實(shí)驗(yàn)研究了濃度對(duì)玻璃纖維分散性能的影響，其結(jié)果如圖１和圖２所示．由圖１可知，不同濃度下漿料在０～４ｍｉｎ之間直線的斜率最大，也就是說(shuō)漿料沉降得最快，沉降體積變化最大，而４ｍｉｎ之后沉降體積慢慢變得平緩，時(shí)間對(duì)沉降體積的影響越來(lái)越小，故選擇沉降４ｍｉｎ后的體積作為后續(xù)沉降指數(shù)計(jì)算的依據(jù)．當(dāng)消除濃度對(duì)分散懸浮液沉降性能的影響后，用沉降指數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的分散性時(shí)，由圖２可知，沉降指數(shù)隨濃度的增加而下降．即隨濃度的增加，懸浮液中纖維間空間位阻增加，必然會(huì)有絮聚現(xiàn)象出現(xiàn)，分散性下降，與其實(shí)際情況相符．纖維在水中分散得越好，纖維分散成單根的比例就越大，它們相互交織成良好的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，沉降得就越慢，沉降體積就越大，沉降指數(shù)也越大，分散性能就越好．綜

上可知，濃度越低，玻璃纖維的分散效果越好．

圖１　玻纖沉降時(shí)間與沉降體積的關(guān)系

圖２　玻纖濃度與沉降指數(shù)的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)研究了濃度對(duì)玻璃棉分散性能的影響，其結(jié)果如圖３和圖４所示．由圖３可知，玻棉的沉降情況基本與玻纖相同，在０～４ｍｉｎ之間直線斜率最大，漿料沉降得最快，沉降體積最大，這也驗(yàn)證了選擇沉降４ｍｉｎ時(shí)的體積作為計(jì)算沉降指數(shù)依據(jù)的可行性．但玻棉在沉降時(shí)，濃度越大，沉降的越緩慢，這與玻纖不一致．由圖４可知，玻璃棉的分散性能與玻璃纖維的基本相同，都是隨濃度的增加，沉降指數(shù)下降，分散性能下降．

圖３　玻棉沉降時(shí)間與沉降體積的關(guān)系

圖４　玻棉濃度與沉降指數(shù)的關(guān)系

２．２　玻纖玻棉配比對(duì)漿料分散性能的影響

實(shí)驗(yàn)研究了玻纖配比對(duì)漿料分散性能的影響，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖５和圖６所示．由圖５可知，在漿料系統(tǒng)濃度為０．０１％時(shí)，玻纖懸浮液的沉降指數(shù)隨著配比的增大而降低，這可能是因?yàn)闈舛冗^(guò)小，玻纖本身較重，它的加入對(duì)系統(tǒng)沉降性能的影響較大；而在濃度為０．０３％和０．０５％時(shí)，懸浮液的沉降指數(shù)都隨玻纖比例的增大，先升高再降低，即隨玻纖比例的增加，分散效果先變好再變差．同時(shí)圖５中也顯示了玻纖配比相

同時(shí)，隨著漿料濃度的增加，懸浮液沉降指數(shù)下降，即分散效果變差，這與前面玻纖玻棉的分析結(jié)果一致．當(dāng)玻纖配比為５３％時(shí)，漿料沉降指數(shù)最大，懸浮液中單根纖維最多，纖維分散效果最好．這是因?yàn)椴Ａ薇炔ＡЮw維更加細(xì)軟，隨著玻璃棉的加入，纖維之間的繞曲纏結(jié)會(huì)更加嚴(yán)重，懸浮液分散性會(huì)下降，但由于纖維之間電荷作用，可能會(huì)有一個(gè)平衡點(diǎn)，即兩者混合后分散性能最大的點(diǎn)．圖６也充分地證明了這一點(diǎn)，在玻纖配比為５３％時(shí)，懸浮液的Ｚｅｔａ電位最負(fù)，此時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)定性最好．圖５　不同濃度下玻纖比例對(duì)沉降指數(shù)的影響圖６　不同濃度下玻纖比例

對(duì)Ｚｅｔａ電位的影響

２．３?。穑?值對(duì)玻纖玻棉分散性的影響

實(shí)驗(yàn)研究了ｐＨ 值對(duì)漿料分散性能的影響，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖７和圖８所示．由圖７可知，隨ｐＨ 值的增大，玻纖沉降指數(shù)先增大后又減小，即玻纖分散效果先變好后又逐漸變差．當(dāng)ｐＨ 值為２．５時(shí)，玻纖懸浮液沉降指數(shù)最大，纖維分散效果最好．圖８也說(shuō)明隨著ｐＨ 值的減小，即Ｈ＋ 離子的加入，纖維本身的負(fù)電荷被中和，纖維表面的ξ電位降低，Ｚｅｔａ電位的絕對(duì)值減小，纖維之間不易絮聚．由圖形曲線延長(zhǎng)可知，懸浮液等電點(diǎn)在ｐＨ 值小于２處，而調(diào)節(jié)漿料ｐＨ 值由３到２．５所用的酸量比調(diào)ｐＨ 值由２．５到２所用的酸量小很多，且有研究表明［１０］，漿料的Ｚｅｔａ電位不易控制在等電點(diǎn)處，應(yīng)控制在微負(fù)值處．綜上所述，故認(rèn)為在ｐＨ＝

２．５時(shí)，玻纖懸浮液的分散效果最好．

圖７　不同濃度下ｐＨ 值對(duì)沉降指數(shù)的影響（玻纖配比為５３％）圖８　不同濃度下ｐＨ 值對(duì)Ｚｅｔａ電位的影響（玻纖配比為５３％）

２．４　粘結(jié)劑添加量對(duì)玻纖懸浮液分散性的影響

實(shí)驗(yàn)研究了粘結(jié)劑添加量對(duì)漿料分散性能的影響，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖９和圖１０所示．由圖９可知，在不同濃度漿料懸浮液情況下，沉降指數(shù)隨著膠粘劑添加量的增加，呈先上升后下降的趨勢(shì)，且變化比較平穩(wěn)，即漿料的分散效果先變好再慢慢變差，但相對(duì)變化不是很大，當(dāng)粘結(jié)劑添加量為７％時(shí)，沉降指數(shù)最大．這是因?yàn)椋校郑希?的羥基有親水性，可以作為分散劑而改變纖維表面的潤(rùn)濕狀況，增加其親水性，減少纖維間相互粘結(jié)的機(jī)會(huì)，進(jìn)而可以大大改善玻璃纖維的分散狀況；同時(shí)，隨著ＰＶＯＨ 的添加，增加了水溶液的黏度，并在水中形成大分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增加空間位阻，使?jié){料中纖維具有較好的懸浮性而不致過(guò)快地沉降；此外，分散劑具有的黏附性，作用類似潤(rùn)滑劑，會(huì)吸附在纖維表面，形成一層滑而不黏的水合膜，從而達(dá)到阻止纖維絮聚結(jié)團(tuán)的效果．

由圖１０可知，隨著粘結(jié)劑添加量的進(jìn)一步增加，Ｚｅｔａ電位的絕對(duì)值先減小再增大，當(dāng)粘結(jié)劑添加量為９％時(shí)，漿料系統(tǒng)的Ｚｅｔａ電位最接近等電點(diǎn)，漿料中的正負(fù)電荷達(dá)到平衡，這樣會(huì)降低漿料系統(tǒng)對(duì)細(xì)小粒子的吸附力，使已吸附的細(xì)小纖維再分散的特性喪失．而有研究表明［１０］，漿料的Ｚｅｔａ電位不易控制在等電點(diǎn)處，應(yīng)維持在微負(fù)值時(shí)較好．因此，認(rèn)為粘結(jié)劑添加量為７％時(shí)，漿料分散效果最好．圖９　不同濃度下ＰＶＯＨ 添加量對(duì)沉降指數(shù)的影響（玻纖配比為５３％，ｐＨ＝２．５）圖１０　不同濃度下ＰＶＯＨ 添加量對(duì)Ｚｅｔａ電位的影響（玻纖配比為５３％，ｐＨ＝２．５）

３　結(jié)論

（１）玻纖漿料懸浮液分散時(shí)的濃度越低，分散效果越好，但濃度過(guò)低，會(huì)給后續(xù)干燥脫水帶來(lái)困難．因此，在不影響最后成紙勻度的情況下，濃度應(yīng)控制在一個(gè)合適的范圍內(nèi)，實(shí)驗(yàn)認(rèn)為控制在０．０１％～０．０３％比較合適．

（２）玻璃棉比玻璃纖維更加細(xì)軟，隨著玻璃棉的加入，纖維之間的繞曲纏結(jié)會(huì)更加嚴(yán)重，懸浮液的分散性會(huì)下降．但由于纖維之間的電荷作用，懸浮液系統(tǒng)會(huì)有一個(gè)平衡點(diǎn)，即兩者混合后分散性能最大的點(diǎn)．通過(guò)對(duì)玻纖玻棉不同配比下懸浮液沉降指數(shù)和Ｚｅｔａ電位的考察，得到玻纖比例為５３％是兩者混合后分散性能最大的點(diǎn)．

（３）隨著ｐＨ 值的減小，即Ｈ＋ 離子的加入，玻璃纖維本身的負(fù)電荷被中和，纖維表面的ξ電位降低，Ｚｅｔａ電位的絕對(duì)值減小，纖維之間不易絮聚．當(dāng)ｐＨ 值為２．５時(shí)，玻纖懸浮液沉降指數(shù)最大，懸浮液中單根纖維最多，纖維分散效果最好．

（４）當(dāng)粘結(jié)劑添加量為７％時(shí)，沉降指數(shù)最大，且此時(shí)懸浮液系統(tǒng)的Ｚｅｔａ電位處在微負(fù)值處．