熔喷气流场中的纤维运动模拟与分析

为探究纤维在熔喷气流场中的牵伸运动过程,对熔喷气流场和纤维牵伸过程进行数值模拟。分析了熔喷气流场的分布特点,采用欧拉-拉格朗日法建立了熔喷纤维牵伸力学模型,获得熔喷纤维在气流场中的运动轨迹、牵伸倍数等信息;利用高速摄影机捕获了纤维在熔喷气流场中的运动轨迹并验证了模拟结果。结果表明：熔喷喷嘴下方存在气流回旋区,气流场分为射流单独流动区、射流汇合融合区和射流合并区;熔喷纤维的牵伸倍数先增加后减小,纤维运动在射流单独流动区出现鞭动,在射流合并区中存在纤维折叠成圈现象;射流汇合融合区是纤维细化的主要区域,该区域内纤维鞭动增加,牵伸倍数最大;验证实验中纤维运动中的鞭动、折叠成圈和运动轨迹与模拟结果一致。     

薄型熔喷纤网纤维直径测试方法探讨

介绍了薄型熔喷非织造纤网显微图像的采集方法;在对所采集的纤网图像进行处理的基础上,探讨了基于面积法测试纤网中纤维直径的方法。     

熔喷过程中纤维直径再次变大的模拟与验证

为直观表达熔喷过程中气流对纤维的拉伸作用,对熔喷过程中的纤维运动进行了数值模拟。首先将熔喷过程中的纤维看作是由麦克斯韦(Maxwell)元件连接的珠子;之后将已知的纤维速度、纤维温度数据加载到纤维模型上,通过拉格朗日法数值模拟预测纤维在熔喷过程中的运动速度、纤维直径等信息。模拟结果表明,纤维在远离喷丝孔的过程中,由于气流速度、气流温度逐渐衰减,致使纤维受到气流力的作用逐渐减弱,若气流力小于纤维自身的黏弹力,纤维会在黏弹力的作用下回缩,在宏观上表现为纤维直径的再次增大。最后在一定实验条件下,利用线下方法测量了熔喷纤维的直径,实验结果也验证了熔喷过程中纤维直径会有再次变大的现象。     

熔喷工艺中纤维运动的研究

利用“球—弹簧”纤维模型,模拟计算了熔喷过程中纤维断裂后的运动情况,模拟计算的结果与实验拍摄到的纤维运动状况定性地符合;研究了空气的初始速度和气流的角度对纤维运动的影响。     

聚丙烯熔喷生产线常见质量问题分析及纤维直径的调整

根据国产幅宽1.6 m熔喷生产线工艺调试经验,简要叙述了熔喷生产线工艺流程中各个环节对产品质量造成影响的因素。介绍了针对不同质量问题可采取的相应工艺处理方案和提高产品质量的方法,并总结了降低产品纤维直径的工艺调整方法。     

喷气涡流纺中纤维运动的三维数值模拟

针对目前模拟纤维在喷气涡流纺喷嘴流场中运动情况,常将纤维模型简化或者建立二维模型,无法描述纤维在三维空间内的变形这个问题,建立了纤维运动三维模型,并合理设置纤维属性,使纤维运动模型更加符合实际状态。结合任意拉格朗日-欧拉法,数值模拟求解了纤维在喷气涡流纺喷嘴流场中的运动问题,并分析了纤维的运动与变形情况。结果表明:加捻室的负压导致喷嘴入口的气流流动,纤维尾端在气流中的运动十分复杂,先在乱流的影响下小幅波动,然后随时间推进振动频率和振动幅度都是先增大后减小;在流场的影响下,纤维尾端从纱线中被剥离出来,并呈螺旋形式向前行进形成包缠纤维。     

共混弹性聚合物熔喷工艺对纤维直径的影响

研究共混弹性聚合物熔喷工艺对纤维直径的影响,结果表明:热空气温度对纤维直径的影响较大,提高热空气温度有利于产生更细的纤维;热空气压力对纤维直径的影响显著,热空气压力上升,纤维直径迅速减小;接收距离对纤维直径的影响不大,但它可以改变纤网蓬松度。     

高速熔纺初生纤维单丝直径在线测量系统

初生纤维在生产过程中易出现弱丝现象,从而导致纤维品质下降。为提高纤维成丝品质,研发了一种高速熔纺初生纤维单丝直径在线测量系统。该系统使用远心镜头与CCD成像技术,应用边缘灰度梯度法及高斯滤波算法,实现了图像清晰度判断并降低了测量误差,并可将高速熔纺初生纤维单丝直径的在线测量精度控制在0.0077 mm,从而达到对初生纤维弱丝的有效检测,以及提升纤维成丝品质的目的。     

基于非牛顿流体本构方程的熔喷纤维直径预测

为从理论上精确预测熔喷纤维的直径并揭示其成纤机制,立足于拉格朗日方法的熔喷珠链模型,引入PTT、UCM、Giesekus和Rouse-Zimm这4种非牛顿流体本构方程,分别预测了纤维在气流场中的受力与直径变化。结果表明:采用不同的非牛顿流体本构方程计算获得的纤维黏弹力不同,由此导致模拟结果具有明显差异;纤维的最终直径受到内外应力差和凝固点位置的影响,内外应力差越大,纤维细化速度越快,凝固点距离喷丝孔越远,纤维具有更加充分的空间拉伸,更容易产生较细的纤维;采用UCM非牛顿流体本构方程模拟获得的纤维最粗,而采用Giesekus非牛顿流体本构方程模拟获得的纤维最细;采用Giesekus非牛顿流体本构方程的珠链模型获得的预测结果与实验结果更相符。     

喷气织机引纬流场的测试与分析

本文测试分析了单孔辅助喷嘴的流场特性，首次提出了单孔辅助喷嘴射流的不对称性；还测试分析了多个喷嘴气流合成的流速分布以及影响喷气织机气织机气流合成的主要因素。此处，讨论了有关降低气流合成波动率问题。     

气流纺纺纱器高速工艺与流场纤维杂质运动的研究

目前世界各国气流纺加拈杯速度约为5～6万转/分,实验室机台达7～8万转/分。从使用气流纺的经济分析结果看,单机产量愈高,单位产品消耗的费用就愈低。一般在气流纺产量比环锭高一倍以上时,才有较高的经济效益,才能显出气流纺的优越性。 在纺纱器中,棉条经刺辊分梳后,分离的纤维和杂质附着于刺辊上并跟随它运动;当经过排杂口后,大部分杂质被排除,而纤     

喷气织机辅助喷嘴流场特性与耗气量分析

为研究辅助喷嘴几何结构对喷嘴喷射效果及耗气量的影响,采用CFD软件Fluent对喷气织机辅助喷嘴流场进行数值模拟,获得了辅助喷嘴在不同供气压力、出口截面积、出口形状及喷射角下的纬纱飞行轴线气流速度分布。结果表明:随压力增大,射流速度的提升逐渐变弱,耗气量随压力呈正相关变化;喷嘴出口截面积影响射流速度和持续性,随截面积增加耗气量不断增大;截面积一定时,出口形状变化对筘槽内流场影响较小;纬纱飞行方向上气流速度及峰值位置随喷射角而变化,在实验范围内,喷射角越大耗气量越小,选择合适的辅助喷嘴和引纬工艺,是实现喷气织机高质低耗目标的关键。     

Coolplus纤维喷气纱的生产

Coolplus纤维是一种新型的具有吸湿排汗功能的聚酯纤维,利用喷气纺纱机纺制的Coolplus纱硬挺度好,透气性强,服用性能好.以Coolplus 14.8 tex纯纺喷气纱为例,介绍了纺纱工艺流程及各工序工艺配置情况,对比了同号数Coolplus纤维喷气纱和环锭纱质量.     

新型熔喷气流模头的设计与数值分析

为改善熔喷流场和降低纤维直径,在普通双槽形气流模头的基础上设计了新型模头,并对其进行数值研究.借助Gambit软件建立新型模头的几何模型,采用Fluent软件对其流场进行模拟,分析了纺丝线上的速度、温度、湍流强度分布规律及其对纤维牵伸细化的影响.结果表明:与普通的双槽形模头相比,带有内稳定器的新型双槽形熔喷模头可有效地...     

熔纺纤维生产工艺的发展及趋势

尽管合成纤维的工业化生产在五十年前才开始,其1990年的市场占有量已达148.7万吨,占世界纤维总消耗量的38.7%。三种以聚酯、聚酰胺和聚丙烯腈为原料的纤维是合成纤维最重要的代表,其1990年的比例示于表1。聚烯烃纤维未包括于给出的统计     

便携式喷气织机引纬流场检测仪的开发

本文介绍了便携式喷气织引纬流场检测仪的开发，并通过实际测试证明该系统是可行的。     

基于CFD的喷气织机辅助喷嘴流场分析

 为了研究辅助喷嘴的流场性质,本文建立了喷气织机辅助喷嘴流场的三维模型,利用计算流体动力学(CFD)分析软件Fluent对辅助喷嘴流场的三维模型进行了数值模拟,得到了供气压力为0.28MPa条件下辅助喷嘴出口实际流速中心线上的速度分布曲线、压力分布曲线以及不同供气压力条件下辅助喷嘴出口的速度分布曲线。计算结果表明：供气压力为0.28MPa时,辅助喷嘴出口最大风速高达404m/s,在辅助喷嘴出口出现了负压区;随着供气压力的增加,辅助喷嘴出口风速逐渐增大,供气压力每增加0.1MPa,出口风速约增加50m/s。最后,通过与相关文献实验值的比较,证明了数值模拟方法和实验方法分析辅助喷嘴流场的一致性。