纖維懸浮液在水溶液中的分散性能：低場核磁共振技術(shù)的創(chuàng)新應用

纖維懸浮液的分散性能是造紙工藝的核心參數(shù)，直接影響紙張的均一性、力學性能和能耗效率。傳統(tǒng)表征方法因高粘度體系的限制難以實現(xiàn)精準檢測。本文聚焦低場核磁共振（ LF-NMR）技術(shù)，解析纖維懸浮液在水溶液中的分散性，為優(yōu)化造紙工藝提供新思路。

纖維分散性能的工藝意義與挑戰(zhàn)

在造紙過程中，纖維的均勻分散是實現(xiàn)紙張高性能的關(guān)鍵。機械打漿通過剪切力使纖維分絲帚化，增加比表面積和氫鍵結(jié)合位點。然而，分散不足會導致：

紙張缺陷：纖維團聚形成“云彩斑”和微孔，降低抗張強度（下降15%~30%）和印刷適性；

能耗激增：分散不良的漿料脫水效率降低，干燥能耗占造紙總能耗的60%~70%；

化學品浪費：助留劑需額外增加20%~30%用量以覆蓋纖維表面。

傳統(tǒng)表征方法如zeta電位法和動態(tài)光散射（DLS）存在明顯局限：

zeta電位法：僅反映漿料表面電荷分布，無法直接關(guān)聯(lián)纖維微觀形貌；

DLS技術(shù)：依賴布朗運動，高粘度體系（>100 mPa·s）中顆粒運動受限，導致信號失真。

低場核磁共振技術(shù)的檢測原理

低場核磁共振技術(shù)表征分散性的核心原理基于氫質(zhì)子弛豫時間T2與分子運動狀態(tài)的關(guān)聯(lián)性。在分散體系中，溶劑分子與纖維表面的相互作用會導致T2弛豫時間發(fā)生變化，在固含量相同的情況下，T2弛豫時間越短，分散性越好。在纖維懸浮液中，水分子與纖維表面的相互作用會影響其弛豫時間，從而為分散性能的評估提供依據(jù)。

低場核磁共振技術(shù)優(yōu)勢：

快速無損：可快速檢測（120s）,實時反映產(chǎn)線產(chǎn)品質(zhì)量，同一樣品可進行反復測試；  

數(shù)據(jù)精準：數(shù)據(jù)準確，測試靈敏度高；  

原位分析：無需稀釋樣品，反映樣品真實分散性；

操作便捷：操作簡便，無需專業(yè)技能。

實驗案例：

纖維溶于水相、纖維溶于NMP相分散性測試

改性纖維1溶于水相和NMP相中的T2弛豫時間更短，分散性更好。

低場核磁共振技術(shù)在纖維懸浮液在水溶液中的分散性能研究展現(xiàn)出卓-越潛力。隨著技術(shù)不斷精進，它有望深度融入造紙工藝優(yōu)化流程，助力企業(yè)精準調(diào)控生產(chǎn)參數(shù)，降低能耗、減少化學品浪費，源源不斷產(chǎn)出均一性佳、力學性能優(yōu)、表面質(zhì)量-上乘的高品質(zhì)紙張，推動造紙行業(yè)朝著綠色、高效、智能方向大步邁進，重塑行業(yè)發(fā)展新格局 。