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羧甲基纖維素鈉與陰離子瓜爾膠復(fù)配溶液的流變特性研究

發(fā)布日期:2014-10-16 11:37:43
羧甲基纖維素鈉與陰離子瓜爾膠復(fù)配溶液的流變特性研究介紹
羧甲基纖維素鈉與陰離子瓜爾膠復(fù)配溶液的流變特性研究
羧甲基纖維素鈉與陰離子瓜爾膠復(fù)配溶液的流變特性研究,掃描及動(dòng)態(tài)粘彈性溫度掃描與動(dòng)態(tài)黏度溫度掃描,觀察復(fù)配溶液的黏度特性隨剪切速率與溫度的變化,粘彈 性隨不同應(yīng)變、不同頻率與溫度變化,以及考察模量頻率相交點(diǎn)、松馳時(shí)間及構(gòu)象轉(zhuǎn)變溫度等與結(jié)構(gòu)特性相關(guān) 的各因素。試驗(yàn)結(jié)果表明:CMC與瓜爾膠之間存在明顯的協(xié)同增效作用,兩者復(fù)配有利于增加零剪切黏度、黏 度及粘性模量與彈性模量。復(fù)配比例改變?nèi)芤旱恼硰椥再|(zhì),當(dāng)瓜爾膠的比例達(dá)到0.4%后溶液的模量頻率相交 點(diǎn)均低于單一的瓜爾膠溶液,而松馳時(shí)間卻比后者高。復(fù)配溶液改變了動(dòng)態(tài)粘彈性溫度掃描時(shí)的凝膠點(diǎn)溫度, 其均高于單一瓜爾膠溶液的凝膠點(diǎn)溫度。根據(jù)動(dòng)態(tài)黏度溫度掃描結(jié)果,羧甲基纖維素鈉與陰離子瓜爾膠復(fù)配溶液的流變特性研究,復(fù)配溶液中CMC的加入改變了瓜爾膠 溶液的粘溫特性,當(dāng)瓜爾膠的含量在0.1%~0.6%時(shí)出現(xiàn)明顯的構(gòu)象轉(zhuǎn)變溫度。
纖維素衍生物,也是最主要的離 子型纖維素膠,因具有獨(dú)特的增稠、懸浮、粘合及 持水等特性,在我國(guó)被廣泛應(yīng)用于冷飲、酸奶及酸 性乳飲料等食品中[1-5]。瓜爾膠是1種天然高分子 化合物,其主要成分為半乳甘露聚糖。陰離子瓜爾 膠是1種瓜兒膠衍生物,其分子鏈上含有陰離子 功能基[M]。目前,國(guó)內(nèi)對(duì)CMC與陰離子瓜爾膠復(fù) 配水溶液流變特性的研究報(bào)道較少。本文著重研 究總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的CMC與瓜爾膠復(fù)配溶液的 流變特性,考察不同復(fù)配比例對(duì)其黏度、粘彈性及 結(jié)構(gòu)特性的影響,為CMC與瓜爾膠復(fù)配膠體在食 品工業(yè)上的應(yīng)用提供一定的參考。
1材料與方法 1.1材料與儀器
CMC:市售食品級(jí),取代度為0.90;瓜爾膠:市 售食品級(jí)。
AR-G2高級(jí)旋轉(zhuǎn)流變儀,美國(guó)TA儀器有限公司;分析天平(感量0.001g),Mettler-Toledo;搜 拌器,德國(guó)IKA數(shù)顯歐洲之星;烘箱(FED115 ),德 國(guó) Binder。
1.2方法
1.2.1復(fù)配溶液配置方法用烘箱干燥得到 CMC與瓜爾膠的水分含量,于600 mL燒杯中準(zhǔn) 確加入水,其質(zhì)量為(500-瓜爾膠質(zhì)量-CMC質(zhì) 量)g。分別稱取干基質(zhì)量為0,0.5,1,1.5,2,2.5,3, 3.5,4,4.5,5 g的瓜爾膠及干基質(zhì)量為5,4.5,4, 3.5,3,2.5,2,1.5,l,0.5,0g 的 CMC。在 1 600r/min 的轉(zhuǎn)速下依次加入CMC及瓜爾膠,攪拌分散至膠 體溶解,取下后用保鮮膜封口,置冰箱中冷藏并靜 置1 d,使瓜爾膠溶液的水化作用完全。
1.2.2復(fù)配溶液流變測(cè)試方法測(cè)試夾具:60 mm平行板。
1)穩(wěn)態(tài)流動(dòng)試驗(yàn):測(cè)試間距750 |xm,測(cè)試溫 度25丈;100 s-1剪切速率下預(yù)剪切3 min,剪切后 平衡15爪^;穩(wěn)態(tài)流動(dòng)掃描范圍:0.001~100已-1。
2)應(yīng)變掃描試驗(yàn):測(cè)試間距500 |xm,測(cè)試 溫度25丈,上樣后平衡5 min,頻率1 Hz,應(yīng)變掃 描范圍 0.1%~1 000%。
3)頻率掃描試驗(yàn):測(cè)試間距500 |xm,測(cè)試 溫度25丈,上樣后平衡5 min,應(yīng)變10%,頻率掃
第14卷第2期
CMC與陰離子瓜爾肢復(fù)配溶液的流變特性研究
119
描范圍 0.1~100Hz。
4)動(dòng)態(tài)粘彈性溫度掃描:間距1 000 |xm,上 樣后平衡5 min,應(yīng)變10%,頻率1 Hz,掃描速率2
T7min。
5)動(dòng)態(tài)黏度溫度掃描:間距1 000 |xm,上樣 后平衡5 min,剪切速度0.01 s-1。掃描溫度和時(shí)間: 由5丈掃描至90丈,掃描40 min。
2結(jié)果與分析
2.1穩(wěn)態(tài)流動(dòng)試驗(yàn)
應(yīng)用流變儀分別對(duì)復(fù)配溶液做穩(wěn)態(tài)流動(dòng)試 驗(yàn),結(jié)果見圖1。通過(guò) Cross 擬合,得到零剪切黏度(n。)。選取剪切速率10s-1 時(shí)的黏度測(cè)試值為黏度值(n )。對(duì)于黏度衰減,通 過(guò)剪切速率63 s-1時(shí)的黏度值與剪切速率6.3 s-1 時(shí)的黏度值之比來(lái)表達(dá),結(jié)果見表1。 
表1復(fù)配溶液的穩(wěn)態(tài)流動(dòng)數(shù)據(jù) Table 1 Datum of steady flow of complex solution
復(fù)配比例零剪切黏度/Pa* s黏度/Pa*s黏度衰減
瓜爾膠/ %CMC/
%CMC瓜爾 膠CMC+
瓜爾 膠復(fù)配
溶液CMC瓜爾 膠CMC+
瓜爾 膠復(fù)配
溶液CMC瓜爾 膠復(fù)配
溶液
010.39150.39150.35220.352271.171.1
0.10.90.27970.0100790.28981.0150.26040.0091130.26950.62777563.2752.80
0.20.80.20160.075450.27702.1560.19260.043780.23640.921478.6451.9342.49
0.30.70.14630.30980.45614.9120.13960.14470.28431.45381.739.4234.18
0.40.60.10211.0601.162110.020.09970.37880.47842.08885.5230.5628.57
0.50.50.070533.0343.104516.970.069880.73980.80972.75489.8525.2025.10
0.60.40.047277.1747.221324.290.046991.2861.33253.26591.9721.9422.89
0.70.30.0313213.7613.786338.840.031251.9521.98324.14093.9420.1220.35
0.80.20.0203824.6724.685449.490.020192.7742.79424.73794.2618.5618.86
0.90.10.01242.8342.842058.770.011113.8993.91015.13293.216.9517.49
1068.1768.175.1885.18815.9515.95
 
從表1看出,同單一的瓜爾膠溶液相比,羧甲基纖維素鈉與陰離子瓜爾膠復(fù)配溶液的流變特性研究,CMC 的加入顯著增加復(fù)配溶液的零剪切黏度及黏度 值,比同濃度的單一瓜爾膠溶液及CMC溶液之和 大。隨著復(fù)配溶液中瓜爾膠比例的增加,兩者的差 值增大。當(dāng)瓜爾膠比例達(dá)到0.7%c時(shí)差值最大,之 后瓜爾膠比例再增大,因復(fù)配溶液中瓜爾膠占據(jù) 主導(dǎo)地位,故兩者差值逐步減小,如圖2所示。根 據(jù)作者之前對(duì)單一瓜爾膠溶液的研究,0.1~0.2% 低質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液沒(méi)有牛頓流體域,而從圖1可看 出,由于復(fù)配溶液的零剪切黏度顯著提高,因此瓜 爾膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%和0.2%的復(fù)配溶液穩(wěn)態(tài)流 動(dòng)曲線中出現(xiàn)明顯的黏度平臺(tái)區(qū)(牛頓流體域)。
從表1的黏度衰減考慮,復(fù)配溶液呈現(xiàn)出與 單一瓜爾膠溶液相似的性質(zhì),即隨著瓜爾膠比例 的提高,黏度衰減指數(shù)逐步降低,表明隨溶液黏度 的增大,溶液呈現(xiàn)明顯的類固體性質(zhì),易剪切稀 化。另外,在不同比例的復(fù)配溶液中,黏度衰減指 數(shù)與單一的瓜爾膠溶液接近,表明復(fù)配溶液中瓜 爾膠的性質(zhì)占主體地位。同時(shí),CMC與瓜爾膠的 比例影響復(fù)配溶液黏度的衰減,如圖3所示。當(dāng)瓜 爾膠的比例在0.6%以下時(shí),復(fù)配溶液的黏度衰減 小于單一的瓜爾膠溶液,表明CMC的加入使瓜爾 膠的剪切稀化程度加大,且隨瓜爾膠比例的提高, 兩者差值逐步減小。當(dāng)瓜爾膠的比例達(dá)到0.6% 后,黏度衰減值出現(xiàn)大于單一瓜爾膠溶液的情況, 此時(shí)兩者復(fù)配后使瓜爾膠的剪切稀化減弱,表明 少量的CMC使瓜爾膠黏度、黏度衰減值增大,溶 液不易出現(xiàn)剪切稀化。當(dāng)復(fù)配溶液中瓜爾膠與 CMC的比例為6:4時(shí),CMC使復(fù)配溶液的黏度衰 減值與單一瓜爾膠溶液的黏度衰減值之差最大。 
100.0
10.00
1.000
□ -□■■□-〇-〇-〇-〇-0-0.0?..風(fēng)
 
1.000x10-3 0.01000 0.10001.00010.00100.01000
剪切速率/1-S-1
圖1復(fù)配溶液穩(wěn)態(tài)流動(dòng)曲線 Fig.1 Scheme 1 Curve of steady flow of complex solution
1%CMC
♦0.1%Guar+0.9%CMC 0.6%guar+0.4%CMC 0.7%guar+0.3%CMC 0.8%guar+0.2%CMC 0.9%guar+0.1%CMC 0.2%Guar+0.8%CMC + 0.3%Guar+0.7%CMC 0.4%Guar+0.6%CMC 今 0.5%Guar+0.5%CMC
yr0.1%guar
30
25
20
15
10
5
0
 
-k-
零剪切黏度 黏度
 
圖2零剪切黏度(或黏度)與單一的瓜爾膠及 CMC溶液之和的差值
Fig.2 Difference of zero-shearing viscosity or viscosity between complex solution and single guar solution 
 
圖3復(fù)配溶液與單一瓜爾膠溶液黏度衰減值之差 Fig.3 Difference of viscosity damping between complex solution and single guar solution
 
2.2應(yīng)變掃描
使用流變儀考察瓜爾膠與CMC不同配比的 復(fù)配溶液的應(yīng)變掃描,記錄線性粘彈區(qū)的彈性模 量G、粘性模量G"、損耗正切及復(fù)合黏度n*,結(jié)果 見表2及圖4~圖5。
由表2看出,復(fù)配溶液隨著瓜爾膠比例的增 加,彈性模量、粘性模量及復(fù)合黏度均增加,而且 分別比單一的瓜爾膠與CMC的模量或復(fù)合黏度 之和大,兩者差值隨瓜爾膠比例的加大而增加,當(dāng) 瓜爾膠與CMC比例為7:3時(shí)差值達(dá)到最大,之 后,瓜爾膠的比例繼續(xù)提高使瓜爾膠逐步占據(jù)主 導(dǎo)地位,最終模量或復(fù)合黏度差值亦逐步降低,如 圖6所示。比較線性粘彈區(qū)f與G"的大小,結(jié)果 表明:當(dāng)復(fù)配溶液中瓜爾膠的比例低于0.5%時(shí)彈 性模量始終低于粘性模量,至瓜爾膠的比例達(dá)到 0.5%以后才使G>G",之后隨瓜爾膠比例的繼續(xù) 增加,f與G"的差值變得更大。根據(jù)作者之前對(duì) 瓜爾膠的研究,單一的瓜爾膠溶液只有當(dāng)其質(zhì)量 分?jǐn)?shù)達(dá)到0.6%時(shí)才使G、G",說(shuō)明CMC的加入能 增加復(fù)配溶液的模量。
隨著復(fù)配溶液中瓜爾膠比例的提高,粘彈性 比值tan逐漸降低,表明復(fù)配溶液的類固體行為 與彈性響應(yīng)行為逐步增強(qiáng),而粘性響應(yīng)行為逐漸 降低。表2顯示,除了復(fù)配溶液中瓜爾膠與CMC 的比例為1:9時(shí)tan高于瓜爾膠而低于CMC之 外,其余均為tan低于同一濃度的單一瓜爾膠溶 頻率掃描
使用流變儀考察瓜爾膠與CMC不同配比的 復(fù)配溶液的頻率掃描情況,見圖8~圖9。探討不同 復(fù)配比例對(duì)彈性模量G、粘性模量G"、損耗正切及 復(fù)合黏度n*的影響。
由圖8可看出,彈性模量與粘性模量具有明 顯的頻率依賴性,隨著頻率的增加,G'與G"增大。 在CMC與瓜爾膠的復(fù)配中,G'與G"隨瓜爾膠比 例的增加而增加,同時(shí),由于復(fù)配溶液越來(lái)越趨向 于類固體性,所以模量對(duì)頻率的依賴性也趨于減 小。根據(jù)作者之前對(duì)單一瓜爾膠溶液頻率掃描結(jié) 果,0.1%瓜爾膠溶液在整個(gè)頻率范圍內(nèi)G'<G"。當(dāng) 溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.2%后,在一定頻率范圍內(nèi)G' <G",而當(dāng)頻率較高時(shí),G'>G",兩者出現(xiàn)相交點(diǎn)。G' 與G"隨頻率變化的曲線的交匯點(diǎn)位置,反映體系 粘彈性能的特點(diǎn)。隨著溶液濃度的增大,交匯點(diǎn)處 頻率降低,體系的固態(tài)性質(zhì)顯著,見表3。對(duì)于復(fù) 配溶液,當(dāng)瓜爾膠與CMC的比例為1:9及2:8時(shí) 在整個(gè)頻率范圍內(nèi)G'<G",只有當(dāng)瓜爾膠與CMC 的比例為3:7時(shí)才出現(xiàn)頻率相交點(diǎn),而且比同濃 度的單_瓜爾膠溶液的頻率交點(diǎn)高,說(shuō)明當(dāng)CMC 的比例較高時(shí)影響復(fù)配溶液的頻率掃描及頻率相 交點(diǎn)。將瓜爾膠比例繼續(xù)提高,復(fù)配溶液模量隨頻 率變化曲線的交點(diǎn)頻率降低,且均低于同濃度的 單一瓜爾膠溶液,表明此時(shí)CMC的加入有利于交 點(diǎn)位置的改變,見表3。另外,由于G'與G"曲線交 點(diǎn)所對(duì)應(yīng)頻率值的倒數(shù)近似于該體系的特征松馳 時(shí)間tm,因此可用來(lái)表征體系中活性聯(lián)結(jié)點(diǎn)的強(qiáng) 度。由表3看出,除了瓜爾膠與CMC比例為3:7 時(shí)松馳時(shí)間低于單_瓜爾膠溶液外,隨著復(fù)配溶 液中瓜爾膠比例的提高,松馳時(shí)間增加,且均高于 同濃度的單一瓜爾膠溶液,表明體系的活性聯(lián)結(jié) 點(diǎn)的強(qiáng)度逐步增加,而且CMC的加入有利于這種 強(qiáng)度的增強(qiáng)。
由圖9可看出,在整個(gè)頻率掃描范圍,隨頻率 的增大粘彈性比值tan降低,而且隨著復(fù)配溶液 中瓜爾膠比例的提高,tan逐漸降低,當(dāng)與CMC的 比例為1:9,2:8,3:7及4:6時(shí)隨瓜爾膠比例的提 高,tan曲線的斜率逐步降低。之后瓜爾膠比例繼 續(xù)提高,tan曲線斜率又開始增大。對(duì)于復(fù)合黏度, 隨頻率的提高逐步降低,在整個(gè)掃描頻率范圍內(nèi), 無(wú)黏度平臺(tái)區(qū)出現(xiàn)。隨著復(fù)配溶液中瓜爾膠比例 的提高,羧甲基纖維素鈉與陰離子瓜爾膠復(fù)配溶液的流變特性研究,復(fù)合黏度增加,掃描頻率范圍內(nèi)曲線的斜 率逐步增大,表明隨著瓜爾膠比例的增加,類似于 穩(wěn)態(tài)流動(dòng)曲線中的剪切稀化的程度加大。 
第14卷第2期
CMC與陰離子瓜爾肢復(fù)配溶液的流變特性研究
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表3復(fù)配溶液頻率掃描時(shí)模量頻率相交點(diǎn)及松馳時(shí)間(tm)
Table3 Cross-point of frequency and relaxation timetm of complex solution
復(fù)配比例/%頻率掃描/Hz松馳時(shí)間,tjs
瓜爾膠CMC瓜爾 膠復(fù)配溶液瓜爾膠復(fù)配溶液
01----
0.10.9----
0.20.89.089-0.11-
0.30.76.619.6210.1510.104
0.40.62.5571.9700.3910.508
0.50.51.2770.96350.7831.04
0.60.40.7690.53591.301.87
0.70.30.46670.36332.142.75
0.80.20.33480.28662.993.49
0.90.10.2630.22443.804.46
100.19180.19185.215.21
- 0.3%guar+0.7%CMC 0.4%guar+0.6%CMC 0.5%guar+0.5%CMC 0.6%guar+0.4%CMC 0.7%guar+0.3%CMC ^ 0.8%guar+0.2%CMC v 0.9%guar+0.1%CMC 7 5 0.1%guar+0.9%CMC ^ 1 0.2%guar+0.8%CMC 1%guar 樂(lè) 1%CMC
y 0.3%guar+0.7%CMC :0.4%guar+0.6%CMC ^ 0.5%guar+0.5%CMC * 0.6%guar+0.4%CMC -0.7%guar+0.3%CMC 0.8%guar+0.2%CMC
 
100.0
規(guī)
0.01000
100.0
10.00
nm
1.000
0.1000
 
F 100.0
10.00
nm
1.000 <
k
0.1000
o.oiooo o.iooo
0.1000
1.000
10.00
頻率/Hz
100.0
爺平
0.9%guar+0.1%CMC 0.1%guar+0.9%CMC v; 0.2%guar+0.8%CMC ^ 1%guar
10.00
U 1.000
 
10.00
1.000
0.1000
0.1000
1.000
10.00
頻率/Hz
-100.0
 
圖8復(fù)配溶液頻率掃描的彈性模量及粘性模量與 頻率的關(guān)系
Fig.8 Relationship of G' and G" with frequency of complex solution
100.0
圖9復(fù)配溶液頻率掃描的損耗正切及復(fù)合黏度與 頻率的關(guān)系
Fig.9 Relationship of tan (delta) and dynamic viscosity with frequency of complex solution 
2.4動(dòng)態(tài)粘彈性溫度掃描
使用流變儀研究瓜爾膠與CMC不同配比的 復(fù)配溶液的動(dòng)態(tài)粘彈性溫度掃描,考察彈性模量
與粘性模量隨溫度變化的情況,結(jié)果見圖10。
根據(jù)作者對(duì)單一瓜爾膠不同濃度的動(dòng)態(tài)粘彈 性溫度掃描的研究,質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.4%之內(nèi)的瓜爾膠 
溶液在整個(gè)溫度掃描范圍G'始終小于G〃,無(wú)G'= G〃的相交點(diǎn)。只有當(dāng)瓜爾膠溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0. 5%時(shí)才會(huì)在出現(xiàn)凝膠點(diǎn)溫度,且凝膠點(diǎn)溫度隨溶 液濃度的增加而提高。當(dāng)?shù)陀谀z點(diǎn)溫度時(shí)G'>G〃, 溶液多表現(xiàn)為凝膠狀態(tài),彈性行為多于粘性行為, 而當(dāng)高于凝膠點(diǎn)溫度時(shí)溶液G'<G〃,大多表現(xiàn)為 粘性行為,見表4。當(dāng)瓜爾膠中添加CMC后,同單 一的瓜爾膠溶液相比,復(fù)配溶液的模量提高。復(fù)配
時(shí),當(dāng)瓜爾膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%時(shí)出現(xiàn)凝膠點(diǎn)溫 度,且隨著瓜爾膠比例的提高,凝膠點(diǎn)溫度提高, 且高于同濃度的單_瓜爾膠溶液的凝膠點(diǎn)溫度。 2.5動(dòng)態(tài)黏度溫度掃描
使用流變儀考察瓜爾膠與CMC不同配比的 復(fù)配溶液的動(dòng)態(tài)黏度溫度掃描情況,探討?zhàn)ざ入S 溫度的變化情況,見圖11。 
50.00
45.00
30.0
25.0 •St 20.00
15.00
 
-20.00
15.00
10.0 -5.000
0
50.00
-45.00
-40.00
35.00
30.0'
nm
25.0;
5.000
0
010.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0
溫度沈
圖10復(fù)配溶液彈性模量與粘性模量與溫度的關(guān)系 Fig.10 Relationship of G' and G" with temperature of complex solution
表4復(fù)配溶液粘彈性溫度掃描中的凝膠點(diǎn)溫度
Table 4Gelling temperature of complexsolution in
dynimic visco-elasticitytemperaturesweep
復(fù)配比較/%凝膠點(diǎn)溫度/t
瓜爾膠CMC瓜爾膠復(fù)配溶液
01--
0.10.9--
0.20.8--
0.30.7--
0.40.6-7.9
0.50.58.714.6
0.60.418.836.9
0.70.339.448.8
0.80.233.955.2
0.90.160.969.1
1064-
 
0.9%guar+0.1%CMC
0.1%guar+0.9%CMC
0.2%guar+0.8%CMC
0.3%guar+0.7%CMC
0.4%guar+0.6%CMC
0.5%guar+0.5%CMC
0.6%guar+0.4%CMC
0.7%guar+0.3%CMC
0.8%guar+0.2%CMC
7co
 
0.2000
150.0
010.020.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0
溫度沈
表5復(fù)配溶液黏度溫度掃描中的構(gòu)象轉(zhuǎn)變溫度Tm Table 5 Conformational transition temperature of complex solution in dynamic viscosity temperature sweep
瓜爾膠/ %CMC/ %T/tTJt
0.10.920.929.0
0.20.820.934.0
0.30.713.535.8
0.40.67.829.1
0.50.57.856.7
0.60.46.465.5
0.70.36.0-
0.80.26.0-
0.90.16.0-
1.0-6.0-
圖11復(fù)配溶液黏度與溫度的關(guān)系 Fig.11 Relationship of viscosity with temperature of complex solution 
第14卷第2期
CMC與陰離子瓜爾肢復(fù)配溶液的流變特性研究
125
根據(jù)作者之前對(duì)單一瓜爾膠溶液黏度隨溫度 的變化研究,不同濃度的瓜爾膠溶液在整個(gè)溫度 掃描范圍內(nèi)呈現(xiàn)下降趨勢(shì),沒(méi)有構(gòu)象轉(zhuǎn)變溫度。 CMC的加入影響復(fù)配溶液的黏度(包括零剪切黏 度),出現(xiàn)構(gòu)象轉(zhuǎn)變溫度Tm。在此溫度下黏度出現(xiàn) 急劇下降,見表4。復(fù)配溶液中瓜爾膠與CMC的 比例分別為1:9,2:8,3:7,4:6時(shí)Tm在29~35.8丈之 間。隨著瓜爾膠比例的增加,瓜爾膠逐步在復(fù)配中 占主導(dǎo)地位,轉(zhuǎn)變溫度明顯提高。當(dāng)瓜爾膠比例達(dá) 到0.7%時(shí),復(fù)配溶液呈現(xiàn)瓜爾膠的類固體性質(zhì), 在整個(gè)掃描范圍內(nèi)無(wú)明顯的黏度急劇下降點(diǎn),不 存在構(gòu)象轉(zhuǎn)變溫度。另外,從低溫開始掃描時(shí),通 常熱運(yùn)動(dòng)促使膠體自身分子及膠體與膠體分子之 間形成氫鍵作用力,溶液的微觀結(jié)構(gòu)得以舒展,因 此黏度曲線的起始黏度呈升高趨勢(shì)。這表明當(dāng)復(fù) 配溶液中瓜爾膠比例較低時(shí),需要升至較高的溫
度才能使黏度值達(dá)到最大,如表4中的T。隨著復(fù) 配中瓜爾膠比例的進(jìn)一步提高,羧甲基纖維素鈉與陰離子瓜爾膠復(fù)配溶液的流變特性研究,T總體呈下降趨 勢(shì),當(dāng)瓜爾膠的比例達(dá)到0.7%后T趨于恒定。
3結(jié)論
CMC與瓜爾膠之間存在明顯的協(xié)同增效作 用,兩者復(fù)配有利于增加零剪切黏度、黏度及粘性 模量與彈性模量。根據(jù)動(dòng)態(tài)粘彈性的頻率掃描結(jié) 果,當(dāng)復(fù)配溶液中瓜爾膠的比例達(dá)到0.4%,G' = G〃時(shí)的頻率均低于單一的瓜爾膠溶液,而松馳時(shí) 間卻比后者高。另外,復(fù)配比例影響動(dòng)態(tài)粘彈性溫 度掃描時(shí)的凝膠點(diǎn)溫度,高于單一的瓜爾膠溶液。 根據(jù)動(dòng)態(tài)黏度溫度掃描,CMC的加入改變了瓜爾 膠溶液的粘溫特性。當(dāng)瓜爾膠的比例在0.1%~0.6% 時(shí)復(fù)配溶液出現(xiàn)構(gòu)象轉(zhuǎn)變溫度。
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