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2結(jié)果與討論

2．1海藻酸鈉和黃原膠糊料的靜態(tài)粘度性能

從圖1可以看出，與海藻酸鈉相比，黃原膠在低用量、低剪切速率下就具有較高的表觀粘度，剪切變稀特征較為顯著，特別是1％(對漿料質(zhì)量)時，海藻酸鈉近乎牛頓流體，黃原膠則具有假塑型流體剪切變稀的顯著特點．此差異與2種糊料不同的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)．海藻酸鈉是一種無規(guī)嵌段共聚物，相對分子質(zhì)量在32000～200000，結(jié)構(gòu)單元分子質(zhì)量理論值為198．11[5-7]，屬于非化學(xué)交聯(lián)型結(jié)構(gòu)．而黃原膠是一種“五糖重復(fù)單元”的結(jié)構(gòu)聚合體，含有三級結(jié)構(gòu)，其平均分子質(zhì)量在2 x 106-5x107[8]，分子鏈本身硬直，分子間作用力強．在溶液中，黃原膠通過分子內(nèi)和分子間的非共價健以及分子鏈間纏結(jié)形成聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，具有高度纏繞的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，加上硬直的分子鏈，使其在低用量、低剪切速率下具有較高的粘度．與黃原膠相比，在水溶液中，海藻酸鈉分子纏結(jié)形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)較少，結(jié)構(gòu)粘度顯著小于黃原膠，因此用量為l％的海藻酸鈉糊料接近牛頓流體的特征．

另外，隨著印花糊料用量的增加，其表觀粘度逐漸增大，剪切變稀特性也越來越顯著．因為糊料用量增加，其溶膠體系中含有較多的親水性基團，分子間易于通過氫鍵和范德華力相互纏結(jié)成規(guī)整的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，包裹較多的自由水分，使糊料溶液的結(jié)構(gòu)粘度變大，所以用量較高糊料的較大，且假塑性也較顯著．

圖1不同用量印花糊料的表觀粘度一剪切速率曲線

2．2海藻酸鈉和黃原膠糊料的動態(tài)粘彈性能

試驗測定儲能模量G’、損耗模量G"、損耗角艿和復(fù)合粘度隨剪切應(yīng)力變化而變化的情況，從而反映出海藻酸鈉和黃原膠糊料的粘彈性能．儲能模量G’是指糊料體系在交變應(yīng)力作用下一個周期內(nèi)儲存能量的能力，通常代表糊料的彈性[9]，其值越大，糊料的彈性越大．損耗模量G"則是指糊料體系在一個變化周期內(nèi)所消耗能量的能力，通常代表糊料的粘性，其值越小，糊料的粘性流動越好㈣，可用來判斷糊料是處于類液狀態(tài)還是類固狀態(tài)．當(dāng)糊料處于類液狀態(tài)時，其儲能模量G’遠小于損耗模量G"；當(dāng)糊料處在類固狀態(tài)時，其儲能模量G’遠大于損耗模量G"tan表征糊料粘彈性能的相對大?。甗l1] <45°時。G’> G"，糊料的彈性大于粘性，表現(xiàn)出較顯著的類固態(tài)特征；>45°時，G"> G’，糊料的粘性大于彈性，表現(xiàn)出較顯著的類液態(tài)特征；=45°時，G"= G’，糊料彈性與粘性的比例成分相等，為類固態(tài)和類液態(tài)的臨界轉(zhuǎn)變狀態(tài)．復(fù)合粘度卵與頻率、儲能模量及損耗模量有很大的相互關(guān)系[12]，是儲能粘度η" (表示彈性貢獻)和動態(tài)粘度η’(表示粘度貢獻)綜合作用的結(jié)果．

2．2．1模量、損耗角與剪切應(yīng)力的關(guān)系

從圖2(a)可知，隨剪切應(yīng)力的增加，海藻酸鈉的儲能模量G"始終大于損耗模量C，損耗角大于45°，說明在剪切應(yīng)力作用下，海藻酸鈉的粘性始終大于彈性，主要表現(xiàn)出粘性行為．剪切應(yīng)力在0～20Pa內(nèi)，隨著剪切應(yīng)力的增加，海藻酸鈉的G’、G"、基本不變，經(jīng)歷一個平臺區(qū)，此即為海藻酸鈉的線性粘彈區(qū)域，因為在剪切應(yīng)力作用下，海藻酸鈉分子鏈會沿著剪切應(yīng)力方向取向而自動解纏，同時因分子間氫鍵和范德華力作用相互纏結(jié)，剪切應(yīng)力在一定范圍內(nèi)還不足以完全破壞海藻酸鈉溶膠體系的結(jié)構(gòu)，其分子鏈解纏和纏結(jié)速率基本相等，所以海藻酸鈉的G’、G"、基本不變．剪切應(yīng)力在20100Pa內(nèi)，隨著剪切應(yīng)力的增加，海藻酸鈉的G’、G"緩緩下降，說明此范圍內(nèi)海藻酸鈉的彈性和粘性都略有下降；而緩緩上升，說明此范圍內(nèi)海藻酸鈉的粘性比例成分稍有增加；但是G’、G"、6的變化幅度都不大，說明在較高的剪切應(yīng)力作用下海藻酸鈉的粘彈性能仍然比較穩(wěn)定．隨著剪切應(yīng)力繼續(xù)增大，海藻酸鈉分子鏈沿著剪切應(yīng)力方向取向的程度加大，解纏速率大于纏結(jié)速率，體系網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被破壞，從而海藻酸鈉的彈性和粘性都略有下降．