Hej tamo! Kao CMC dobavljač celuloze, iz prve sam ruke vidio kako ove nevjerojatne stvari mogu transformirati reologiju tekućine. Dakle, zaronimo u gužvu - mrvicu kako CMC celuloza utječe na fluidnu reologiju.
Što je CMC celuloza?
Prije nego što uđemo u efekte na reologiju, prijeđite na to što je CMC celuloza. CMC ili karboksimetil celuloza je derivat celuloze. Napravljena je kemijskim modificiranjem prirodne celuloze. Možete pronaći različite vrste poputNatrijev karboksimetil, što se široko koristi u raznim industrijama. To je voda - topljiva, ne -toksična i ima neka stvarno cool svojstva koja ga čine - aditivi u mnogim aplikacijama.
Osnove reologije
Reologija se odnosi na to kako materijali teče i deformiraju pod stresom. Kada govorimo o tekućini, gledamo stvari poput viskoznosti (koliko je gusta ili tanka tekućina), prorjeđivanje ili zadebljanje i kako se tekućina ponaša kad je u mirovanju ili u pokretu. Na primjer, med ima visoku viskoznost, tako da teče polako, dok voda ima nisku viskoznost i lako teče.
Kako CMC celuloza utječe na viskoznost
Jedan od najznačajnijih načina na koji CMC celuloza utječe na reologiju tekućine je povećanjem viskoznosti. Kada u tekućinu dodate CMC, on tvori mrežnu strukturu. Dugi lanci molekula CMC -a zapleteni su jedna s drugom i molekulama tekućine. Ova zapletenost stvara otpornost na protok, čineći tekućinu gušom.
U prehrambenim proizvodima ovaj je učinak zadebljanja super koristan. Na primjer, uzmite preljeve za salatu. Bez CMC -a, ulje i ocat u preljevu bi se brzo odvojili. Ali kad dodate CMC, on zgušnjava preljev, držeći kapljice ulja suspendirane u ocatu i sprječavajući razdvajanje. U farmaceutskoj industriji CMC se koristi za zgušnjavanje tekućih lijekova. To ne samo da olakšava uklanjanje prave doze, već i poboljšava stabilnost lijeka.
Stupanj povećanja viskoznosti ovisi o nekoliko čimbenika. Koncentracija CMC -a je velika. Što više CMC dodate, viskoznost će biti veća. Ali to nije linearna veza. U niskim koncentracijama povećanje viskoznosti može biti relativno mali. Dok nastavljate dodavati više CMC -a, dolazi točka u kojoj viskoznost brzo puca.
Vrsta CMC -a također je bitna. Različite ocjene CMC imaju različite molekularne težine i stupnjeve supstitucije (koliko je hidroksilnih skupina na lancu celuloze zamijenjeno karboksimetilnim skupinama). CMC -i s veće molekulske mase uglavnom dovode do većeg povećanja viskoznosti jer njihovi duži lanci mogu formirati opsežnije mreže.
Ponašanje prorjeđivanja smicanja
Drugi zanimljiv aspekt kako CMC utječe na fluidnu reologiju je njegovo svojstvo smicanja. Smanjivanje smicanja znači da dok nanosite više stresa smicanja (poput miješanja ili pumpanja tekućine), viskoznost tekućine opada.
Kad je tekućina s CMC -om u mirovanju, zapletena CMC mreža je netaknuta, a tekućina ima visoku viskoznost. Ali kad počnete primjenjivati stres smicanja, CMC lanci počinju se poravnati u smjeru protoka. Ovo usklađivanje smanjuje zaplet između lanaca, a otpornost na protok smanjuje se, čineći tekućinu tanju.
Ovo je ponašanje vrlo korisno u mnogim industrijskim procesima. U proizvodnji boja, na primjer, boja mora biti dovoljno gusta da ostane na četkici bez kapljenja kad se ne koristi. Ali kada boju nanosite četkom ili valjkom, želite da lako teče. CMC - Sadrže boje pokazuju ovo ponašanje stanjivanja smicanja, omogućujući jednostavnu nanošenje.
Stvaranje gela
U određenim uvjetima, CMC može uzrokovati da tekućina formira gel. Gel je polu -čvrsti materijal koji ima neka svojstva i krute i tekućine. Kad je koncentracija CMC -a dovoljno visoka, a uvjeti su u pravu (poput prave temperature i pH), CMC lanci mogu formirati trodimenzionalnu mrežu koja zarobljava molekule tekućine unutar nje.
U proizvodima za osobnu njegu poput kreme i losiona, stvaranje gela je važno. Ovim proizvodima daje glatku, raširena tekstura. Struktura gela također pomaže da aktivni sastojci u proizvodu budu ravnomjerno raspoređeni i sprječava ih da se razdvajaju.
Utjecaj na stabilnost suspenzije i emulzije
Tekućine često sadrže suspendirane čestice ili emulgirane kapljice. CMC može igrati presudnu ulogu u stabilizaciji ovih suspenzija i emulzija.
U ovjesu, poput suspenzije krutih čestica u tekućini, CMC pomaže da čestice budu suspendirane. Povećana viskoznost zbog CMC usporava taloženje čestica. Također, molekule CMC mogu se adsorbirati na površinu čestica, stvarajući odbojnu silu između čestica. Ova odbojna sila sprječava da se čestice skupljaju i nastane na dnu.
U emulzijama, koje su mješavine dviju nepomirljivih tekućina (poput ulja i vode), CMC pomaže u stabilizaciji kapljica jedne tekućine u drugoj. Kao što je ranije spomenuto, zgušnjava kontinuiranu fazu, smanjujući pokretljivost kapljica. Također formira zaštitni sloj oko kapljica, sprečavajući ih da se koaliraju.
Čimbenici koji utječu na reološki utjecaj CMC -a
Utjecaj CMC -a na fluidnu reologiju nije samo u samom CMC -u. Ostali čimbenici u tekućem sustavu također mogu imati učinak.
Temperatura je ključni faktor. Kako se temperatura povećava, viskoznost tekućine koja sadrži CMC uglavnom se smanjuje. To je zato što povećana toplinska energija čini CMC lance mobilnijim, smanjujući zaplet između njih. U nekim primjenama ovo ponašanje ovisno o temperaturi treba pažljivo kontrolirati. Na primjer, u vrućem prehrambenom proizvodu, CMC mora održavati svoju sposobnost zadebljanja čak i pri visokim temperaturama.
pH je također bitan. CMC je osjetljiv na promjene pH. U kiselim uvjetima, karboksimetil skupine na CMC lancima mogu protonirati, što može promijeniti topljivost i reološka svojstva CMC -a. U alkalnim uvjetima, CMC lanci su negativnije nabijeni, što može utjecati na interakcije između lanaca i molekula tekućine.
Prijave u različitim industrijama
Prehrambena industrija
Kao što smo već dotakli, CMC se široko koristi u prehrambenoj industriji. Osim preljeva za salatu, koristi se u sladoledima, džemovima i pekarskim proizvodima. U sladoledu, CMC pomaže u sprječavanju stvaranja kristala leda, dajući sladoledu glatku teksturu. U džemovima zgušnjava voćnu smjesu i pomaže u postavljanju džema. A u pekarskim proizvodima može poboljšati teksturu i zadržavanje vlage tijesta. Možete saznati više oKarboksimetil celuloza e466i njegove primjene hrane.
Farmaceutska industrija
U farmaceutskim proizvodima CMC se koristi u raznim proizvodima. U tabletama se može koristiti kao vezivo za držanje tableta zajedno. U tekućim lijekovima, kao što je spomenuto ranije, zgušnjava otopinu. A u aktualnim kremama i mastima pomaže u kontroli oslobađanja aktivnih sastojaka.
Naftna i plinska industrija
U naftnoj i plinskoj industriji CMC se koristi u bušenju tekućine. Tekućine za bušenje moraju imati prava reološka svojstva kako bi se reznice bušilice prenijele na površinu i spriječile da se bušotina sruši. CMC pomaže povećati viskoznost tekućine za bušenje, poboljšavajući njegovu sposobnost suspendiranja reznica.
Zaključak
CMC celuloza je nevjerojatno svestran aditiv koji ima dubok utjecaj na reologiju tekućine. Bilo da se radi o zadebljanju tekućine, pružanju ponašanja prorjeđivanja smicanja, formiranju gelova ili stabiliziranju 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 visokokvalitetne proizvode i stručne savjete kako koristiti CMC u svojim specifičnim aplikacijama. Trebate liNatrijev karboksimetil celulozaZa prehrambene proizvode ili drugu ocjenu za industrijsku upotrebu, tu sam da pomognem. Dakle, nemojte se ustručavati kontaktirati ako ste zainteresirani za raspravu o vašim potrebama CMC -a i istraživanje mogućnosti.
Reference
- Barnes, HA, Hutton, JF, & Walters, K. (1989). Uvod u reologiju. Elsevier.
- Morrison, ID, & Ross, S. (2002). Koloidne disperzije. John Wiley & Sons.
- Whistler, RL, & Bemiller, JN (1993). Industrijske desni: polisaharidi i njihovi derivati. Akademska tiska.
