乌氏粘度计
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聚氨酯弹性纤维的生产包括三道大的工序：聚合、纺丝、精制，其中精制工序主要是用来回收溶剂循环利用，聚合工序则是为纺丝提供合格的原液，原液合格与否，生产过程的一个重要指标就是原液粘度。
在氨纶生产中对于聚氨酯原液粘度的控制十分重要，粘度不合格的原液不能投产纺丝。
聚氨酯原液粘度可以通过调节原液储罐的保温夹套水的温度及调节搅拌器的搅拌转速来控制。
一、表观粘度的概念及意义
氨纶厂化验室一般通过旋转粘度仪来测定原液的粘度，此粘度为动力粘度（Dynamic viscosity）。
动力粘度表示液体在一定剪切应力下流动时内摩擦力的量度，其值为所加于流动液体的剪切应力和剪切速率之比，在国际单位制中以Pa·s（帕斯卡·秒）表示，工业生产中常用泊（poise）或厘泊（centipoise）这两个非法定计量单位。
对于聚氨酯原液这种非牛顿流体来说，我们一般笼统的称作表观粘度（剪切粘度），对于非牛顿流体来说，剪切应力与剪切速率的比值随着剪切应力的变化而变化，所得的粘度称为在相应剪切应力下的表观粘度（Apparent viscosity）。
表观粘度只是对聚氨酯原液的流动性好坏做一个相对的比较，真正的粘度应当是不可逆的粘性流动的一部分，而表观粘度还包括了可逆的高弹性变形那一部分，一般小于真正粘度。
二、表观粘度对生产的指导作用
生产中我们依据这个粘度数值对工艺进行调整，使其波动在可控范围之内，波动范围越小，反应出原液品质越稳定，属于聚合工艺人员需要日常关注的一个重点数据。应该考虑在此数据基础上怎么优化粘度调整方法，表观粘度的启示更多的是此点。
此外，也可以简单的认为表观粘度和聚合物分子量成正比关系，即高聚物分子量越大，流动性越差，则反映出来的表观粘度就越高。
但是，表观粘度除了能比较直观的反应出聚合物品质波动趋势外，并不能精确的反应聚合物分子量的大小，对工艺人员来说还不够。
三、特性粘度的概念及测定方法
生产中需要聚氨酯原液达到特定的分子量才能纺丝，因此需要知道扩链反应后的聚合物分子量大小及其波动范围。
测定聚合物分子量的方法有很多种，常见的有凝胶渗透色谱法（GPC）、粘度法等，工业生产中一般使用粘度法测分子量，此粘度即为特性粘度[η]。
特性黏度（Intrinsic viscosity）是高分子溶液粘度的最常用的表示方法，定义为当高分子溶液浓度趋于零时的比浓粘度，即表示单个分子对溶液粘度的贡献，是反映高分子特性的粘度，其值不随浓度而变，常以[η]表示，单位分升/克（dl/g），或者是毫升/克（ml/g）。
特性粘度的值取决于高聚物的相对分子质量和结构、溶液温度、溶剂特性，当温度和溶剂不变时，对于同一种高聚物而言，特性粘度就与相对分子量有关。
所以常用[η]来求取相对分子质量或者作为分子量的量度，实验室一般用乌氏粘度计或者毛细管粘度计来测定。
乌氏粘度计如图：
测出高分子稀释溶液的特性粘度[η]，根据Mark-Houwink方程：
[η]＝KMα
即可计算出高分子的分子量，其中，常数K和α值与实验溶剂及实验温度有关。
四、特性粘度与表观粘度对比
特性粘度是一个相当重要的数据，它能比较直接的反应出扩链反应的进行程度，可以知道聚合原液是否达到了使用要求，工业生产中，随着生产的稳定进行，特性粘度可以不用作为一个常规样，因为稳定生产情况下的表观粘度对于工艺的判断及调整就足够了，并且，特性粘度的测量相对表观粘度也太复杂。
无论是表观粘度还是特性粘度，对于工艺人员来说，都是需要关注并了解的，前者描述宏观，后者反应微观，如果非要说哪个更重要的话，我认为是后者，套用一个可能不太恰当的比喻：表观粘度属于上层应用，特性粘度则是基础架构。
再啰嗦一遍哈：码字不易，查资料费神，各位如果觉得做的还行，就点赞、转发、收藏来一波，转发不过万，公众号就地解散。
作者：周培源，本文首发于氨纶干货（ID：algh2008），未经允许，严禁转载或部分转载，如需转载请联系开白，标明来源。征稿邮箱：2036735368@qq.com
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