不同长径比圆锥口模的挤出胀大分析

深入讨论了聚合物熔体在不同长径比、不同角度圆锥口模的挤出胀大现象及机理,在理论计算上和实验过程证明,长径比较小的口模挤出胀大比远大于长径比较大口模的挤出胀大比,说明口模入口角处形成的收敛流场产生流动方向上的速度梯度,熔体受到拉伸形变产生较强烈的弹性效应,引证了收敛口模熔体流动以拉伸变形为主的事实,而且进一步说明聚合物熔体在口模的挤出胀大主要受到入口收敛流动产生的弹性回复的影响,表现出熔体在短口模挤出时显著的挤出胀大.当长径比增大,入口效应引起的弹性形变在口模的平直段得到回复,此时熔体主要受到剪切流动引起的较弱的弹性形变,表现为挤出胀大较小.     

喷丝板结构对熔融纺丝挤出过程聚合物熔体流动特性的影响

熔体在喷丝板微孔内流动时的稳定性和流场分布的均匀性是后续决定纤维成型质量的关键，这对熔体挤出前后的速度差、流道内的剪切速率分布和口模段内径向速度均匀性提出了要求。利用计算流体力学技术对涤纶工业熔融纺丝中的聚合物微孔挤出过程进行了数值模拟，得到了聚酯熔体在微孔内流动过程的速度、压力和剪切速率分布，讨论了熔体挤出前后的速度差和剪切速率分布对熔体流动稳定性的影响。提出了评价口模段内熔体径向速度分布的流动非均匀系数，指出不同长径比和收敛角分别通过改变流动充分发展段长度和口模段入口处径向速度分量来影响流动非均匀性。研究发现非均匀系数随长径比的增大而减小，随收敛角的增大先减后增。综合分析结果表明，长径比为3、收敛角为74°的喷丝板最佳。     

涤纶工业丝熔融纺丝过程的数值模拟

为了研究涤纶工业丝熔融纺丝过程熔体流动规律,根据企业用喷丝孔建立模型,运用三维有限元(Finite element method, FEM)数值模拟方法对涤纶工业丝熔融纺丝的过程进行了数值模拟,对比分析了喷丝孔收敛角、口模长径比以及喷丝孔入口流量对挤出过程温度场、速度场、剪切速率场以及压力场分布的影响。结果表明：温度场对喷丝孔结构变化不敏感,受入口流量影响较大;收敛角的增大会使熔体在收敛段速度增长趋势变大;长径比太大会使得熔体受口模段剪切作用增强,不利于速度均匀分布;入口流量大小对熔体流动状态影响较大。收敛角为73°,长径比为3的喷丝孔结构最有利于速度的均匀分布。     

基于Polyflow田字形网格食品托盘挤出成型分析

运用Solidworks三维建模软件建立"田"字形口模实体模型,取其1/4作为分析对象进行ANSYS网格划分,在Polyflow中采用190~℃聚乳酸流体进行仿真分析,得到正常口模和经过逆向挤出设计口模的流场模拟结果,对比分析了7个截面上流场和挤出形状,并对其中4个典型截面建立折线图进行深入对比。结果表明:经过逆向挤出设计的口模内流速分布更为均匀,口模内流体速度先略有上升后不断下降并趋近于一个稳定值,产品最终截面形状符合要求。     

棒材挤出口模的流变学设计

讨论了圆截面挤出口模流道的设计问题，考虑到聚合物熔体挤出过程中的粘弹特性，提出了棒材挤出口模流道设计的计算公式。     

并列复合熔体界面运动规律初步探讨

双组分高聚物熔体在毛细管中曲流动对复合纤维的纺丝成型及纤维的截面结构有重要影响。本文研究了双组分熔体在毛细管中作并列流动的界面运动。实验表明:化学结构不同的两种高聚物熔体以两连续相流动,界面运动与熔体的粘弹性有关;两种高聚物分子结构的不同,挤出条件、熔体温度、剪切速率和毛细管长径比的不同,所得纤维横截面的界面形状及纤维从喷丝孔挤出时的弯角有不同的结果。     

应用熔体指数仪研究聚丙烯流变特性

通过比较不同载荷和温度下聚合物熔体单位时间内的挤出量和挤出物直径，预测其流变特性，应用国产的标准熔体指数仪，考察了温度和载荷对几种熔体指数不同的聚丙烯熔体流动速率的影响。通过对实验数据的统计分析，采用二元非线性回归分析的方法，发现聚丙烯的熔体流动性与压力和温度服从二元指数函数关系，并且不同熔融指数的聚丙烯其熔体流动性对温度和压力的敏感性是不同的，结合高聚物的加工理论，对指导聚丙烯的加工有一定的意义     

环形微孔中钢针缩进量对中空纤维中空度和挤出胀大的影响

利用Polyflow数值模拟法,对使用圆形微孔内置同轴心钢针法纺制中空纤维过程中聚合物熔体的流速分布进行模拟.分析了钢针缩进量不同时,聚合物熔体在微孔内的流速分布变化和挤出胀大反应,以及聚合物熔体挤出胀大比的变化趋势和中空纤维中空度的变化.结果表明:聚合物熔体的挤出胀大比随钢针缩进量的增大而逐渐增大;中空纤维的中空度与钢针缩进量呈非线性关系;钢针缩进量为0.05 mm时,所制备的中空纤维的中空度最大,钢针缩进量为0.20 mm时,中空纤维的中空度趋于0.试验结果与模拟结果良好的吻合性说明,本文建立的模拟方法具有一定的可行性和可靠性.     

灯罩后壳塑件模流分析

塑料制品的很多缺陷都与塑料在模具中的流动方式有关。因此对注塑成型来说,最重要的是控制塑料在模具中的流动。通过华塑CAE软件对熔体在模具中的流动进行模拟分析,预测熔体流动前沿的推进方式、填充过程中的压力和温度变化、气穴和熔接痕的位置等,有助于工艺人员在试模前对可能出现的缺陷进行预测,找出原因,改进产品的结构设计和模具设计,提高一次试模的成功率。     

灯罩后壳塑件模流分析

塑料制品的很多缺陷都与塑料在模具中的流动方式有关。因此对注塑成型来说,最重要的是控制塑料在模具中的流动。通过华塑CAE软件对熔体在模具中的流动进行模拟分析,预测熔体流动前沿的推进方式、填充过程中的压力和温度变化、气穴和熔接痕的位置等,有助于工艺人员在试模前对可能出现的缺陷进行预测,找出原因,改进产品的结构设计和模具设计,提高一次试模的成功率。     

挤出口模内壁面滑移机理研究

运用理论和实验相结合的方法,研究了聚合物熔体在挤出口模内流道壁面滑移的机理,为合理设计口模,控制工艺参数以得到高质量的制品提供了理论依据。     

双螺杆挤出机流道流场和操作参数的数值模拟研究进展

双螺杆挤压膨化技术是一种先进的物料挤压成型技术,在聚合物和食品加工领域有着广泛的应用前景.研究物料在流道内挤出流动状态和特性,对改进双螺杆挤出机的几何结构和操作参数有重要意义.本文围绕双螺杆挤出机流道仿真模型适用性分析、螺杆几何结构数值模拟和操作参数仿真分析等内容梳理了流场仿真结果,重点分析了影响流道内流动状态的因素....     

基于Polyflow十字形纤维挤出成形过程的模拟计算

基于Polyflow专用软件,对十字形纤维挤出成形过程进行模拟计算.结果表明:熔体从喷丝孔挤出后速度分布的变化与熔体挤出胀大是同时发生的,表面张力是引起纤维截面变化的主要作用因素,并初步确定了十字形纤维挤出变形距离喷丝板的大致范围,在设计喷丝孔时应考虑到表面张力对纤维成形过程的影响.在设计喷丝孔之前应对熔体挤出过程进行...     

单螺杆挤出机计量段模拟研究

针对3种不同类型聚乳酸(PLA)专用螺杆的计量段结构,运用Polyflow软件进行三维流场模拟3种不同类型混炼结构,分析聚乳酸挤出过程的三维等温流场。结果表明:在相同的工艺条件下,不同的单螺杆结构,流道内聚乳酸各物理量的值存在较大差异性;普通型单螺杆的熔体的轴向速度和压力较大,利于螺杆挤出过程,但熔体剪切速率小、熔体黏度大,从而导致挤出熔体质量较差;菠萝型单螺杆的熔体的轴向速度和剪切速率较大且黏度值较小,因此具有较好的塑化能力;菠萝型和销钉型单螺杆在流道内会出现环流的情况,不利于熔体输送。     

非等温条件下啮合同向双螺杆挤出过程数值模拟分析

采用SolidWorks建立啮合同向双螺杆三维物理模型,通过改变螺杆挤出机加工聚乳酸时的转速,在非等温的模拟条件下,通过polyflow软件对其进行相应的模拟分析,对比不同转速对聚乳酸加工时产生的影响。结果表明:在非等温条件下,温度在挤出方向上线性增加,并且温度在Z轴截面上沿径向向外逐渐增大。通过对比不同转速下的流场分析,发现随着转速的增大,螺槽内出现较大的温差,当转速达到240r/min时,聚合物出现部分降解,对生产加工产生影响;对剪切速率场和黏度场的对比分析也进一步验证了两者的相关性。     

基于Polyflow十字形纤维挤出成形过程的模拟计算

基于Polyflow专用软件,对十字形纤维挤出成形过程进行模拟计算。结果表明:熔体从喷丝孔挤出后速度分布的变化与熔体挤出胀大是同时发生的,表面张力是引起纤维截面变化的主要作用因素,并初步确定了十字形纤维挤出变形距离喷丝板的大致范围,在设计喷丝孔时应考虑到表面张力对纤维成形过程的影响。在设计喷丝孔之前应对熔体挤出过程进行逆向挤出模拟计算,以保证得到所需的异形截面纤维。研究成果对于异形纤维的开发有理论参考作用。     

Factorial optimisation of the effects of extrusion temperature profile and polymer grade on as-spun aliphatic–aromatic co-polyester fibres III: mechanical properties

The effect of extrusion temperature profile in the melt‐spinning process of as‐spun linear aliphatic–aromatic co‐polyester (AAC) fibres upon their mechanical properties and process productivity was modelled by using factorial experimental designs. After the viscoelastic and morphology characteristics of the polymer were considered using Differential Scanning Calorimetry and Melt Flow Index (MFI), the rheological data were used to determine the enhanced melt‐spinning temperature of the six heating zones in the process. Tensile strength, elongation at break, modulus and fibre productivity (g/min) of the melt‐spinning process have been quantitatively assessed as responses to polymer grades and extrusion zone temperature. The optimisation of mechanical properties and productivity helps in understanding and controlling the most desired properties in the produced fibre. It has been noted that the die head temperature (spinning temperature), the polymer grade and their interaction are the most significant factors affecting the mechanical properties. Analysis of the fibre productivity shows that the polymer grade and its interaction with the die head temperature is significant in terms of influencing the output of the melt‐spinning process, which could be related to the polymer molecular weight and polymer structure. There is an interaction between polymer grade and feeding zone temperature which is related to the material supply action in the feeding zone. The friction between the screw and the material is affected by heating action, which affects the moisture content and the molten material rheology. By adjusting the extrusion temperature profile and selecting the more applicable spin‐able polymer grade through a statistical forecasting model, the combination of the cost related to material grade and processing cost controls the fibre production cost. The fibre made of low MFI grade has better structure and mechanical properties than that made of the higher MFI grade, and the former will be preferred for future work. With previous work related to the effects of extrusion temperature profile on the fibre structure, the present paper will help in developing the production process of biodegradable linear AAC fibres.     

用于纺丝成网非织造布的聚丙烯熔体性能研究

用ＤＳＣ曲线及动态模量比较两种聚合物ＰＰＵ１７８０Ｆ１及ＮＸ５００８１的分子结构结构与熔体热学性能和动态流变性能的关系。并运用纺丝法（Ｒｈｅｏｔｅｎｓ）研究分析两种聚合物的熔体拉伸流动性能。从熔体拉伸时瞬时拉伸粘度与应变、应变率的关系,观察聚合物熔体拉伸变化规律、实验结果表明：聚合物熔体拉伸粘度随应变、应变率而改变,ＰＰＵ１７８０Ｆ１拉伸粘度高,弹性小,适用于纺丝成网非织造布专和聚合物。而ＮＸ５０