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食品、化妆品和墨水等许多商业产品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。他们的研究结果发表在《高分子快速通讯》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”，这是一种部分由有机分子组成的凝胶。
“我们的工艺包括将 CNF 糊剂放入水中，然后在乙醇中搅拌使其脱水，”通讯作者 Masaya Nogi 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 Masaya Nogi 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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