牙膏中的彩条为什么不会混合
  • 来源:科普时报
  • 作者:科普时报记者 史诗
  • 2024-03-02 18:14

每天刷牙时,你有没有想过,为啥无论怎么“暴力挤压”,牙膏中的彩条都不会混合到一起?想解开这个“谜团”,就要从彩条牙膏的制作流程说起。

中国石油大学理学院副教授周广刚介绍,牙膏的基础成分有清洁剂、摩擦剂、香料等。制作彩条牙膏时,要将色素和染料添加到基础成分中,用搅拌器、搅拌机械或高剪切搅拌器等设备进行强力搅拌,再使用特殊的混合技术,使色素均匀分散在牙膏中。接下来,机器会把不同颜色的膏体分别装到中间带有隔板的管子里,这样“彩条”就被隔开了。“将所有彩条一起打到牙膏管子里的过程,就像平时做冰淇淋那样。”周广刚说。

“牙膏是介于固体和流体之间的‘宾汉流体’,它有一个超强的属性,就是在不受力的情况下,可以像固体一样基本不流动,受到一定程度的挤压后,才呈现出流动性。”周广刚说,静止状态下彩条不会混合有两大原因,第一是未受到挤压时,牙膏会保持比较稠密的状态,彩条自然也互不干扰;第二是为避免不同颜色的染料发生渗色现象,生产厂家常用聚乙烯包裹染料,使它们变得更加稳定。

而当受到挤压时,彩条仍保持不混合的状态,则与流体的两种流动形式有关。“有一个特定的指标,叫做‘雷诺数’。”周广刚介绍,一种流体的粘度越大,它的雷诺数就越小;反之粘度越小,雷诺数就越大。根据雷诺数的大小,流体的流动形式可以分为层流和湍流。层流是平行运动状态,流体不会搅和在一起,而发生湍流的液体则会互相混合。牙膏的粘度非常大,雷诺数很小,因此它的流动状态属于层流。所以当我们在挤牙膏的时候,彩条和白条总是平行地一同挤出,不会混合起来。

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