CMC 수용액의 레오로지

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CMC 수용액의 레오로지

CMC의 성질을 올바르게 이용하기 위해서는 계에 영향을 주는 CMC의 구조점도에 대한 올바른 이해가 필요하다. CMC용액은 CMC 분자들 간의 수소결합에서 비롯된 구조점도라는 것을 가지는데, 한번 전단비율이 CMC용액에 가해지면 이때에 수소 결합은 파괴되고, 전단비율의 방행에서 기인된 CMC분자는 구조점도의 감소를 가져온다. 이와 같은 전단비율(Shear Rate)에 따라 점도가 변화하는 액체의 흐름을 Non-newtonian Flow 또는 Pseudo plasic flow라 하고 점도에 영향을 주지 않는 액체(예를 들어 물과 같은것)의 흐름을 Newtonian Flow라 한다.

[ NEWTONIAN과 NON-NEWTONIAN 흐름을 하는 고분자의 전단비율과 점도와의 관계/Correlation between viscosity and shear rate ]

CMC수용액에 일정한 전단력이 계속 작용할 경우, 시간이 경과함에 따라 CMC수용액의 점도는 점차 떨어진다. 반대로 전단력이 제거되면 점차 원래의 점도로 회복되며 이와 같은 현상을 Thixotropy라 한다. 이러한 Thixot-ropy 성질을 활용하여 산업 전반에 걸친 다양한 CMC의 활용을 개발할 수 있다. 예를 들어 CMC는 치약 제조 시 치약의 증점기능과 무기충진물의 분산제로 이용된다. 치약의 튜브를 누르면 치약 내용물이 튜브 밖으로 일정한 형태를 유지하면서 나오게 된다. 만약 치약의 튜브를 누르는 전단력에 의하여 치약 내용물의 점도가 떨어지지 않는 다면 치약이 튜브 밖으로 나오지 않게 되며 또한 밖으로 배출된 후에 원래의 점도로 회복되지 않으면 치약은 물처럼 흐르게 된다.

[ NEWTONIAN과 NON-NEWTONIAN 흐름 ]
[ THIXOTROPY 현상을 갖는 용액의 시간과 점도와의 관계 / Relationship between Thixotropy and time dependent viscosity ]
  • I. 전단력이 작용중일 때 (점도 측정중일 때)
  • II. 전단력이 작용하지 않을 때 (용액이 정체중일 때)
  • III. 전단력이 작용중일 때 (점도 측정중일 때)