PVA对纸浆纤维悬浮液流变性能的影响开题报告

1. 研究目的与意义

纤维悬浮液广泛存在于制浆造纸、食品、聚合物及生物产品等化学工业领域之中，其中又以制浆造纸工业的资金技术最密集、规模效益最显著，是拉动林业、农业、机械制造、化工、电气自动化、交通运输、环保等产业的重要力量，也是国民经济中具有可持续发展特点的重要产业。在制浆造纸生产过程中，从蒸煮工段一直到造纸机上的纸页成形，都涉及到不同浓度下纸浆纤维悬浮液的流动过程，因此纸浆纤维悬浮液的流变特性对于生产过程中的各个环节都有着重要的影响。研究纸浆纤维悬浮液的流变特性可为过程操作优化和装备设计提供参考依据。本次研究的目的就是为了充分了解纸浆纤维悬浮液的基本物理性质，探讨加入PVA这种胶粘剂后的影响，分析PVA对纸浆纤维悬浮液的影响规律，并可以拿来为工艺改进和设备开发提供一些理论依据，同时也希望能为悬浮液体系的研究提供一些可靠参考。

2. 国内外研究现状分析

国内外对于纤维悬浮液的研究其实已经足够成熟，从一开始对悬浮液流变性的研究为其数学模型本构方程打下了基础，后续又有许多学者对其进行补充完善，人们应用不同的测量方式和先进的一起对影响纤维悬浮液流变行为的不同因素做了细致的分析实验，例如不同的纤维取向、纤维自身物性参数、压力、温度以及外加添加剂等因素做了细致的分析实验，得到了不同条件下纤维悬浮液的流变性能变化，这些结论与规律普遍应用在化工、纺织、复合材料、造纸、环保等范畴都运用普遍，纤维悬浮液体系的研究还牵扯出许多其他的学科，具有非常大的研究价值。但是前人的研究中还是不能全面概括所有的问题，因此后续又有许多人不断地加入到研究纤维悬浮液的行列中去，本次论文就是基于对基础纤维悬浮液的流变性能的了解，进而更加深入研究其他方面的内容。

3. 研究的基本内容与计划

流体分为牛顿流体和非牛顿流体，纤维悬浮液是非牛顿流体。流体的屈服应力是指对于某些非牛顿流体，施加的剪应力较小时流体只发生变形，不产生流动。当剪应力增大到某一定值时流体才开始流动，此时的剪应力称为该流体的屈服应力。本次研究内容就是在纤维悬浮液中加入PVA，通过流变仪测试加入不同剂量的PVA至不同条件下的纤维悬浮液后，纤维悬浮液的屈服应力变化情况。本次研究计划将不同浆种进行打浆后得到不同游离度的浆料，再加入PVA测试其屈服应力。

4. 研究创新点

本研究的特色与创新点在于研究分析制浆造纸生产过程中重要环节打浆、代表性添加物对纸浆纤维悬浮液屈服应力的影响，探索其作用机理。相比于以往研究成果，首次较为系统全面的研究机械处理和化学作用对纸浆流变特性的影响，可以为过程操作优化和装备设计提供参考依据。