合成胶乳表观粘度半经验模型-南京工业大学学报自然科学版.PDF

第20 卷第 3 期 　　　　　　　　　　　南　京　化　 　大　学　学　报　　　　　　　　　　　Vol.20 No.3 1998 年7 月 　　　JOURNA L OF NANJING UNIVERSITY OF CHEM ICA L T ECHNOLOGY　　　July 1998 合成胶乳表观粘度半经验模型 张氵是　赵黛青　李明海　蔡瑞英　王延儒 (南京化 大学化学 程系, 南京, 2 10009) 摘　要　合成胶乳是一种非牛顿型流体, 其表观粘度与温度、固含量、流动状态等因素有关。 目前见诸文献报道 [ 1] 的一般为粘度与固含量的单变量关联式 。 利用数学回归方法和人 神经网络方法对合成胶乳实验数据进行 处理, 获得了在一定温度下描述某类合成胶乳粘度特性的两变量半经验关联式。 关键词　合成胶乳　半经验模型　回归分析　人 神经网络 中图分类号　O 373 　　在合成胶乳的生产过程中, 非常关键的一步 的一元函数。f 1 (S )和f 2 (S )的具体形式与合成 作是提浓。 即将胶乳从固含量为20%左右提 胶乳的特性、处理温度等有关。 高到40%以上。合成胶乳的粘度特性对于提浓 为了求取该类合成胶乳在一定温度下相应的 作中的操作条件、提浓指标等的正确选定具有 f 1 (S )和f 2 (S )具体表达式。笔者综合应用了两 至关重要的影响。因此获取合成胶乳粘度特性的 种实验数据处理方法(回归分析和人 神经网络 数学描述, 对于指导、改善国内合成胶乳的生产和 方法), 获得了较好的结果。 提浓过程, 具有非常重要的实际意义。 合成胶乳是一种比较典型的假塑性流体, 其 表观粘度, 除受温度影响外, 与固含量和流动状态 都有关系, 而且具有较强的非线性特征。 笔者在对某类两种合成胶乳(简称胶乳F 和 胶乳J)进行了流变特性的研究, 将部分实验数据 示于图1[1] 。 图1 表示在一定S 值(胶乳固含量, %)下, 胶 乳F 表观粘度 η(Pa ·s)、剪切速率D (1/s)之间的 a 关系(胶乳J 情况类似, 图略)。 图1　胶乳F 的实验数据 由此图可见, 在一定温度下, 合成胶乳的表观 ◇S =18.09　★S =30.19　△S =40.58 ◆S =45.68　　× S =52.59 粘度 η是剪切速率D 和胶乳固含量S 的二元非 a Fig.1　T he experimental data of apparent iscosity (latex F) 线性函数, 即:η=F (S , D ), 而且, 非线性的程度 a 随S 的上升而加剧。还可以注意到, 实验数据不 1　回归公式的求取 够多(固含量S 只有5 个取值)。 [2] 回归分析是最常用的数理统计方法 , 在化 本文对所得实验数据, 利用幂定律公式, 获取 实验数据处理中应用很广。本文的 作也首先 了在一定温度下, 合成胶乳粘稠特性的两变量(剪 采用了数学回归方法, 用以建立合成胶乳表观粘 切速率D 和固含量S )关联式。其形式如下: