纖維懸浮液的分散性能是造紙工藝的核心參數，直接影響紙張的均一性、力學性能和能耗效率。傳統表征方法因高粘度體系的限制難以實現檢測。本文聚焦低場核磁共振（LF-NMR）技術，解析纖維懸浮液在水溶液中的分散性，為優化造紙工藝提供新思路。
纖維分散性能的工藝意義與挑戰
在造紙過程中，纖維的均勻分散是實現紙張高性能的關鍵。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。
傳統表征方法如zeta電位法和動態光散射（DLS）存在明顯局限：
zeta電位法：僅反映漿料表面電荷分布，無法直接關聯纖維微觀形貌；
DLS技術：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。
低場核磁共振技術的檢測原理
低場核磁共振技術表征分散性的核心原理基于氫質子弛豫時間T2與分子運動狀態的關聯性。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。
低場核磁共振技術優勢：
快速無損：可快速檢測（120s）,實時反映產線產品質量，同一樣品可進行反復測試；
數據：數據準確，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。
低場核磁共振技術在纖維懸浮液在水溶液中的分散性能研究展現出潛力。隨著技術不斷精進，它有望深度融入造紙工藝優化流程，助力企業調控生產參數，降低能耗、減少化學品浪費，源源不斷產出均一性佳、力學性能優、表面的高品質紙張，推動造紙行業朝著綠色、高效、智能方向大步邁進，重塑行業發展新格局。
