajdonságaiból, akkor szívesen beszélnék veled. CMC cellulóz -beszállítóként magas színvonalú termékeket és szakértői tanácsokat tudok ajánlani Önnek a CMC használatához az Ön speciális alkalmazásaiban. Akár szüksége vanNátrium -karboxi -metil -cellulózÉlelmiszeripari termékek vagy ipari felhasználáshoz szükséges osztályok esetén itt vagyok, hogy segítsek. Tehát ne habozzon elérni, ha érdekli a CMC igényeinek megvitatása és a lehetőségek feltárása.
Referenciák
- Barnes, HA, Hutton, JF és Walters, K. (1989). Bevezetés a reológiába. Elsevier.
- Morrison, Id és Ross, S. (2002). Kolloid diszperziók. John Wiley & Sons.
- Whistler, RL és Bemiller, JN (1993). Ipari íny: poliszacharidok és származékaik. Academic Press.
