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【科普】为何彩条牙膏不会混色?原因是……

来源: 时间:2024-03-14

每天刷牙时,你有没有想过彩条牙膏的彩条是怎么来的?为什么挤牙膏时,彩条牙膏的颜色不会混合呢?

彩条牙膏是如何制作的?

首先,需要将色素和染料添加到牙膏的基础成分中,如清洁剂、摩擦剂、香料等,使用搅拌机械或高剪切搅拌器等设备对配方进行强烈搅拌,以确保所有成分均匀混合在一起。其次,使用特殊的混合技术,如湿混合或干混合使色素均匀分散在牙膏中。最后,将彩条牙膏灌装到预先准备好的包装容器里,机器会把不同颜色的彩条分别装到中间带有隔板的管子里,这样不同颜色的彩条就被隔板隔开了,然后机器会像做冰激凌那样,将所有彩条一起打到牙膏管子里。

挤牙膏时,为何彩条不会混合?

静止存放时——

牙膏属于一种宾汉流体,是介于固体和流体之间的一种形态。宾汉流体的一个超强属性是,在不受力的情况下,它可以像固体一样基本不流动,而当受到一定程度的挤压后,才会呈现出流体一样的流动性。静止在牙膏管里的牙膏,在未收到挤压力的时候,彩条能够保持其比较稠密的状态,所以这些彩条可以在牙膏管里互不干扰。另外,为了避免不同颜色的染料发生渗色现象,生产厂家大多用聚乙烯包裹着染料,使它们变得更加稳定。除了牙膏,护手霜、油漆、酸奶、蛋黄酱等都属于宾汉流体。只有在受到外界施加的较大的力时(涂抹、挤压、搅拌等),它们才能流动起来。

挤压流动时——

当我们挤牙膏时,彩条仍能保持不混合的状态,这与流体的两种流动形式有关,根据雷诺数(流体力学中表征黏性影响的相似准则数)的大小,可以将流体的流动形式分为层流和湍流。黏度越大、速度越慢的流体,其雷诺数越小。当某一流动对应的雷诺数小于2000时,通常认为此时发生的是层流现象。

层流就是流体呈现平行的层状流动,流体内部整齐地朝同一个方向运动。层与层之间相互不干扰,彼此整齐划一,各行其道。湍流则与之不同,不同区域流体的运动相互干扰混合,形成一系列复杂的漩涡。牙膏的黏度大,因此它的流动状态是层流,所以当我们挤牙膏时,彩条和白条总是一起被平行挤出。


来源:山东省科协

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