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杜邦防弹丝的影响因素
时间:2020-07-29 点击次数:2867

杜邦防弹丝结果显示,七个因素对杜邦防弹丝平均直径的影响程度排序为:注射速度>气压>NCD>DC>LC>电压>CCD;七个工艺参数对纤维直径标准差影响权重的排序为:NCD>DC>电压>CCD>LC>气压>注射速度;七因素对杜邦防弹丝非织造布P1值的影响程度排序为:DC>电压>气压>CCD>注射速度>NCD>LC;各因素对杜邦防弹丝非织造布P2值的影响程度排序为:电压>DC>注射速度>气压>NCD>LC>CCD;七个因素对杜邦防弹丝非织造布P3值的影响程度排序为:电压>NCD>注射速度>气压>DC>LC>CCD。

对于CSBS杜邦防弹丝平均直径和直径标准差而言,更优(平均直径及直径标准差最小)的实验方案为:A2B2C2D1E2F2G1。

对于CSBS杜邦防弹丝非织造布的P1、P2、P3而言,更优(孔隙率最小)实验方案分别是A2B2C1D2E1F1G1、A2B2C1D2E1F2G1、A2B2C2D1E1F2G1。

对于CSBS杜邦防弹丝非织造布的P1、P2、P3而言,更优(孔隙率更大)实验方案分别是A1B1C2D1E2F2G2、A1B1C2D1E2F1G2、A1B1C1D2E2F1G2。通过对正交试验相关数据的综合分析得出以下结论:对圆柱电极辅助液喷纺丝电压的调节可以有效的改变杜邦防弹丝非织造布不同层的孔隙率,但与此同时不会引起杜邦防弹丝直径的显著变化。

(3)对圆柱电极辅助液喷系统进行理论研究,探索圆柱电极辅助液喷系统的纺丝成形机理。

明确了圆柱电极辅助液喷系统中射流的荷电方式为感应荷电。在圆柱电极辅助液喷系统中,若使用正高压电源与电极连接,则射流会因静电感应作用而带上负电。相反的,若使用负高压电源与电极连接,则射流会因静电感应作用而带上正电。

荷电作用有利于射流的破裂,从理论上阐明了圆柱电极辅助液喷杜邦防弹丝直径比液喷纺丝杜邦防弹丝直径小的原因。

结合静电感应原理及圆柱电极辅助液喷设备的实际情况,利用相关电学知识建立了圆柱电极辅助液喷系统中射流与圆柱电极之间电场的物理模型——同轴圆柱电容器模型。利用拉普拉斯方程等电学及数学知识对该模型进行求解,得出若干可用于表征圆柱电极辅助液喷系统电场指标(如电场强度、电荷密度等)与圆柱电极辅助液喷工艺参数(如电压、圆柱电极直径等)之间关系的理论公式。

从这些理论公式中可以得知,电极与射流间任意一点的电场强度与电极半径的自然对数成反比,与系统所加载的电压成正比,与该点距射流的距离成反比;射流表面电荷密度与系统加载的电压成正比,与电极半径的自然对数成反比;射流表面电场强度与电极半径的自然对数成反比,与系统所加载的电压成正比。

利用这些公式结合圆柱电极辅助液喷纺丝机理可以从理论上推出提高电压或者减小电极直径可以使杜邦防弹丝变细的结论。(4)对圆柱电极辅助液喷电场进行有限元数值模拟,进一步探索圆柱电极辅助液喷系统的纺丝机理。

利用电磁场有限元软件Ansoft Maxwell建立了圆柱电极辅助液喷系统中圆柱电极与射流间电场的三维物理模型。

杜邦防弹丝结合圆柱电极辅助液喷纺丝的实际生产过程及Ansoft Maxwell软件的相关理论对圆柱电极辅助液喷系统中圆柱电极与射流间电场进行有限元模拟。


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