漂白化学针叶木泡沫浆料流变性能的研究
发布时间：2022-01-26 06:18
采用桨式转子流变仪测量并分析研究了漂白化学针叶木泡沫浆料的流变曲线及流变参数变化规律。结果表明,未起泡时,加入聚乙烯醇（PVA）的针叶木浆料为Herschel-Bulkley塑性稀化流体,其表观黏度大于普通浆料。起泡后,针叶木浆料流变曲线分为剪切变稀阶段和剪切增稠阶段。纤维质量浓度为1.5%、2.0%和2.5%时,针叶木泡沫浆料流变性能转折点对应的剪切速率分别约为120、150和190 s-1。PVA质量浓度对针叶木泡沫浆料的流变性能影响较小。针叶木泡沫浆料的质量浓度越高,其剪切应力和表观黏度越大。随着针叶木泡沫浆料含气率的提高,其剪切变稀阶段的黏滞系数K1呈线性递增,剪切增稠阶段的黏滞系数K2呈幂函数递减;而剪切变稀阶段的流动指数n1呈线性降低,剪切增稠阶段的n2与之变化规律相反。
【文章来源】：中国造纸学报. 2020,35(04)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
泡沫浆料流变性能的测量装置
图2为普通浆料与加入PVA但未起泡浆料的流变曲线及表观黏度曲线。从图2可以看出，普通浆料和加入PVA但未起泡浆料的流变曲线斜率随剪切速率的增大逐渐减小，表观黏度均逐渐降低，表现出剪切变稀现象。加入PVA的浆料，在相同剪切速率时对应的剪切应力比普通浆料的大，因此表观黏度也略高。这是由于PVA是一种高分子聚合物，具有较多的羟基[31]，易与纤维形成氢键作用架桥，增大了纤维间的结合力，从而使得相对运动过程中的内摩擦力增大，宏观表现为表观黏度的增大。图3为泡沫浆料的流变曲线及表观黏度曲线。由图3可知，在较低剪切速率范围内（0～180 s-1），随着剪切速率的增大，泡沫浆料的剪切应力增大，而其表观黏度不断降低，出现剪切变稀现象，这与余妙春等[23]的研究结论相同。其原因是，剪切速率较低时，浆料中的纤维取向趋于一致，纤维之间的内摩擦力减小，表现为浆料表观黏度降低；当剪切速率提高到一定值后，浆料中密度较小的气泡出现了湍动，改变了被泡沫包围的纤维的取向，使得纤维无法再正常定向排列；同时也造成了水分的分布不均，使其不能填满纤维之间的空隙，纤维与纤维、纤维与气泡之间没有水层的滑动作用，导致了黏性阻力的增大[32]，因此出现剪切增稠现象。
图3为泡沫浆料的流变曲线及表观黏度曲线。由图3可知，在较低剪切速率范围内（0～180 s-1），随着剪切速率的增大，泡沫浆料的剪切应力增大，而其表观黏度不断降低，出现剪切变稀现象，这与余妙春等[23]的研究结论相同。其原因是，剪切速率较低时，浆料中的纤维取向趋于一致，纤维之间的内摩擦力减小，表现为浆料表观黏度降低；当剪切速率提高到一定值后，浆料中密度较小的气泡出现了湍动，改变了被泡沫包围的纤维的取向，使得纤维无法再正常定向排列；同时也造成了水分的分布不均，使其不能填满纤维之间的空隙，纤维与纤维、纤维与气泡之间没有水层的滑动作用，导致了黏性阻力的增大[32]，因此出现剪切增稠现象。表3为泡沫浆料流变曲线及转折点对应的剪切速率。从表3可以看出，泡沫浆料从剪切变稀转变为剪切增稠时对应的剪切速率主要与纤维的质量浓度有关，而与PVA的质量浓度及浆料含气率的关系不大。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Foam Forming: An Effective Method to Prepare Polyimide Fiber-based Paper[J]. Shunxi Song,Xiaoli Zhen,Meiyun Zhang,Peiyao Wang,Jiaojun Tan. Paper and Biomaterials. 2019(03)
[2]CMC对漂白针叶木浆悬浮液屈服应力的影响及其应用[J]. 何晶,陈树润,沙九龙,王晨,张辉. 中国造纸学报. 2017(01)
[3]纸浆纤维悬浮液屈服应力及其在造纸工业中的应用研究进展[J]. 沙九龙,王晨,James Olson,张辉. 中国造纸学报. 2016(03)
[4]泡沫浆料的流动特性及其中试平台研究[J]. 王伟,吴立群. 纸和造纸. 2016(09)
[5]热敏纸涂料中PVA的作用机理与应用[J]. 杨树忠. 中国造纸. 2016(06)
[6]泡沫成形法制备纸页泡沫尺寸分布[J]. 王伟,杨玉洁,郁国强,吴立群,韦珍. 纸和造纸. 2015(06)
[7]竹纤维悬浮发泡浆料流变特性的研究[J]. 余妙春,谢拥群,张德智. 北京林业大学学报. 2011(01)
[8]杉木间伐材低浓纸浆流变特性(英文)[J]. 邱仁辉,王克奇,黄祖泰. Journal of Forestry Research. 2006(02)
[9]低浓度甘蔗渣化学浆流变特性的研究[J]. 邱仁辉,黄祖泰,王克奇. 农业工程学报. 2005(07)
[10]水溶性高分子化合物——聚乙烯醇类型牌号及应用[J]. 万洪安. 造纸化学品. 2003(03)
博士论文
[1]纸浆纤维悬浮液的屈服应力与触变特性的研究[D]. 沙九龙.南京林业大学 2016
硕士论文
[1]植物纤维缓冲材料浆料流变特性的研究[D]. 张德智.福建农林大学 2009
本文编号：3609975
【文章来源】：中国造纸学报. 2020,35(04)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
泡沫浆料流变性能的测量装置
图2为普通浆料与加入PVA但未起泡浆料的流变曲线及表观黏度曲线。从图2可以看出，普通浆料和加入PVA但未起泡浆料的流变曲线斜率随剪切速率的增大逐渐减小，表观黏度均逐渐降低，表现出剪切变稀现象。加入PVA的浆料，在相同剪切速率时对应的剪切应力比普通浆料的大，因此表观黏度也略高。这是由于PVA是一种高分子聚合物，具有较多的羟基[31]，易与纤维形成氢键作用架桥，增大了纤维间的结合力，从而使得相对运动过程中的内摩擦力增大，宏观表现为表观黏度的增大。图3为泡沫浆料的流变曲线及表观黏度曲线。由图3可知，在较低剪切速率范围内（0～180 s-1），随着剪切速率的增大，泡沫浆料的剪切应力增大，而其表观黏度不断降低，出现剪切变稀现象，这与余妙春等[23]的研究结论相同。其原因是，剪切速率较低时，浆料中的纤维取向趋于一致，纤维之间的内摩擦力减小，表现为浆料表观黏度降低；当剪切速率提高到一定值后，浆料中密度较小的气泡出现了湍动，改变了被泡沫包围的纤维的取向，使得纤维无法再正常定向排列；同时也造成了水分的分布不均，使其不能填满纤维之间的空隙，纤维与纤维、纤维与气泡之间没有水层的滑动作用，导致了黏性阻力的增大[32]，因此出现剪切增稠现象。
图3为泡沫浆料的流变曲线及表观黏度曲线。由图3可知，在较低剪切速率范围内（0～180 s-1），随着剪切速率的增大，泡沫浆料的剪切应力增大，而其表观黏度不断降低，出现剪切变稀现象，这与余妙春等[23]的研究结论相同。其原因是，剪切速率较低时，浆料中的纤维取向趋于一致，纤维之间的内摩擦力减小，表现为浆料表观黏度降低；当剪切速率提高到一定值后，浆料中密度较小的气泡出现了湍动，改变了被泡沫包围的纤维的取向，使得纤维无法再正常定向排列；同时也造成了水分的分布不均，使其不能填满纤维之间的空隙，纤维与纤维、纤维与气泡之间没有水层的滑动作用，导致了黏性阻力的增大[32]，因此出现剪切增稠现象。表3为泡沫浆料流变曲线及转折点对应的剪切速率。从表3可以看出，泡沫浆料从剪切变稀转变为剪切增稠时对应的剪切速率主要与纤维的质量浓度有关，而与PVA的质量浓度及浆料含气率的关系不大。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Foam Forming: An Effective Method to Prepare Polyimide Fiber-based Paper[J]. Shunxi Song,Xiaoli Zhen,Meiyun Zhang,Peiyao Wang,Jiaojun Tan. Paper and Biomaterials. 2019(03)
[2]CMC对漂白针叶木浆悬浮液屈服应力的影响及其应用[J]. 何晶,陈树润,沙九龙,王晨,张辉. 中国造纸学报. 2017(01)
[3]纸浆纤维悬浮液屈服应力及其在造纸工业中的应用研究进展[J]. 沙九龙,王晨,James Olson,张辉. 中国造纸学报. 2016(03)
[4]泡沫浆料的流动特性及其中试平台研究[J]. 王伟,吴立群. 纸和造纸. 2016(09)
[5]热敏纸涂料中PVA的作用机理与应用[J]. 杨树忠. 中国造纸. 2016(06)
[6]泡沫成形法制备纸页泡沫尺寸分布[J]. 王伟,杨玉洁,郁国强,吴立群,韦珍. 纸和造纸. 2015(06)
[7]竹纤维悬浮发泡浆料流变特性的研究[J]. 余妙春,谢拥群,张德智. 北京林业大学学报. 2011(01)
[8]杉木间伐材低浓纸浆流变特性(英文)[J]. 邱仁辉,王克奇,黄祖泰. Journal of Forestry Research. 2006(02)
[9]低浓度甘蔗渣化学浆流变特性的研究[J]. 邱仁辉,黄祖泰,王克奇. 农业工程学报. 2005(07)
[10]水溶性高分子化合物——聚乙烯醇类型牌号及应用[J]. 万洪安. 造纸化学品. 2003(03)
博士论文
[1]纸浆纤维悬浮液的屈服应力与触变特性的研究[D]. 沙九龙.南京林业大学 2016
硕士论文
[1]植物纤维缓冲材料浆料流变特性的研究[D]. 张德智.福建农林大学 2009
本文编号：3609975
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