脱水纤维素纳米纤维保持增稠剂运输小应用大的新方法

许多商业产品，如食品、化妆品和墨水，都含有纤维素纳米纤维(CNF)作为增稠剂。然而，CNF有一些限制，阻碍了其更广泛的使用。现在，大阪大学的研究人员展示了一种将CNF脱水成致密粉末的方法，而不影响其三个关键特性。

文章《由纤维素纳米纤维有机凝胶衍生的蒸发干粉完全恢复水分散体固有的高粘度和高透明度》发表在《MacromolecularRapidCommunications》上。

CNFs是一种流行的增稠剂，因为在水中少量存在，透明度高，粘度高，并且粘度可以控制。然而，水中所需的CNF量非常小，因此运输CNF最有效的方式是作为干粉。

听起来不错，但我们如何将CNF制成粉末形式呢?含有CNF的水可以被煮掉，但剩余的纤维会粘在一起，重新分散这些团块会导致液体浑浊，除非使用大量能量来分解团块。如果通过冷冻干燥除去水，所得的CNF粉末会非常蓬松并且占据大量空间。它还受到静电的影响，使其难以处理。

对于效率影响盈利能力的行业来说，这些都是重大缺陷。因此，大阪大学的研究小组设计了一种改进的除水方法，第一步是形成“有机凝胶”，一种部分由有机分子组成的凝胶。

“我们的过程包括将CNF糊剂放入水中，然后在乙醇中搅拌使其脱水，”通讯作者MasayaNogi解释道。“然后在30°C的温度下去除乙醇，这是一个较低且具有成本效益的温度。经过一些处理后，只需搅拌即可将其重新分散在水中。”

再分散的产品保留了CNF增稠剂的三个关键特性。通过从泵式喷雾瓶中喷雾，证明了其可调粘度。它成功地从喷嘴喷射出来，这需要低粘度，并且喷射的液滴不会从它们落在直立表面上的地方跑出来，这需要高粘度行为。此外，该喷雾不会产生滴水，而这可能是其他喷雾的问​​题。

“许多工业流程的规模很大，这意味着所有流程改进都会对利润产生重大影响，”资深作者MasayaNogi说。“我们的粉末制造方法保留了CNF的所有关键特性，同时还能够实现有效的处理和更便宜的运输和存储。”

有机凝胶衍生的CNF粉末的易用性预计将使其在许多领域具有诱人的应用前景，包括食品、化妆品和卫生行业。

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