不同羧甲基纖維素鈉對牙膏流變學(xué)的比較研究:
不同羧甲基纖維素鈉對牙膏流變學(xué)的比較研究,牙膏是由磨擦劑、保濕劑、增稠劑、發(fā)泡劑、香精 和水等多種成分組成的分散體系。羧甲基纖維素鈉 是牙膏中的重要原料之一,在牙膏中的作用是將牙 音的液體原料和固體原料均勻地混在一起,賦予牙 裔成型流動和適當(dāng)?shù)恼吵矶纫约耙欢ǖ墓饬炼群图?xì) 膩度。牙膏級羧甲基纖維素鈉的生產(chǎn)有行業(yè)質(zhì)量標(biāo) 準(zhǔn),但并不是所有符合牙膏級質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的羧甲基纖 維素鈉都能滿足要求。雖然不同內(nèi)在質(zhì)量的羧甲基 纖維素鈉在理化指標(biāo)上接近,但由于其分子量及其 分布、取代度和取代均勻度等的不同,制成的牙音品 質(zhì)迥然不同。
借助現(xiàn)代流變儀對不同羧甲基纖維素鈉制做的 牙音產(chǎn)品進(jìn)行科學(xué)模擬,采用流變技術(shù)對其假塑性、 觸變性、屈服應(yīng)力和蠕變恢復(fù)等流變性能進(jìn)行定量 比較分析研究。通過流變學(xué)的數(shù)據(jù),不同羧甲基纖維素鈉對牙膏流變學(xué)的比較研究,客觀地反映不 同羧甲基纖維素鈉制做的牙裔性能,有效地對羧甲 基纖維素鈉原料進(jìn)行篩選和優(yōu)化。
1牙裔試驗(yàn)
1.1實(shí)驗(yàn)配方
實(shí)驗(yàn)配方見表1。
表1
成分用量(%)
山梨醇20
甘油5
石粉_42
二氧化硅5
羧甲基纖維素鈉1.2
糖精鈉0.3
焦磷酸鈉0.2
尼泊金酯0.2
香精1.0
去離子水加至100
1.2采用兩種不同羧甲基纖維素鈉進(jìn)行牙膏
實(shí)驗(yàn)
羧甲基纖維素鈉A和羧甲基纖維素鈉B理化 指標(biāo)相同,但內(nèi)在質(zhì)量不一樣。
1.3牙膏理化指標(biāo)
羧甲基纖維素鈉A制做的牙資樣品A:即時(shí)稠 度9mm,24小時(shí)稠度24mm。
羧甲基纖維素鈉B制做的牙裔樣品B:即時(shí)稠 度9mm,24小時(shí)調(diào)度24mm。
2牙裔流變性
2.1儀器與設(shè)備
Brookfield R/S - CPS 流變儀。
2.2測試方法
牙膏的流變性能測試采用Brookfield R/S - CPS 流變儀的C50 - 1錐轉(zhuǎn)子測量系統(tǒng),測量溫度均控 制在25 ± 1.0弋,測定模式為假塑性程序、觸變性程 序、屈服應(yīng)力程序、蠕變恢復(fù)程序。
2.3測試項(xiàng)目
2.3.1牙裔的假塑性
采用Brookfield R/S - CPS流變儀的C50 - 1錐 轉(zhuǎn)子測量系統(tǒng),測量溫度控制在25 ± 1.0<C,測定模 式為 CSR,lin,120s,l - >300 l/s,#30??刂萍羟?速率,線性取點(diǎn),作圖采用“剪切速率-粘度”得到 粘度曲線圖1。
粘度曲線顯示了假塑性流體特征,具有剪切變 稀的特性。牙裔樣品A與牙裔樣品B粘度相近。
2.3.2牙裔的觸變性
采用 Brookfield R/S -CPS 流變儀的 C50 - 1 錐 轉(zhuǎn)子測量系統(tǒng),測量溫度控制在25 ± 1. (TC,測定模
式為CSR,lin,120s,l - >300 l/s,#30;CSR,lin,作圖采用“剪切率-剪切應(yīng)力”,觸變環(huán)曲線圖2。
120s,300- >1 l/s,#30??刂萍羟兴俾?,線性取點(diǎn)。
觸變環(huán)表現(xiàn)了材料的形變過程,能提供性質(zhì) 的信息。觸變環(huán)的面積表示了在去除負(fù)荷后,梓 結(jié)構(gòu)恢復(fù)的快慢,其面積大小表示了觸變性的大> 觸變性對牙裔香精迸發(fā)和口感有重要作用,觸變性 越大,香精迸發(fā)性及口感就越好。
表2中列出兩個(gè)樣品觸變環(huán)面積的計(jì)算值。
由觸變環(huán)面積的大小可知,牙裔樣品B的觸變 性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于牙裔樣品A的觸變性,說明竣甲基纖維
素鈉B制做的牙裔香精的迸發(fā)性及口感好于羧甲 基纖維素鈉A制做的牙膏。
.2.3.3牙膏的屈服應(yīng)力
采用Brookfield R/S - CPS流變儀的C50 - 1錐
轉(zhuǎn)子測量系統(tǒng),測量溫度控制在25 ±1.0^,不同羧甲基纖維素鈉對牙膏流變學(xué)的比較研究,測定模 式為053,1丨11,1808,0->200 ?8,#45??刂萍羟袘?yīng) 力,線性取點(diǎn),作圖采用“剪切應(yīng)力-剪切率”,屈服 應(yīng)力曲線圖3。
3r
20406080100120140
剪切應(yīng)力t (Pa)
圖3屈服應(yīng)力曲線
160
180
200
220
?牙膏A •牙膏B
有結(jié)構(gòu)的物質(zhì)可以吸收正作用于其上的應(yīng)力直 到結(jié)構(gòu)開始解體,即結(jié)構(gòu)保持的時(shí)候粘度增加,結(jié)構(gòu) 解體粘度迅速下降,結(jié)構(gòu)解體時(shí)候的應(yīng)力就是所謂 的屈服應(yīng)力。屈服應(yīng)力越小,說明在一定的剪切應(yīng) 力作用下更容易流動,在實(shí)際生產(chǎn)中表現(xiàn)為樣品更 容易運(yùn)輸,更容易從牙膏管中擠出。
表3中列出計(jì)算得出的兩個(gè)樣品的屈服應(yīng)力 值。 #45。控制剪切應(yīng)力,線性取點(diǎn),作圖采用“時(shí)間- 形變”,蠕變及恢復(fù)曲線圖4。
蠕變是把一定大小的應(yīng)力施加于粘彈性體時(shí), 物體的變形隨時(shí)間的變化而逐漸增加的現(xiàn)象,以一 定大小的應(yīng)力為條件。在這個(gè)過程中,越低的變形 量,分散體系就越穩(wěn)定。但形變越大,說明膏體彈性 越好。
表4中列出計(jì)算得出的兩個(gè)樣品的彈性指數(shù)。
表3屈服應(yīng)力表4彈性指數(shù)
樣品名稱屈服應(yīng)力(Pa)樣品名稱彈性指數(shù)
牙裔樣品A94.6252牙裔樣品A0.37478
牙裔樣品B66.4691牙裔樣品B0.35046
由屈服應(yīng)力值的大小可知,牙裔樣品A的屈服 應(yīng)力大牙膏樣品B,說明用竣甲基纖維素鈉B制做 的牙膏比用羧甲基纖維素鈉A制做的牙膏更易于 輸送,容易從牙膏管中擠出,在一定剪切力下更容易
流動。
2.3.4牙音的蠕變恢復(fù) 采用Brookfield R/S - CPS流變儀的C50 - 1錐 轉(zhuǎn)子測量系統(tǒng),測量溫度控制在25 ± 1.0尤,測定模 式為剪切應(yīng)力50Pa,蠕變時(shí)間180s,恢復(fù)時(shí)間180s,
由彈性指數(shù)大小可知,牙裔樣品A音體的彈性 大于牙膏樣品B,不同羧甲基纖維素鈉對牙膏流變學(xué)的比較研究,說明用羧甲基纖維素鈉B制做的 牙音體系較穩(wěn)定,羧甲基纖維素鈉A制做的牙裔彈 性較好,但差別不大。
3結(jié)論
利用Brookfield R/S - CPS流變儀,通過對不同 竣甲基纖維素鈉制做牙裔的假塑性、觸變性、屈服應(yīng) 力、蠕變恢復(fù)等一系列測試。
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