无机盐电解质对纳米纤维素流变性能的影响

编号：CYYJ02260

篇名：无机盐电解质对纳米纤维素流变性能的影响

作者：李新平 张力 常慧 王楠 张召 陈立红

关键词： 纤维素纳米纤丝 纤维素纳米晶体 流变性能 离子强度

机构： 陕西科技大学轻工科学与工程学院 华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室 陕西科技大学机电工程学院 陕西科技大学前沿科学与技术转移研究院

摘要： 本课题研究了不同阴阳离子的无机盐电解质对纳米纤维素悬浮液流变性能的影响。结果表明,纤维素纳米纤丝(CNF)和纤维素纳米晶体(CNC)悬浮液具有“剪切稀化”行为,剪切速率由0.01 s^-1增加到1000 s^-1时,悬浮液黏度从1000 Pa·s持续降至0.1 Pa·s。纳米纤维素悬浮液中添加不同价态的金属盐NaCl、MgCl2、AlCl3、Na2CO3和Na3PO4,随着金属盐添加量从0.001 mol/L增加到0.5 mol/L,纳米纤维素表面的双电层被破坏,静电排斥力减弱,使纳米纤维素颗粒沉积聚集,纳米纤维素悬浮液出现凝胶化现象。此外,随着阳离子强度的增加凝胶化越来越明显,悬浮液黏度增大,储能模量和损耗模量也随之增加。相反,受金属离子“静电排斥效应”的影响,随着阴离子强度的增加悬浮液黏度和模量变化不大,阴离子对纳米纤维素表面形成的双电层结构没有明显的破坏,无法明显降低纳米纤维素之间的作用。因而,阴离子强度的增加对纳米纤维素悬浮液凝胶化作用不明显。