采用槳式轉(zhuǎn)子流變儀測(cè)量并分析研究了漂白化學(xué)針葉木泡沫漿料的流變曲線及流變參數(shù)變化規(guī)律。結(jié)果表明,未起泡時(shí),加入聚乙烯醇（PVA）的針葉木漿料為Herschel-Bulkley塑性稀化流體,其表觀黏度大于普通漿料。起泡后,針葉木漿料流變曲線分為剪切變稀階段和剪切增稠階段。纖維質(zhì)量濃度為1.5%、2.0%和2.5%時(shí),針葉木泡沫漿料流變性能轉(zhuǎn)折點(diǎn)對(duì)應(yīng)的剪切速率分別約為120、150和190 s-1。PVA質(zhì)量濃度對(duì)針葉木泡沫漿料的流變性能影響較小。針葉木泡沫漿料的質(zhì)量濃度越高,其剪切應(yīng)力和表觀黏度越大。隨著針葉木泡沫漿料含氣率的提高,其剪切變稀階段的黏滯系數(shù)K1呈線性遞增,剪切增稠階段的黏滯系數(shù)K2呈冪函數(shù)遞減;而剪切變稀階段的流動(dòng)指數(shù)n1呈線性降低,剪切增稠階段的n2與之變化規(guī)律相反。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)造紙學(xué)報(bào). 2020,35(04)北大核心CSCD

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泡沫漿料流變性能的測(cè)量裝置

圖2為普通漿料與加入PVA但未起泡漿料的流變曲線及表觀黏度曲線。從圖2可以看出，普通漿料和加入PVA但未起泡漿料的流變曲線斜率隨剪切速率的增大逐漸減小，表觀黏度均逐漸降低，表現(xiàn)出剪切變稀現(xiàn)象。加入PVA的漿料，在相同剪切速率時(shí)對(duì)應(yīng)的剪切應(yīng)力比普通漿料的大，因此表觀黏度也略高。這是由于PVA是一種高分子聚合物，具有較多的羥基[31]，易與纖維形成氫鍵作用架橋，增大了纖維間的結(jié)合力，從而使得相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的內(nèi)摩擦力增大，宏觀表現(xiàn)為表觀黏度的增大。圖3為泡沫漿料的流變曲線及表觀黏度曲線。由圖3可知，在較低剪切速率范圍內(nèi)（0～180 s-1），隨著剪切速率的增大，泡沫漿料的剪切應(yīng)力增大，而其表觀黏度不斷降低，出現(xiàn)剪切變稀現(xiàn)象，這與余妙春等[23]的研究結(jié)論相同。其原因是，剪切速率較低時(shí)，漿料中的纖維取向趨于一致，纖維之間的內(nèi)摩擦力減小，表現(xiàn)為漿料表觀黏度降低；當(dāng)剪切速率提高到一定值后，漿料中密度較小的氣泡出現(xiàn)了湍動(dòng)，改變了被泡沫包圍的纖維的取向，使得纖維無(wú)法再正常定向排列；同時(shí)也造成了水分的分布不均，使其不能填滿纖維之間的空隙，纖維與纖維、纖維與氣泡之間沒(méi)有水層的滑動(dòng)作用，導(dǎo)致了黏性阻力的增大[32]，因此出現(xiàn)剪切增稠現(xiàn)象。

圖3為泡沫漿料的流變曲線及表觀黏度曲線。由圖3可知，在較低剪切速率范圍內(nèi)（0～180 s-1），隨著剪切速率的增大，泡沫漿料的剪切應(yīng)力增大，而其表觀黏度不斷降低，出現(xiàn)剪切變稀現(xiàn)象，這與余妙春等[23]的研究結(jié)論相同。其原因是，剪切速率較低時(shí)，漿料中的纖維取向趨于一致，纖維之間的內(nèi)摩擦力減小，表現(xiàn)為漿料表觀黏度降低；當(dāng)剪切速率提高到一定值后，漿料中密度較小的氣泡出現(xiàn)了湍動(dòng)，改變了被泡沫包圍的纖維的取向，使得纖維無(wú)法再正常定向排列；同時(shí)也造成了水分的分布不均，使其不能填滿纖維之間的空隙，纖維與纖維、纖維與氣泡之間沒(méi)有水層的滑動(dòng)作用，導(dǎo)致了黏性阻力的增大[32]，因此出現(xiàn)剪切增稠現(xiàn)象。表3為泡沫漿料流變曲線及轉(zhuǎn)折點(diǎn)對(duì)應(yīng)的剪切速率。從表3可以看出，泡沫漿料從剪切變稀轉(zhuǎn)變?yōu)榧羟性龀頃r(shí)對(duì)應(yīng)的剪切速率主要與纖維的質(zhì)量濃度有關(guān)，而與PVA的質(zhì)量濃度及漿料含氣率的關(guān)系不大。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3609975