非牛顿液体的粘度检测

目前检测粘度的方法非常多，所以在客户选型时会非常困扰，我们上海羽通仪器仪表厂根据多年粘度计制作和销售的经验，对常见的非牛顿液体的检测粘度方法总结了一下，供广大客户参考：

一 粘度的概念

粘度也叫粘性系数，为两层液体间一定面积、一定速度梯度时的内摩擦力。
粘度可用布拉班德（Brabender）粘度计、旋转粘度计和乌氏（Ubbelohde）粘度计等测量。粘度与浓度、温度、粒径等密切相关，不同测量方法的测量精度及测量单位是不同的，有些不能相互换算。乌氏粘度计用于一定温度下试样粘度的测定，如接枝淀粉侧链相对分子质量的测定，利用乌氏粘度计测出特性粘度，再按[η]＝KM公式求出平均相对分子质量，平时则较少采用。一般在国内普遍采用旋转粘度计，纺织工业（浆纱）均采用 NDJ-79型粘度计，造纸工业和纺织印染则采用NDJ-1型粘度计。旋转粘度计针对非牛顿液体测量方法掌握有一定难度，并且不能连续测量淀粉试样在糊化过程中的变化曲线，但价格相对比较便宜，在淀粉流通和交易领域中常采用布拉班德粘度计。

二 粘度计的常用种类

1. 旋转粘度计
（1）NDJ-1型 或NDJ-5S数字旋转粘度计，同步电机以稳定的速度旋转，连接刻度圆盘，再通过游丝和转轴带动转子旋转。如果转子未受到液体的阻力，则游丝、指针与刻度圆盘同速旋转，指针在刻度盘上指出的读数为“0”。反之，如果转子受到液体的粘滞阻力，则游丝产生扭矩，与粘滞阻力抗衡zui后达平衡，这时与游丝连接的指针在刻度圆盘上指示一定的读数（即游丝的扭角）。将读数乘上特定的系数即得液体的粘度。NDJ-1型粘度计测定粘度有4种转子，测定粘度范围为10~10000mPa·s；低粘度有5种转子，测定粘度范围为：0.1～10000mPa·s，且有4档转速，分别为 6r／min，12r／min，30r／min和 60r／min。可根据需要选择。
（2） NDJ-79型粘度计 仪器的驱动是一个微型的垂直安装的同步电动机，它以 750r／min的恒速旋转，几乎不受载荷和电源电压变化的影响。电动机的壳体采用悬挂式安装，当转简在液体中旋转受到阻力产生反作用时，壳体便偏转。电动机壳体转动被两根正反游丝所抵消，而当游丝的力矩同转筒上的力矩两者平衡时，与电机壳体相连的指针便给出一个刻度读数，后者同转简的运动阻力成正比，于是刻度读数就表示动态粘度的量值。NDJ-79型粘度计测量范围为 1～ 1000000mPa·s。测定器具有3个单元，标准配置是两个单元，可根据不同要求选用不同的单元。
哈克（HAAKE）粘度计和Brookfield粘度计都是旋转式粘度计。

2．布拉班德粘度计

布拉班德粘度计是连续追踪淀粉糊化过程中粘度变化zui常用的仪器，也叫做淀粉粘度仪（AmylograPh）。它是一种与同心双层圆筒型旋转粘度计相近似的仪器。这种仪器是使外筒以一定速度（75r／min）旋转，在带动内筒的圆板上安装8根支杆，与此相对，在外筒底部也安装8根支杆，使外筒在试样中转动时产生的扭矩与弹簧的扭转相平衡，将弹簧偏转的角度记录在记录纸上。温度是通过安装在温度计的水银触点，以一定的速度往上升高的，它能与时间成比例，每隔 lmin 升高 1.5 ℃。另外，通过往冷却管道中输送冷水也可以一定速度进行冷却。记录下的粘度时间（温度）曲线称为布拉班德粘度曲线。以700cm·g作为1000布拉班德粘度单位（ BU ）。
测定时预先往500ml 25℃的蒸馏水中加入一定量的淀粉（马铃薯淀粉5%，甘薯淀粉6％，小麦和玉米淀粉10％），使之zui高粘度能达到700~800BU，然后倒入外筒内。从25℃逐步升温到听95℃，在95℃保持10~60min，然后通入冲水缓慢冷至50℃，就D称为达到95℃时的粘度； E称为在95℃保持10min后的粘度；B—E称为降落值，表示粘度的稳定性。降落值越小，热稳定性越大；F表示冷却到 50℃时的粘度；F—E称为稠度；F－C称为回值；G表示在50℃保持lh后的粘度。

3. 细管粘度计
（1）短管粘度计 有恩氏粘度计和福特杯两种。当一定体积的流体通过比较短的细管时，用流出的时间求得粘度，是这类粘度计的特点。用短管粘度计，操作比较简单，但精度不高。恩氏粘度计和福特杯广泛用于淀粉及其衍生物的检验测定，一般以流出时间为20～100s 为好。测定时将制好的糊液倒入试料容器至3个标针所标示的液面处，移开木塞，测200ml糊液在测定温度时流入定量杯中所用的时间。

（2）毛细管粘度计 如乌氏粘度计。

三 粘度的简要测定方法

不同工业对粘度要求不一，测量方法、测定仪器、固含量、测定温度及转子的转速也不相同。
1．纺织工业
（l）经纱上浆 称取 18g样品（绝干）于500ml三颈烧瓶，加入182ml水，置于超级恒温水浴中。其中一个瓶口插入搅拌器，另一瓶口连接冷凝管，边搅拌边升温至 95℃，保温1h后测粘度。打开超级恒温水浴的泵开关，将95℃的热水打入测定筒的夹套内，待温度达95℃后，将待测溶液倒人测定筒内。挂好转子，并上下移动转子，以除去筒内的气泡。启动转子电源，待指针稳定后读数。
（ 2）印花糊料 将样品打入一定固含量的糊液中，用 NDJ-1型粘度计测定粘度。
待测液体，置于直径不小于70mm的烧杯或直筒形容器中。将选配好的转子旋入连接螺杆。旋转升降旋钮，使仪器缓慢下降，转子逐渐浸入被测液体中，直至转于液面标志和液面相平，调整仪器水平。按下指针控制杆，开启电机开关，转动变速旋钮，使所需转速数向上，对准速度指示点，放松指针控制杆，使转子在液体中旋转。经多次旋转（一般旋转20～30s），待指针趋于稳定时，按下指针控制杆，关闭电机，读取读数。

2. 造纸工业
（1）涂布用变性淀粉 称取 30g（或 20g、25g，绝干）样品于250ml烧杯中，加 70ml水搅拌分散，置于 95℃水浴中，待糊化后并保温15min，取出冷至55℃（有的工厂冷至30℃），用NDJ-1
型粘度计，在60r／min时用3号转子测定粘度。
（2）表面旋胶用变性淀粉 称取6g（绝干）样品于250ml烧杯中，加94ml水搅拌分散并置于95℃水浴中，待糊化后保温15min，取出冷至55℃，用 NDJ-l型粘度计，在 60r／min时用3号转子测其粘度。
（3）酸化淀粉 称取6g样品（绝干）于250ml烧杯中，加94ml水搅拌分散后置于95℃水浴中。糊化并在此温度下保持 15min，取出冷至40℃，用NDJ-79型粘度计，1号转筒测定粘度。
 

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