Hej tamo! Kao dobavljač CMC celuloze, vidio sam iz prve ruke kako ove nevjerojatne stvari mogu transformirati reološki tekućine. Dakle, zaronimo u mrežu - Gritty o tome kako CMC celuloza utječe na reologiju tečnosti.
Šta je CMC celuloza?
Prije nego što uđemo u efekte na reologiju, brzo ćemo preći preko čega je CMC celuloza. CMC ili karboksimetil celuloza, je celulozni derivat. Napravljen je hemijski modificiranjem prirodne celuloze. Možete pronaći različite vrste poputNatrijum karboksimetil, koji se široko koristi u raznim industrijama. To je voda - topiv, ne-toksičan, a ima neke zaista cool svojstva koja ga čine idi - dodavanje u mnogim aplikacijama.
Osnove reologije
Reologija je sve o tome kako protok materijala i deformira pod stresom. Kada govorimo o tekućinama, gledamo na stvari poput viskoznosti (koliko je debela ili tanka tekućina), smiri se ponašanje za zgušnjavanje i kako se tečnost ponaša kada je u miru ili u pokretu. Na primjer, med ima visoku viskoznost, pa polako teče, dok voda ima nisku viskoznost i lako teče.
Kako CMC celuloza utiče na viskoznost
Jedan od najznačajnijih načina načine CMC celuloze, reology fluida je povećanjem viskoznosti. Kada dodate CMC u tekućinu, on formira mrežnu strukturu. Dugi lanci molekula CMC-a zamca jedni s drugima i molekulama tekućine. Ovo zapletanje stvara otpornost na protok, čineći tekućinu deblji.
U prehrambenim proizvodima, ovaj efekat zadebljanja je super koristan. Uzmi prevlačenja salata, na primjer. Bez CMC-a, ulje i sirće u prelivu bi se brzo odvojile. Ali kada dodate CMC, on zadebljanje preljev, držeći kapljice ulja suspendirane u sirćetu i sprečavaju odvajanje. U farmaceutskoj industriji CMC se koristi za zgusnuće likvidne lijekove. To ne samo olakšava oslobađanje prave doze, već i poboljšava stabilnost lijekova.
Stupanj povećanja viskoznosti ovisi o nekoliko faktora. Koncentracija CMC-a je velika. Što više CMC dodajete, viši će viskoznost biti. Ali to nije linearni odnos. Na niskim koncentracijama, povećanje viskoznosti može biti relativno mali. Dok stalno dodajete više CMC-a, dolazi do točke u kojoj viskoznost brzo puca.
Vrsta CMC-a takođe je važna. Različite ocjene CMC-a imaju različite molekularne težine i stupnjeva zamjene (koliko hidroksilnih grupa na celuloznom lancu zamijenjene su karboksimetilima). Veća molekularna težina CMC-a uglavnom vode u većem porastu viskoznosti jer njihovi duži lanci mogu formirati opsežnije mreže.
Shiear Thing ponašanje
Još jedan zanimljiv aspekt kako CMC utječe na fluidnu reologiju je njegova škarozna nekretnina. Shiear Thinning znači da dok nanesete više smicanja stresa (poput miješanja ili pumpanja tekućine), viskoznost tečnosti se smanjuje.
Kada je tekućina sa CMC-om u mirovanju, zapletena CMC mreža je netaknuta, a tečnost ima visoku viskoznost. Ali kada počnete nanositi stres smicanja, CMC lanci počinju poravnati u smjeru protoka. Ovo poravnanje smanjuje zapletanje između lanaca, a otpor na protok smanjuje se, čineći tanjim tekućim.
Ovo je ponašanje vrlo korisno u mnogim industrijskim procesima. U proizvodnji boja, na primjer, boja treba biti dovoljno gusta da ostane na četkici bez kapljenja kada se ne koristi. Ali kada nanosite boju četkom ili valjkom, želite da lako teče. CMC - koji sadrži boje pokazuju ovo smicanje ponašanja stanjivanja, omogućavajući jednostavnu aplikaciju.
Gel formacija
Pod određenim uvjetima CMC može uzrokovati tekućinu da formira gel. Gel je polu - čvrsti materijal koji ima neke svojstva i čvrstog i tečnosti. Kada je koncentracija CMC-a dovoljno visoka, a uvjeti su ispravni (poput prave temperature i pH), CMC lanci mogu formirati tri - dimenzionalnu mrežu koja zamrače molekule tečnosti unutar njega.
U proizvodima za ličnu njegu poput kreme i losiona, važno je gel formiranje. Ovim proizvodima daje glatku, proširivu teksturu. Struktura gela također pomaže u održavanju aktivnih sastojaka u proizvodu ravnomjerno raspoređenim i sprečavanjem odvojenosti.
Uticaj na stabilnost suspenzije i emulzije
Tekućine često sadrže suspendirane čestice ili emulgirane kapljice. CMC može igrati ključnu ulogu u stabilizaciji ovih suspenzija i emulzija.
U suspenziji, poput suspenzije čvrstih čestica u tečnosti, CMC pomaže da se čestice obustave. Povećana viskoznost zbog CMC-a usporava niz tankiranje čestica. Također, molekuli CMC-a mogu se adsorbuti na površinu čestica, stvarajući odbojnu silu između čestica. Ova odbojna sila sprječava čestice da se skupiju zajedno i naseljavaju se na dnu.
U emulzijama, koje su smjese dviju nepoželjivih tečnosti (poput ulja i vode), CMC pomaže u stabilizaciji kapljica jedne tečnosti u drugu. Kao što je ranije spomenuto, zabiću kontinuiranu fazu, smanjujući mobilnost kapljica. Takođe oblikuje zaštitni sloj oko kapljica, sprečavajući ih iz koalesca.
Čimbenici koji utječu na reološki uticaj CMC-a
Uticaj CMC-a na reologiju tečnosti nije samo o samom CMC-u. Ostali faktori u sistemu tekućine takođe mogu imati efekta.
Temperatura je ključni faktor. Kako se temperatura povećava, viskoznost CMC-a - koja sadrži tekućinu uglavnom opada. To je zato što povećana termalna energija čini CMC lance mobilnima, smanjujući zapletanje između njih. U nekim aplikacijama, ova temperatura - ovisno ponašanje treba pažljivo kontrolirati. Na primjer, u vrućem - ispunjenom prehrambenom proizvodu CMC mora održati svoju sposobnost zadebljanja čak i na visokim temperaturama.
PH je takođe važan. CMC je osjetljiv na pH promjene. U kiselim uvjetima, karboksimetil grupe na CMC lancima mogu protonirati, što može promijeniti rastvorljivost i reološka svojstva CMC-a. U alkalnim uvjetima, lanci CMC-a negativnije su nabijeni, što može utjecati na interakcije između lanaca i molekula tekućine.
Aplikacije u različitim industrijama
Prehrambena industrija
Kao što smo već dodirnuli, CMC se široko koristi u prehrambenoj industriji. Osim preljeva sa salata, koristi se u sladoledima, džemovima i pekarskim proizvodima. U sladoledu, CMC pomaže u sprječavanju stvaranja kristala leda, dajući sladoledu glatku teksturu. U džemovima zadebljava voćnu smjesu i pomaže u postavljanju džema. I u pekarskim proizvodima može poboljšati tekuću i zadržavanje vlage. Možete saznati više o tomeKarboksimetil celuloza E466i njegove aplikacije za hranu.
Farmaceutska industrija
U farmaceutskim proizvodima CMC se koristi u raznim proizvodima. U tabletima se može koristiti kao vezivo za držanje tableta zajedno. U tečnim lijekovima, kako je spomenuto ranije, zagubili su rješenje. I u aktualnim kreme i mastima pomaže u kontroli ispuštanja aktivnih sastojaka.
Industrija nafte i gasa
U naftnoj i plinskoj industriji CMC se koristi u bušim tekućinama. Tekućine za bušenje moraju imati pravu reološka svojstva za nošenje reznica za bušenje na površinu i kako bi se spriječilo urušavanje bušotina. CMC pomaže u povećanju viskoznosti tekućine za bušenje, poboljšavajući svoju sposobnost suspendovanja reznica.
Zaključak
CMC celuloza je nevjerovatno svestran aditiv koji ima dubok utjecaj na reologiju tekućine. Bilo da je zadebljanje tekućine, pružajući smicanja partiranje, formiranje gelova ili stabilizacije suspenzija i emulzija, CMC igra vitalnu ulogu u mnogim industrijama.
Ako ste u industriji koja bi mogla imati koristi od jedinstvenih reoloških svojstava CMC celuloze, volio bih razgovarati s vama. Kao dobavljač CMC celuloze, mogu vam ponuditi visoke proizvode i stručne savjete o tome kako koristiti CMC u svojim specifičnim aplikacijama. Bilo da ti trebaNatrijum karboksimetil celulozaZa prehrambene proizvode ili drugu ocjenu za industrijsku upotrebu, tu sam da pomognem. Dakle, ne ustručavajte se kontaktirati ako vas zanimaju rasprava o vašim CMC potrebama i istraživanju mogućnosti.
Reference
- Barnes, Ha, Hutton, JF, & Walters, K. (1989). Uvod u reološki. Elsevier.
- Morrison, ID, & Ross, S. (2002). Koloidne disperzije. John Wiley & Sons.
- Whistler, RL, & Bemiller, JN (1993). Industrijske gume: polisaharidi i njihovi derivati. Akademska štampa.
