纤维悬浮液的分散性能是造纸工艺的核心参数，直接影响纸张的均一性、力学性能和能耗效率。传统表征方法因高粘度体系的限制难以实现检测。本文聚焦低场核磁共振（LF-NMR）技术，解析纤维悬浮液在水溶液中的分散性，为优化造纸工艺提供新思路。

纤维分散性能的工艺意义与挑战

在造纸过程中，纤维的均匀分散是实现纸张高性能的关键。机械打浆通过剪切力使纤维分丝帚化，增加比表面积和氢键结合位点。然而，分散不足会导致：

纸张缺陷：纤维团聚形成“云彩斑”和微孔，降低抗张强度（下降15%~30%）和印刷适性；

能耗激增：分散不良的浆料脱水效率降低，干燥能耗占造纸总能耗的60%~70%；

化学品浪费：助留剂需额外增加20%~30%用量以覆盖纤维表面。

传统表征方法如zeta电位法和动态光散射（DLS）存在明显局限：

zeta电位法：仅反映浆料表面电荷分布，无法直接关联纤维微观形貌；

DLS技术：依赖布朗运动，高粘度体系（>100 mPa·s）中颗粒运动受限，导致信号失真。

低场核磁共振技术的检测原理

低场核磁共振技术表征分散性的核心原理基于氢质子弛豫时间T2与分子运动状态的关联性。在分散体系中，溶剂分子与纤维表面的相互作用会导致T2弛豫时间发生变化，在固含量相同的情况下，T2弛豫时间越短，分散性越好。在纤维悬浮液中，水分子与纤维表面的相互作用会影响其弛豫时间，从而为分散性能的评估提供依据。

低场核磁共振技术优势：

快速无损：可快速检测（120s）,实时反映产线产品质量，同一样品可进行反复测试；

数据：数据准确，测试灵敏度高；

原位分析：无需稀释样品，反映样品真实分散性；

操作便捷：操作简便，无需专业技能。

实验案例：

纤维溶于水相、纤维溶于NMP相分散性测试

改性纤维1溶于水相和NMP相中的T2弛豫时间更短，分散性更好。

低场核磁共振技术在纤维悬浮液在水溶液中的分散性能研究展现出潜力。随着技术不断精进，它有望深度融入造纸工艺优化流程，助力企业调控生产参数，降低能耗、减少化学品浪费，源源不断产出均一性佳、力学性能优、表面的高品质纸张，推动造纸行业朝着绿色、高效、智能方向大步迈进，重塑行业发展新格局。