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2結果與討論

2．1海藻酸鈉和黃原膠糊料的靜態粘度性能

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構有關．海藻酸鈉是一種無規嵌段共聚物，相對分子質量在32000～200000，結構單元分子質量理論值為198．11[5-7]，屬于非化學交聯型結構．而黃原膠是一種“五糖重復單元”的結構聚合體，含有三級結構，其平均分子質量在2 x 106-5x107[8]，分子鏈本身硬直，分子間作用力強．在溶液中，黃原膠通過分子內和分子間的非共價健以及分子鏈間纏結形成聚集態結構，具有高度纏繞的網絡結構，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，海藻酸鈉分子纏結形成的網狀結構較少，結構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成規整的網狀結構，包裹較多的自由水分，使糊料溶液的結構粘度變大，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粘彈性能

試驗測定儲能模量G’、損耗模量G"、損耗角艿和復合粘度隨剪切應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力作用下一個周期內儲存能量的能力，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還是類固狀態．當糊料處于類液狀態時，其儲能模量G’遠小于損耗模量G"；當糊料處在類固狀態時，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小．[l1] <45°時。G’> G"，糊料的彈性大于粘性，表現出較顯著的類固態特征；>45°時，G"> G’，糊料的粘性大于彈性，表現出較顯著的類液態特征；=45°時，G"= G’，糊料彈性與粘性的比例成分相等，為類固態和類液態的臨界轉變狀態．復合粘度卵與頻率、儲能模量及損耗模量有很大的相互關系[12]，是儲能粘度η" (表示彈性貢獻)和動態粘度η’(表示粘度貢獻)綜合作用的結果．

2．2．1模量、損耗角與剪切應力的關系

從圖2(a)可知，隨剪切應力的增加，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°，說明在剪切應力作用下，海藻酸鈉的粘性始終大于彈性，主要表現出粘性行為．剪切應力在0～20Pa內，隨著剪切應力的增加，海藻酸鈉的G’、G"、基本不變，經歷一個平臺區，此即為海藻酸鈉的線性粘彈區域，因為在剪切應力作用下，海藻酸鈉分子鏈會沿著剪切應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，剪切應力在一定范圍內還不足以完全破壞海藻酸鈉溶膠體系的結構，其分子鏈解纏和纏結速率基本相等，所以海藻酸鈉的G’、G"、基本不變．剪切應力在20100Pa內，隨著剪切應力的增加，海藻酸鈉的G’、G"緩緩下降，說明此范圍內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力作用下海藻酸鈉的粘彈性能仍然比較穩定．隨著剪切應力繼續增大，海藻酸鈉分子鏈沿著剪切應力方向取向的程度加大，解纏速率大于纏結速率，體系網狀結構被破壞，從而海藻酸鈉的彈性和粘性都略有下降．