Tirštiklis, taip pat žinomas kaip želintojas, taip pat vadinamas pasta arba maisto klijais, kai naudojamas maiste. Pagrindinė jo funkcija yra padidinti medžiagų sistemos klampumą, išlaikyti medžiagų sistemą vienodoje ir stabilioje suspensijos būsenoje arba emulsijoje arba sudaryti gelį. Naudojami tirštikliai gali greitai padidinti produkto klampumą. Dauguma tirštiklių veikimo mechanizmo yra naudoti makromolekulinės grandinės struktūros išplėtimą tirštinimo tikslams pasiekti arba formuoti miceles ir vandenį, kad susidarytų trimatė tinklo struktūra tirštinti. Jam būdingos mažesnės dozės, greitas senėjimas ir geras stabilumas, jis plačiai naudojamas maisto, dangų, klijų, kosmetikos, ploviklių, spausdinimo ir dažymo, naftos žvalgymo, gumos, medicinos ir kitose srityse. Ankstyviausias tirštiklis buvo vandenyje tirpus natūralus kaučiukas, tačiau jo naudojimas buvo ribotas dėl didelės kainos dėl didelės dozės ir mažos galios. Antros kartos tirštiklis dar vadinamas emulsinimo tirštikliu, ypač atsiradus aliejaus-vandens emulsinimo tirštikliui, jis buvo plačiai naudojamas kai kuriose pramonės srityse. Tačiau emulsuojantys tirštikliai turi naudoti didelį kiekį žibalo, kuris ne tik teršia aplinką, bet ir kelia pavojų saugumui gaminant ir naudojant. Remiantis šiomis problemomis, buvo sukurti sintetiniai tirštikliai, ypač greitai sukurti ir pritaikyti sintetiniai tirštikliai, susidarantys kopolimerizuojant vandenyje tirpius monomerus, tokius kaip akrilo rūgštis ir atitinkamas kiekis kryžminių monomerų.
Tirštiklio tipai ir tirštinimo mechanizmas
Yra daug tirštiklių tipų, kuriuos galima suskirstyti į neorganinius ir organinius polimerus, o organinius polimerus galima suskirstyti į natūralius polimerus ir sintetinius polimerus.
Dauguma natūralių polimerinių tirštiklių yra polisacharidai, kurie turi ilgą naudojimo istoriją ir yra įvairių rūšių, daugiausia įskaitant celiuliozės eterį, gumiarabiką, karobų dervą, guaro dervą, ksantano dervą, chitozaną, algino rūgštį Natris ir krakmolas bei jo denatūruoti produktai ir kt. Natrio karboksimetilceliuliozė (CMC), etilceliuliozė (EC), hidroksietilceliuliozė (HEC), hidroksipropilceliuliozė (HPC), metilo hidroksietilceliuliozė (MHEC) celiuliozės eterio produktuose) ir metilo hidroksipropilceliuliozė (MHPC) yra žinomi kaip pramoninis mononatrio gliutama. , ir buvo plačiai naudojami naftos gręžimo, statybos, dangų, maisto, medicinos ir kasdienių cheminių medžiagų srityse. Šio tipo tirštiklis daugiausia pagamintas iš natūralios polimerinės celiuliozės, naudojant cheminį poveikį. Zhu Ganghui mano, kad natrio karboksimetilceliuliozė (CMC) ir hidroksietilceliuliozė (HEC) yra plačiausiai naudojami produktai celiuliozės eterio gaminiuose. Jie yra celiuliozės grandinės anhidrogliukozės vieneto hidroksilo ir eterinimo grupės. (chloracto rūgšties arba etileno oksido) reakcija. Celiuliozės tirštikliai sutirštinami hidratuojant ir plečiant ilgas grandines. Tirštinimo mechanizmas yra toks: pagrindinė celiuliozės molekulių grandinė vandeniliniais ryšiais susijungia su aplinkinėmis vandens molekulėmis, todėl padidėja paties polimero skysčio tūris, todėl padidėja paties polimero tūris. sistemos klampumas. Jo vandeninis tirpalas yra ne Niutono skystis, o jo klampumas kinta priklausomai nuo šlyties greičio ir neturi nieko bendra su laiku. Tirpalo klampumas sparčiai didėja didėjant koncentracijai ir yra vienas plačiausiai naudojamų tirštiklių ir reologinių priedų.
Katijoninė guaro derva yra natūralus kopolimeras, išgautas iš ankštinių augalų, turintis katijoninės aktyviosios paviršiaus medžiagos ir polimerinės dervos savybių. Jo išvaizda yra šviesiai geltoni milteliai, bekvapiai arba šiek tiek kvapnūs. Jį sudaro 80 % polisacharido D2 manozės ir D2 galaktozės su 2∀1 didelės molekulinės polimerinės sudėties. Jo 1% vandeninio tirpalo klampumas yra 4000–5000 mPas. Ksantano derva, taip pat žinoma kaip ksantano derva, yra anijoninis polimerinis polisacharido polimeras, gaunamas fermentuojant krakmolą. Jis tirpsta šaltame arba karštame vandenyje, bet netirpsta bendruose organiniuose tirpikliuose. Ksantano dervos savybė yra ta, kad ji gali išlaikyti vienodą klampumą esant 0–100 laipsnių temperatūrai, vis dar turi didelį klampumą esant mažai koncentracijai ir turi gerą terminį stabilumą. ), jis vis dar turi puikų tirpumą ir stabilumą, gali būti suderinamas su didelės koncentracijos druskomis tirpale ir gali sukelti reikšmingą sinergetinį poveikį, kai naudojamas su poliakrilo rūgšties tirštikliais. Chitinas yra natūralus produktas, gliukozamino polimeras ir katijoninis tirštiklis.
Natrio alginatas (C6H7O8Na)n daugiausia sudarytas iš algino rūgšties natrio druskos, kurią sudaro aL manurono rūgštis (M vienetas) ir bD gulurono rūgštis (G vienetas), sujungtos 1,4 glikozidinėmis jungtimis ir sudarytos iš skirtingų GGGMMM fragmentų. kopolimerai. Natrio alginatas yra dažniausiai naudojamas tirštiklis tekstilės reaktyviųjų dažų spausdinimui. Spausdinti tekstilės gaminiai pasižymi ryškiais raštais, aiškiomis linijomis, dideliu spalvų derliumi, vienoda spalva, geru laidumu ir plastiškumu. Jis buvo plačiai naudojamas medvilnės, vilnos, šilko, nailono ir kitų audinių spausdinimui.
sintetinis polimerinis tirštiklis
1. Cheminis kryžminio ryšio sintetinis polimerinis tirštiklis
Sintetiniai tirštikliai šiuo metu yra labiausiai parduodami ir plačiausias gaminių asortimentas rinkoje. Dauguma šių tirštiklių yra mikrocheminiai kryžminiai polimerai, netirpūs vandenyje ir gali tik sugerti vandenį, kad išsipūstų, kad sutirštėtų. Poliakrilo rūgšties tirštiklis yra plačiai naudojamas sintetinis tirštiklis, o jo sintezės metodai apima emulsinę polimerizaciją, atvirkštinę emulsinę polimerizaciją ir nusodinimo polimerizaciją. Šio tipo tirštikliai buvo greitai sukurti dėl greito tirštinimo efekto, mažos kainos ir mažesnės dozės. Šiuo metu šio tipo tirštiklius polimerizuoja trys ar daugiau monomerų, o pagrindinis monomeras paprastai yra vandenyje tirpus monomeras, pvz., akrilo rūgštis, maleino rūgštis arba maleino anhidridas, metakrilo rūgštis, akrilamidas ir 2 akrilamidas. 2-metilpropano sulfonatas ir kt.; antrasis monomeras paprastai yra akrilatas arba stirenas; trečiasis monomeras yra monomeras, turintis kryžminį ryšį, pvz., N, N metilenbisakrilamidas, butileno diakrilato esteris arba dipropilenftalatas ir kt.
Poliakrilo rūgšties tirštiklio tirštinimo mechanizmas yra dviejų tipų: neutralizuojantis tirštinimas ir vandenilio jungties tirštinimas. Neutralizavimas ir sutirštinimas yra neutralizuoti rūgštinį poliakrilo rūgšties tirštiklį šarmu, kad jo molekulės jonizuotų ir generuotų neigiamus krūvius pagrindinėje polimero grandinėje, remiantis tos pačios lyties asmenų krūvių atstūmimu, kad būtų skatinamas molekulinės grandinės ištempimas. Atidarykite, kad susidarytų tinklas. struktūra, kad būtų pasiektas tirštinimo efektas. Vandenilio jungties sutirštinimas yra tai, kad poliakrilo rūgšties molekulės susijungia su vandeniu, kad sudarytų hidratacijos molekules, o vėliau sujungiamos su hidroksilo donorais, tokiais kaip nejoninės paviršiaus aktyviosios medžiagos, turinčios 5 ar daugiau etoksi grupių. Per tos pačios lyties elektrostatinį karboksilato jonų atstūmimą susidaro molekulinė grandinė. Sraigtinis išplėtimas tampa panašus į lazdelę, todėl susisukusios molekulinės grandinės yra atsiejamos vandeninėje sistemoje, kad susidarytų tinklinė struktūra, kad būtų pasiektas tirštinimo efektas. Skirtinga polimerizacijos pH vertė, neutralizuojanti medžiaga ir molekulinė masė turi didelę įtaką tirštinimo sistemos tirštinimo efektui. Be to, neorganiniai elektrolitai gali reikšmingai paveikti šio tipo tirštiklio tirštinimo efektyvumą, vienvalenčiai jonai gali tik sumažinti sistemos tirštinimo efektyvumą, dvivalenčiai ar trivalečiai jonai gali ne tik praskiesti sistemą, bet ir susidaryti netirpias nuosėdas. Todėl polikarboksilato tirštiklių atsparumas elektrolitams yra labai prastas, todėl jų neįmanoma naudoti tokiose srityse kaip naftos gavyba.
Pramonės šakose, kuriose tirštikliai naudojami plačiausiai, pavyzdžiui, tekstilės, naftos žvalgymo ir kosmetikos pramonėje, tirštiklių eksploataciniai reikalavimai, tokie kaip atsparumas elektrolitams ir tirštinimo efektyvumas, yra labai aukšti. Tirštiklis, paruoštas polimerizacijos tirpalu, paprastai turi santykinai mažą molekulinę masę, todėl tirštinimo efektyvumas yra mažas ir negali atitikti kai kurių pramoninių procesų reikalavimų. Didelės molekulinės masės tirštikliai gali būti gauti naudojant emulsinę polimerizaciją, atvirkštinę emulsinę polimerizaciją ir kitus polimerizacijos būdus. Dėl prasto karboksilo grupės natrio druskos atsparumo elektrolitams, į polimero komponentą įdėjus nejoninių arba katijoninių monomerų ir monomerų, turinčių stiprų atsparumą elektrolitams (pvz., monomerus, kuriuose yra sulfonrūgšties grupių), galima labai pagerinti tirštiklio klampumą. Dėl atsparumo elektrolitams jis atitinka pramonės sričių, pvz., tretinio naftos gavybos, reikalavimus. Nuo 1962 m., kai prasidėjo atvirkštinė emulsinė polimerizacija, didelės molekulinės masės poliakrilo rūgšties ir poliakrilamido polimerizacijoje vyrauja atvirkštinė emulsinė polimerizacija. Išrado azoto turinčio ir polioksietileno emulsinės kopolimerizacijos metodą arba jo kintamą kopolimerizaciją su polioksipropilenu polimerizuota paviršinio aktyvumo medžiaga, kryžminio ryšio agentu ir akrilo rūgšties monomeru, kad gautų poliakrilo rūgšties emulsiją kaip tirštiklį, ir pasiektas geras tirštinamasis poveikis ir geras antielektrolitas. pasirodymas. Arianna Benetti ir kt. panaudojo atvirkštinės emulsinės polimerizacijos metodą akrilo rūgšties, monomerų, turinčių sulfonrūgšties grupių ir katijoninių monomerų, kopolimerizavimui, kad išrastų tirštiklį kosmetikai. Dėl sulfonrūgščių grupių ir ketvirtinių amonio druskų, turinčių stiprią antielektrolitinę savybę, įvedimo į tirštiklio struktūrą, paruoštas polimeras pasižymi puikiomis tirštinimo ir antielektrolitinėmis savybėmis. Martial Pabon ir kt. naudojo atvirkštinę emulsinę polimerizaciją natrio akrilato, akrilamido ir izooktilfenolio polioksietileno metakrilato makromonomerams kopolimerizuoti, kad gautų hidrofobinės asociacijos vandenyje tirpų tirštiklį. Charles A. ir kt. naudojo akrilo rūgštį ir akrilamidą kaip komonomerus, kad gautų didelės molekulinės masės tirštiklį atvirkštinės emulsijos polimerizacijos būdu. Zhao Junzi ir kiti panaudojo tirpalo polimerizaciją ir atvirkštinę emulsinę polimerizaciją, kad susintetintų hidrofobinės asociacijos poliakrilato tirštiklius, ir palygino polimerizacijos procesą bei produkto veikimą. Rezultatai rodo, kad, palyginti su akrilo rūgšties ir stearilo akrilato tirpalo polimerizacija ir atvirkštine emulsine polimerizacija, hidrofobinės asociacijos monomeras, susintetintas iš akrilo rūgšties ir riebalų alkoholio polioksietileno eterio, gali būti efektyviai pagerintas atvirkštinės emulsijos polimerizacija ir akrilo rūgšties kopolimerizacija. Tirštiklio atsparumas elektrolitams. Jis Pingas aptarė keletą klausimų, susijusių su poliakrilo rūgšties tirštiklio paruošimu atvirkštinės emulsijos polimerizacijos būdu. Šiame darbe amfoterinis kopolimeras buvo naudojamas kaip stabilizatorius, o metilenbisakrilamidas buvo naudojamas kaip kryžminio ryšio agentas, kad inicijuotų amonio akrilatą atvirkštinės emulsijos polimerizacijai, kad būtų galima paruošti didelio našumo tirštiklį pigmento spausdinimui. Ištirtas skirtingų stabilizatorių, iniciatorių, komonomerų ir grandinės pernešimo agentų poveikis polimerizacijai. Pabrėžiama, kad laurilmetakrilato ir akrilo rūgšties kopolimeras gali būti naudojamas kaip stabilizatorius, o du redokso iniciatoriai – benzoildimetilanilino peroksidas ir natrio tret-butilo hidroperoksido metabisulfitas – gali inicijuoti polimerizaciją ir gauti tam tikrą klampumą. balta minkštimas. Ir manoma, kad amonio akrilato, kopolimerizuoto mažiau nei 15 % akrilamido, atsparumas druskai padidėja.
2. Hidrofobinės asociacijos sintetinis polimerinis tirštiklis
Nors chemiškai kryžminiai poliakrilo rūgšties tirštikliai buvo plačiai naudojami, nors monomerų, turinčių sulfonrūgšties grupių, pridėjimas į tirštiklio kompoziciją gali pagerinti jos antielektrolitinį veikimą, vis dar yra daug tokio tipo tirštiklių. Defektai, pvz., prasta tirštinimo sistemos tiksotropija ir kt. Patobulintas metodas yra įvesti nedidelį kiekį hidrofobinių grupių į hidrofilinę pagrindinę grandinę, kad būtų susintetinti hidrofobiniai asociatyvūs tirštikliai. Hidrofobiniai asociatyvūs tirštikliai yra naujai sukurti pastaraisiais metais tirštikliai. Molekulinėje struktūroje yra hidrofilinių dalių ir lipofilinių grupių, kurios rodo tam tikrą paviršiaus aktyvumą. Asociaciniai tirštikliai turi didesnį atsparumą druskai nei neasociaciniai tirštikliai. Taip yra todėl, kad hidrofobinių grupių susiejimas iš dalies neutralizuoja garbanojimo tendenciją, kurią sukelia jonų ekranavimo efektas, arba ilgesnės šoninės grandinės sukeltas sterinis barjeras iš dalies susilpnina jonų ekranavimo efektą. Asociacijos efektas padeda pagerinti tirštiklio reologiją, kuri atlieka didžiulį vaidmenį faktiniame naudojimo procese. Be literatūroje aprašytų hidrofobinių asociatyvinių tirštiklių su kai kuriomis struktūromis, Tian Dating ir kt. taip pat pranešė, kad heksadecilmetakrilatas, hidrofobinis monomeras, turintis ilgas grandines, buvo kopolimerizuotas su akrilo rūgštimi, kad būtų pagaminti asociatyvūs tirštikliai, sudaryti iš dvejetainių kopolimerų. Sintetinis tirštiklis. Tyrimai parodė, kad tam tikras kiekis kryžminių monomerų ir hidrofobinių ilgos grandinės monomerų gali žymiai padidinti klampumą. Heksadecilmetakrilato (HM) poveikis hidrofobiniame monomere yra didesnis nei laurilo metakrilato (LM). Asociatyvių tinklinių tirštiklių, turinčių hidrofobinių ilgos grandinės monomerų, našumas yra geresnis nei neasociacinių kryžminių ryšių tirštiklių. Tuo remdamasi, tyrimų grupė atvirkštinės emulsijos polimerizacijos būdu taip pat susintetino asociacinį tirštiklį, kurio sudėtyje yra akrilo rūgšties/akrilamido/heksadecilmetakrilato terpolimero. Rezultatai parodė, kad tiek hidrofobinis cetilmetakrilato susiejimas, tiek nejoninis propionamido poveikis gali pagerinti tirštiklio tirštinimo efektyvumą.
Hidrofobinės asociacijos poliuretano tirštiklis (HEUR) taip pat buvo labai išvystytas pastaraisiais metais. Jo pranašumai yra nelengvai hidrolizuojamas, stabilus klampumas ir puikios konstrukcijos charakteristikos įvairiose srityse, tokiose kaip pH vertė ir temperatūra. Poliuretano tirštiklių tirštinimo mechanizmą daugiausia lemia ypatinga trijų blokų polimero struktūra lipofilinės-hidrofilinės-lipofilinės formos, todėl grandinės galai yra lipofilinės grupės (dažniausiai alifatinės angliavandenilių grupės), o vidurys yra vandenyje tirpus hidrofilinis. segmentas (dažniausiai didesnės molekulinės masės polietilenglikolis). Ištirta hidrofobinės galinės grupės dydžio įtaka HEUR storinančiam poveikiui. Naudojant skirtingus bandymo metodus, polietilenglikolis, kurio molekulinė masė yra 4000, buvo apribota oktanoliu, dodecilo alkoholiu ir oktadecilo alkoholiu ir lyginama su kiekviena hidrofobine grupe. HEUR suformuotas micelės dydis vandeniniame tirpale. Rezultatai parodė, kad trumpų hidrofobinių grandinių nepakako, kad HEUR susidarytų hidrofobinės micelės, o tirštinimo efektas nebuvo geras. Tuo pačiu, lyginant stearilo alkoholį ir laurilo alkoholiu baigtą polietilenglikolį, pirmojo micelių dydis yra žymiai didesnis nei antrojo, ir daroma išvada, kad ilgos hidrofobinės grandinės segmentas turi geresnį storinamąjį poveikį.
Pagrindinės taikymo sritys
Tekstilės marginimas ir dažymas
Geras spaudos efektas ir tekstilės bei pigmento spaudos kokybė labai priklauso nuo spausdinimo pastos veikimo, o tirštiklio pridėjimas vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį. Pridėjus tirštiklį, spausdintas gaminys gali turėti didelį spalvų derlių, aiškius spausdinimo kontūrus, ryškias ir pilnas spalvas bei pagerinti gaminio pralaidumą ir tiksotropiją. Anksčiau natūralus krakmolas arba natrio alginatas dažniausiai buvo naudojamas kaip tirštiklis spaudos pastoms. Dėl sunkumų gaminant pastą iš natūralaus krakmolo ir didelės natrio alginato kainos, ji pamažu keičiama akrilo marginimo ir dažymo tirštikliais. Anijoninė poliakrilo rūgštis pasižymi geriausiu tirštikliu ir šiuo metu yra plačiausiai naudojamas tirštiklis, tačiau tokio tipo tirštiklis vis dar turi trūkumų, tokių kaip atsparumas elektrolitams, spalvinės pastos tiksotropiškumas ir spalvos išeiga spausdinant. Vidurkis nėra idealus. Patobulintas metodas yra įvesti nedidelį kiekį hidrofobinių grupių į hidrofilinę pagrindinę grandinę, kad būtų susintetinti asociatyvūs tirštikliai. Šiuo metu spaudos tirštikliai vidaus rinkoje gali būti skirstomi į natūralius tirštiklius, emulsinius tirštiklius ir sintetinius tirštiklius pagal skirtingas žaliavas ir paruošimo būdus. Dauguma, nes jo kietųjų medžiagų kiekis gali būti didesnis nei 50%, tirštinimo efektas yra labai geras.
vandens pagrindo dažai
Tinkamai įmaišius dažus tirštiklius, galima efektyviai pakeisti dažų sistemos skysčių charakteristikas ir padaryti jį tiksotropišku, taip suteikiant dažams gerą laikymosi stabilumą ir tinkamumą dirbti. Puikiai veikiantis tirštiklis gali padidinti dangos klampumą saugojimo metu, slopinti dangos atsiskyrimą ir sumažinti klampumą dengiant dideliu greičiu, padidinti dangos plėvelės klampumą po dengimo ir užkirsti kelią slinkimui. Tradiciniuose dažų tirštikliuose dažnai naudojami vandenyje tirpūs polimerai, tokie kaip didelės molekulinės hidroksietilceliuliozė. Be to, polimeriniai tirštikliai taip pat gali būti naudojami drėgmės sulaikymui kontroliuoti popieriaus gaminių dengimo proceso metu. Tirštikliai gali padaryti dengto popieriaus paviršių lygesnį ir vienodesnį. Ypač išsipučiančios emulsijos (HASE) tirštiklis pasižymi apsauga nuo purslų ir gali būti naudojamas kartu su kitų tipų tirštikliais, kad labai sumažintų padengto popieriaus paviršiaus šiurkštumą. Pavyzdžiui, latekso dažai dažnai susiduria su vandens atskyrimo problema gamybos, transportavimo, sandėliavimo ir statybos metu. Nors vandens atskyrimas gali būti atidėtas padidinus latekso dažų klampumą ir sklaidomumą, tokie koregavimai dažnai yra riboti, o tai yra svarbiau Arba pasirenkant tirštiklį ir jį derinant, kad būtų išspręsta ši problema.
aliejaus gavyba
Naftos gavyboje, norint gauti didelį derlių, tam tikro skysčio laidumas (pvz., hidraulinė galia ir kt.) naudojamas skysčio sluoksniui sulaužyti. Skystis vadinamas skilimo skysčiu arba ardymo skysčiu. Ardymo tikslas – formuoti tam tikro dydžio ir laidumo lūžius darinyje, o jo sėkmė glaudžiai susijusi su naudojamo ardymo skysčio veikimu. Ardymo skysčiai apima ardymo skysčius vandens pagrindu, ardymo skysčius aliejaus pagrindu, ardymo skysčius alkoholio pagrindu, emulsuotus ardymo skysčius ir putplasčio ardymo skysčius. Tarp jų vandens pagrindo ardymo skystis turi mažų sąnaudų ir didelio saugumo pranašumus ir šiuo metu yra plačiausiai naudojamas. Tirštiklis yra pagrindinis vandens pagrindo ardymo skysčio priedas, jo kūrimas tęsiasi beveik pusę amžiaus, tačiau geresnio našumo ardymo skysčio tirštiklio gavimas visada buvo mokslininkų tyrimų kryptis šalyje ir užsienyje. Šiuo metu naudojama daugybė vandens pagrindu pagamintų skystų polimerinių tirštiklių, kuriuos galima suskirstyti į dvi kategorijas: natūralius polisacharidus ir jų darinius bei sintetinius polimerus. Nuolat tobulėjant naftos gavybos technologijoms ir didėjant kasybos sunkumams, žmonės kelia naujesnius ir aukštesnius reikalavimus ardymo skysčiui. Kadangi sintetiniai polimeriniai tirštikliai yra labiau pritaikomi sudėtingoms formavimo aplinkoms nei natūralūs polisacharidai, jie vaidins didesnį vaidmenį ardant aukštoje temperatūroje giluminius šulinius.
Kasdieniai chemikalai ir maistas
Šiuo metu kasdieninėje chemijos pramonėje naudojama daugiau nei 200 rūšių tirštiklių, daugiausia įskaitant neorganines druskas, paviršinio aktyvumo medžiagas, vandenyje tirpius polimerus ir riebalų alkoholius / riebalų rūgštis. Dažniausiai jie naudojami plovikliuose, kosmetikoje, dantų pastose ir kituose gaminiuose. Be to, tirštikliai taip pat plačiai naudojami maisto pramonėje. Jie daugiausia naudojami siekiant pagerinti ir stabilizuoti maisto fizines savybes ar formas, padidinti maisto klampumą, suteikti maistui lipnų ir skanų skonį, tirštinti, stabilizuoti ir homogenizuoti. , emulsuojantis gelis, maskuojantis, aromatizuojantis ir saldinantis. Maisto pramonėje naudojami tirštikliai yra natūralūs tirštikliai, gauti iš gyvūnų ir augalų, taip pat sintetiniai tirštikliai, tokie kaip CMCNa ir propilenglikolio alginatas. Be to, tirštikliai taip pat buvo plačiai naudojami medicinoje, popieriaus gamyboje, keramikoje, odos apdirbime, galvanizuojant ir kt.
2.Neorganinis tirštiklis
Neorganiniai tirštikliai apima dvi mažos molekulinės masės ir didelės molekulinės masės klases, o mažos molekulinės masės tirštikliai daugiausia yra vandeniniai neorganinių druskų ir paviršiaus aktyviųjų medžiagų tirpalai. Šiuo metu dažniausiai naudojamos neorganinės druskos yra natrio chloridas, kalio chloridas, amonio chloridas, natrio sulfatas, natrio fosfatas ir pentanatrio trifosfatas, tarp kurių natrio chloridas ir amonio chloridas turi geresnį tirštinimo poveikį. Pagrindinis principas yra tas, kad paviršinio aktyvumo medžiagos sudaro miceles vandeniniame tirpale, o elektrolitų buvimas padidina micelių asociacijų skaičių, todėl sferinės micelės virsta lazdelės formos micelėmis, padidėja judėjimo pasipriešinimas ir taip padidėja sistemos klampumas. . Tačiau kai elektrolito yra per daug, jis paveiks micelinę struktūrą, sumažins pasipriešinimą judėjimui ir taip sumažins sistemos klampumą, o tai yra vadinamasis išsūdymo efektas.
Neorganiniai didelės molekulinės masės tirštikliai yra bentonitas, atapulgitas, aliuminio silikatas, sepiolitas, hektoritas ir kt. Tarp jų bentonitas turi didžiausią komercinę vertę. Pagrindinis tirštinimo mechanizmas susideda iš tiksotropinių gelio mineralų, kurie išsipučia sugerdami vandenį. Šie mineralai paprastai turi sluoksniuotą struktūrą arba išplėstinę gardelės struktūrą. Disperguodami vandenyje, jame esantys metalo jonai difunduoja iš sluoksninių kristalų, išsipučia hidratacijos eigoje ir galiausiai visiškai atsiskiria nuo sluoksninių kristalų, sudarydami koloidinę suspensiją. skystis. Šiuo metu lamelinio kristalo paviršius turi neigiamą krūvį, o jo kampai turi nedidelį teigiamą krūvį dėl gardelės lūžių paviršių atsiradimo. Praskiestame tirpale neigiami krūviai paviršiuje yra didesni už teigiamus krūvius kampuose, o dalelės viena kitą atstumia netirštėdami. Tačiau, didėjant elektrolito koncentracijai, krūvis lamelių paviršiuje mažėja, o dalelių sąveika keičiasi nuo atstumiančios jėgos tarp lamelių iki patrauklios jėgos tarp neigiamų krūvių lamelių paviršiuje ir teigiamų krūvių. įkrauna kraštų kampuose. Vertikaliai kryžminiu ryšiu sujungti, kad susidarytų kortų namelio struktūra, dėl kurios išbrinksta gelis, kad būtų pasiektas tirštinamasis efektas. Šiuo metu neorganinis gelis ištirpsta vandenyje ir susidaro labai tiksotropinis gelis. Be to, bentonitas tirpale gali sudaryti vandenilinius ryšius, o tai naudinga formuojant trimatės tinklo struktūrą. Neorganinio gelio hidratacijos sutirštinimo ir kortos namelio susidarymo procesas parodytas 1 schemoje. Polimerizuotų monomerų įsiterpimas į montmorilonitą, siekiant padidinti tarpsluoksnių tarpus, o po to in situ interkaliacija tarp sluoksnių gali pagaminti polimero/montmorilonito organinį- Neorganinis hibridas. tirštiklis. Polimerų grandinės gali praeiti per montmorilonito lakštus ir sudaryti polimerų tinklą. Pirmą kartą Kazutoshi ir kt. naudojo natrio pagrindu pagamintą montmorilonitą kaip kryžminį jungiklį, kad įvestų polimerų sistemą, ir paruošė montmorilonito kryžminį ryšį su temperatūrai jautrų hidrogelį. Liu Hongyu ir kt. naudojo natrio pagrindu pagamintą montmorilonitą kaip kryžminį jungiklį, kad susintetintų naujo tipo tirštiklius, pasižyminčius aukštu antielektrolitiniu efektyvumu, ir išbandė kompozitinio tirštiklio tirštinimo ir anti-NaCl bei kitų elektrolitų savybes. Rezultatai rodo, kad su Na-montmorilonitu susietas tirštiklis pasižymi puikiomis antielektrolitinėmis savybėmis. Be to, yra ir neorganinių bei kitų organinių junginių tirštiklių, tokių kaip M.Chtourou paruoštas sintetinis tirštiklis ir kiti organiniai amonio druskų dariniai bei montmorilonitui priklausantis Tuniso molis, pasižymintis geru tirštinimo efektu.
Paskelbimo laikas: 2023-01-11