
在应力控制下用流变仪研究了浓度为1-5%的羧甲基纤维素钠(DS=0.7)溶液的流变性质。在低浓度下溶液表现为近牛顿行为,高浓度下具有假塑性、触变性、粘弹性。对此浓度范围内的羧甲基纤维素钠溶液进行稳态实验,并测定瞬态剪切应力响应、屈服应力,以及高浓度下的触变、蠕变恢复和动态实验。随羧甲基纤维素钠浓度的升高,溶液的流变行为表现出更强的时间依赖性。触变性与溶液的结构恢复有关,它取决于羧甲基纤维素钠的浓度以及施加的剪切速率。浓度越高,溶液具有越强的粘弹性。对5~8%的羧甲基纤维素钠溶液作了相应的流变实验。溶液在整个浓度范围内呈假塑性。稳态剪切实验表明在高剪切速率下,羧甲基纤维素钠溶液的粘度对浓度的依赖性减小。在很低的剪切速率下,溶液表现出震凝性。实验没有测出屈服应力。在高剪切速率下,检测出非线性粘弹性。在相同的浓度下,动态实验测出的复粘度比稳态剪切粘度高。
研究高粘度羧甲基纤维素钠水凝胶的触变性,并提出了一种确定具有低触变性体系的触变行为的方法。流变环的面积与边界条件符合的很好。从公式推导中,能得到相关的触变面积及流变图中的理论面积。此方法适用于高粘度的羧甲基纤维素钠水凝胶。
对由细菌纤维素制得的羧甲基纤维素钠进行研究。细菌纤维素具有高粘度,由这种物质得到的羧甲基纤维素钠具有剪切变稀和触变的特性。通过合适的样品处理,羧甲基纤维素钠溶液表现出类凝胶的流变性,表明其中存在三维网络结构,与羧甲基官能团在分子链上的不均一分布有关。将细菌纤维素经过酸或超声降解后,再转化为羧甲基纤维素钠。这样得到的羧甲基纤维素钠溶液接近于牛顿流体,仅有很小程度的剪切变稀,没有触变性。