牙膏中的彩條為什么不會(huì)混合
每天刷牙時(shí),你有沒(méi)有想過(guò),為啥無(wú)論怎么“暴力擠壓”,牙膏中的彩條都不會(huì)混合到一起?想解開(kāi)這個(gè)“謎團(tuán)”,就要從彩條牙膏的制作流程說(shuō)起。
中國(guó)石油大學(xué)理學(xué)院副教授周廣剛介紹,牙膏的基礎(chǔ)成分有清潔劑、摩擦劑、香料等。制作彩條牙膏時(shí),要將色素和染料添加到基礎(chǔ)成分中,用攪拌器、攪拌機(jī)械或高剪切攪拌器等設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)力攪拌,再使用特殊的混合技術(shù),使色素均勻分散在牙膏中。接下來(lái),機(jī)器會(huì)把不同顏色的膏體分別裝到中間帶有隔板的管子里,這樣“彩條”就被隔開(kāi)了。“將所有彩條一起打到牙膏管子里的過(guò)程,就像平時(shí)做冰淇淋那樣。”周廣剛說(shuō)。
“牙膏是介于固體和流體之間的‘賓漢流體’,它有一個(gè)超強(qiáng)的屬性,就是在不受力的情況下,可以像固體一樣基本不流動(dòng),受到一定程度的擠壓后,才呈現(xiàn)出流動(dòng)性。”周廣剛說(shuō),靜止?fàn)顟B(tài)下彩條不會(huì)混合有兩大原因,第一是未受到擠壓時(shí),牙膏會(huì)保持比較稠密的狀態(tài),彩條自然也互不干擾;第二是為避免不同顏色的染料發(fā)生滲色現(xiàn)象,生產(chǎn)廠家常用聚乙烯包裹染料,使它們變得更加穩(wěn)定。
而當(dāng)受到擠壓時(shí),彩條仍保持不混合的狀態(tài),則與流體的兩種流動(dòng)形式有關(guān)。“有一個(gè)特定的指標(biāo),叫做‘雷諾數(shù)’。”周廣剛介紹,一種流體的粘度越大,它的雷諾數(shù)就越小;反之粘度越小,雷諾數(shù)就越大。根據(jù)雷諾數(shù)的大小,流體的流動(dòng)形式可以分為層流和湍流。層流是平行運(yùn)動(dòng)狀態(tài),流體不會(huì)攪和在一起,而發(fā)生湍流的液體則會(huì)互相混合。牙膏的粘度非常大,雷諾數(shù)很小,因此它的流動(dòng)狀態(tài)屬于層流。所以當(dāng)我們?cè)跀D牙膏的時(shí)候,彩條和白條總是平行地一同擠出,不會(huì)混合起來(lái)。
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