基于高速气流的熔裂法聚合物爆裂模型

超细纤维非织造布由于其性能优异，已成功用于白细胞过滤、饮用水净化、重金属废水过滤、电池隔板、吸油毡、保暖材料等领域。熔裂法是一种新型的聚合物超细化加工技术，但在该加工技术中聚合物在高速气流作用下的爆裂机理这一关键科学问题尚需深入研究。本项目将对高速气流中聚合物爆裂模型进行研究，对最终纤维直径等进行预测。主要研究内容包括对气体流场进行理论建模和数值模拟，对聚合物爆裂进行理论建模和数值模拟，确定爆裂条件，预测爆裂后细丝直径；再对主要工艺参数和设备设计参数对纤维直径的影响进行计算机仿真。应用高速摄像仪和图像分析技术对聚合物爆裂过程及最终纤维直径的模拟结果进行实验验证。研究成果可为这种新型聚合物超细化加工方法的发展与成熟提供理论基础。

超细纤维非织造布由于其性能优异，已成功用于白细胞过滤、饮用水净化、重金属废水过滤、电池隔板、吸油毡、保暖材料等领域。熔裂法是一种新型的聚合物超细化加工技术，但在该加工技术中聚合物在高速气流作用下的爆裂机理这一关键科学问题尚需深入研究。.本项目是对高速气流中聚合物爆裂模型进行研究，对最终纤维直径等进行预测。主要研究内容包括：(1) 对气体流场进行理论建模和数值模拟及实验验证。(2) 对聚合物爆裂进行理论建模和数值模拟，确定爆裂条件，预测爆裂后细丝直径；对主要工艺参数对纤维直径的影响进行计算机仿真；应用高速摄像仪和图像分析技术对聚合物爆裂过程及最终纤维直径的模拟结果进行实验验证。研究结果表明，所建模型能较好地预测熔裂非织造气体流场及纤维直径。气体压力和聚合物流量等工艺参数对纤维直径有一定影响：气体压力增大，则爆裂力增大，故聚合物爆裂程度增加，从而使纤维直径减小；聚合物流量减小，在爆裂力大致不变的情况下，纤维直径将变细。.研究成果为深刻理解纺粘非织造加工过程，提高相关领域学科水平做出了贡献，也为这种新型聚合物超细化加工方法的发展与成熟提供理论基础。