纤维素溶液吹膜工艺中拉伸黏度测试研究四

纤维素溶液吹膜工艺中拉伸黏度测试研究四

3．2 拉伸速率的变化

由膜泡半径及膜厚的变化根据式(5)可计算出离模口不同距离处的拉伸速率(图6)。由图6可知，在离开模口后，纤维素溶液的拉伸速率随离开模口距离的增大而增加，当离开模口大约40mm后拉伸速率开始缓慢下降。这表明在加工过程中拉伸速率不是一个恒定的值。由图6可见，随着牵引速度或△P的增加，拉伸速率增加得快，且在离模口较近处就会形成峰值。这是因为牵引速度或△P变大后，管膜膜泡在纵向或横向形变较大所致。

3．3 拉伸黏度的变化

拉伸流动按拉伸是沿一个方向或相互垂直的两个方向同时进行可分为单轴和双轴拉伸流动。通常牛顿流体在单轴拉伸时的拉伸黏度(在拉伸速率很小时)是其零切黏度η0的3倍；在双轴拉伸的情况下，如果横向和纵向的拉伸形变相同(即为等幅拉伸)，牛顿流体在拉伸速率很小时的拉伸黏度ηE是其零切黏度η0的6倍，即：

对于非牛顿流体，只有在拉伸速率很小时，ηE才是常数，即上式成立。图7是用控制应力流变仪对质量份数均为9％的901#木浆溶液和保定棉浆溶液分别测定的剪切黏度随剪切速率变化图，由图可知纤维素溶液均表现出假塑性流体的特征，即幂律指数，n<1。本实验中的901#木浆溶液的挤出温度为95℃，保定棉浆溶液的挤出温度为93℃，由图7可估算出两者在挤出温度时的零切黏度η0均为1 500Pa·s左右。图8为根据式(5)和式(6)计算出的拉伸黏度与拉伸速率的关系，将曲线外推至拉伸速率接近0处(即拉伸速率很小)，ηE在4000～9 000Pa·s之间，也就是其零切黏度，η0的2．7～6倍，这可能与纤维素溶液(非牛顿流体)在吹膜过程中的非等幅拉伸有关。另外，从图8还可看出，在相同拉伸速率条件，棉浆溶液的拉伸黏度比木浆低，这可能是由于保定棉浆的聚合度比901#木浆低所致。

（待续）

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