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科技信息○科教视野○年第期
海藻酸钠溶液粘度特性的研究
于子森孔庆山纪全夏延致
青岛大学化学化工与环境学院山东青岛
摘要采用旋转粘度计测定了不同规格海藻酸钠水溶液在不同浓度下的粘度讨论了海藻酸钠溶液的粘度与浓度的关系对温度的依赖性
以及海藻酸钠溶液液晶的形成和溶致液晶行为为海藻酸钠在纤维纺织工业得到更广泛应用提供实验依据。
关键词海藻酸钠粘度溶致液晶
引言海藻酸钠溶液粘度与浓度的依赖性关系与聚合物溶液临界交叠
海藻酸钠又称褐藻酸钠结构与纤维素、壳聚糖非常类似本质是浓度的理论是一致的当高分子溶液体系中η开始遵从线性关
一种线性天然高分子能溶于水不溶于有机溶剂溶液的粘度比较系时的浓度为聚合物开始相互穿插交叠的浓度即临界浓度。低于
高呈凝胶状。分子量分布比较宽有超高、高、中及低等粘度经降解临界浓度时海藻酸钠分子在溶液中是分离的表现出低粘度而
可成为低分子量寡糖。海藻酸钠无论在水溶液中或含一定量水分的干当高于临界浓度时海藻酸钠大分子互相穿插分子间范德华力以
品中都会发生不同程度的降解其粘度不断下降平均分子质量和相及氢键作用等导致海藻酸钠溶液粘度急剧增大继续增大溶液浓度最
对分子质量分布范围也会不断变化。近年来海藻酸钠在纤维纺织工终形成网络结构凝胶。考虑海藻酸钠分子链的高电荷密度而在水中高
业得到广泛应用并引起人们愈来愈浓厚的兴趣。海藻酸钠结构式如度伸展海藻酸钠溶液的临界交叠浓度非常小相关文献中提到
下所示。海藻酸钠溶液临界交叠浓度低于。
海藻酸钠溶液粘度对温度的依赖性
牛顿流体和非牛顿流体一样其粘度随温度的变化而变化这是因
为温度不同可以影响到流体的分子排列之故高聚物溶液温度升高
粘度下降但海藻酸钠溶液粘度随温度的升高并不是单调的降低而
是随温度的升高先减小在℃左右出现一极小值后再增大。在低浓度
下表现并不是很明显随着溶液浓度的增大极小值出现的越来越明
显。如图图所示海藻酸钠样品低浓度下已经出现较明
本文用型粘度计对四种不同规格的海藻酸钠显的极小值如图所示当浓度到时极小值极其明显和
样品的低浓度溶液和亚浓度溶液的粘度进行了测量并对海藻酸钠溶海藻酸钠样品在较高浓度也出现了明显的极小值。这是由于海藻酸钠
液的粘度变化规律进行了初步研究为海藻酸钠的纺丝及在实际中的溶液存在溶致液晶行为即存在各向异性与各向同性溶液的平衡随温
应用提供实验依据。度升高各向同性逐渐向各向异性转变粘度逐渐减小直至达到极小值
实验※后温度继续升高各向异性逐渐向各向同性转变粘度又逐渐增大。
实验原料海藻酸钠液晶现象的探讨
本文采用的四种海藻酸钠试样分别为工业级低粘度海藻酸钠形成溶致液晶体系的化合物除溶剂外通常要求分子具有双亲性
、工业级高粘度海藻酸钠、均为青岛明月海藻集团有限公质即分子一端具有亲水性另一端具有疏水性。溶质液晶的形成主要
司提供。海藻酸钠溶液的粘度分别为、、和依赖于双亲分子的相互作用极性基团间的静电力和疏水基团间的范
。德华力。当双亲化合物的固体与水混合时在水分子的作用下水侵入
海藻酸钠水溶液粘度测定固体晶格中分布在亲水基的双层之间形成夹心结构。海藻酸钠分子
在℃去离子水中加入计量白色粉末状海藻酸钠搅拌溶解在配结构中含有大量的亲水基团和当水侵入固