干喷湿纺制备中空纤维膜的喷丝头结构优化模拟

在干喷湿纺法制备中空纤维膜的过程中,喷丝头作为关键的纺丝组件之一,其尺寸及内部几何形状对于聚合物分子链的取向和最终的膜形态有着重要影响,通过优化喷丝头结构有助于提高膜丝可纺性和产品质量。采用数值模拟的方法,建立三维喷丝头溶液流道模型,探讨了环隙直管长度、环隙间距、锥形流动角等流道结构参数对溶液在喷丝头内的剪切流动、出口挤出胀大以及气隙中拉伸流动的影响。模拟结果表明:纺丝液流经喷丝成型孔入口处的压力及压力降随着直管长度增加而增大,随环隙间距、锥形流动角的增大而减小,且环管流道越长,越有助于溶液流动充分发展;相比于直管长度,环隙间距和锥形流动角对溶液的挤出胀大行为影响更显著,随着环隙间距和锥形流动角的增大,挤出胀大现象减弱。直管长度和锥形流动角对气隙中的初生纤维外径分布影响不明显。增大直管长度和环隙间距、采用锥形环管,有利于增加膜丝取向度和强度、提高纺程中的流动稳定性。模拟优化得到的喷丝头结构为直管长度1.1 mm,环隙间距0.11 mm(即长隙比为10左右),锥形流动角大于30°。

取向聚氨酯纳米纤维膜卷纱的制备及其力学性能

为解决纳米纤维膜强力低、使用稳定性差的问题,通过将聚氨酯(PU)树脂溶于二甲基甲酰胺和四氢呋喃中制备纺丝液,再经静电纺丝制备纳米纤维膜,并通过加捻和热定形制得PU纳米纤维膜卷纱。比较了纳米纤维膜和膜卷纱的表面形貌,对纳米纤维膜卷纱的力学性能、热学性能和孔隙率进行了测试。结果表明:当纺丝液中PU质量分数为14%和15%时,纤维成膜性良好;纳米纤维膜卷纱表面纤维表现出明显的取向性,较粗的取向纤维与较细的非取向纤维相互连接形成网络结构;随着PU质量分数的增加,取向纤维比例明显增加;与纳米纤维膜相比,纳米纤维膜卷纱的断裂强力、拉伸性能明显提高;当PU质量分数为15%时,PU纳米纤维膜卷纱的断裂强度最高,为0.84 cN/dtex,弹性回复率为98%;PU质量分数为14%的纳米纤维膜卷纱经100次拉伸的弹性回复率为83%;热定形纳米纤维膜卷纱的比表面积为1.6362 m^(2)/g,孔容为2965 m^(3)/g,平均孔径为12.39 nm。

固相增黏环境氧含量对超高黏尼龙6 薄膜晶点的影响

以相对黏度为3.3的尼龙6(PA 6)切片为原料,在不同氧含量环境下,通过固相增黏制备超高黏尼龙6(PA 6)切片,并利用小型实验室吹膜机制得相应超高黏PA 6薄膜,研究了环境氧含量对超高黏PA 6切片熔融结晶行为、紫外性能,以及相应超高黏PA 6薄膜晶点数和晶点形貌的影响。结果表明:超高黏PA 6切片的结晶起始温度、结晶峰温度、结晶焓随环境氧含量的提高先增大后下降;超高黏PA 6薄膜的晶点数随着环境氧含量的提高而增多,当环境氧含量大于10 mg/kg时,超高黏PA 6薄膜的晶点数超过3个/cm 2,无法满足使用要求;室温下超高黏PA 6切片薄膜的晶点呈带状,当温度升至300℃,晶点周围PA 6完全融化,但晶点仍保持形态不变;PA 6切片在热氧的作用下发生交联反应形成凝胶物质是导致晶点形成的主要原因。

双针头连续水浴静电纺的电场模拟及其纳米纤维包芯纱结构

为研究电场变化对皮芯结构纳米纤维包芯纱结构的影响,通过双针头连续水浴静电纺丝法制备了以涤纶长丝为芯纱,锦纶纳米纤维为包覆层,兼具纳米纤维特性和传统纱线力学性能的纳米纤维包芯纱。通过有限元分析软件ANSYS模拟其电场分布,探究了2个针头针尖间距对电场分布及纳米纤维包芯纱结构的影响。结果表明:静电纺丝最大电场强度出现在针尖处,随着针尖间距的增大,电场强度峰值呈现先增大后减小再增大的趋势;当针尖间距为20 mm时,纳米纤维间的黏结较多;随着针尖间距的增大,纳米纤维的形貌更加均匀光滑,其直径呈减小趋势,在针尖间距为80 mm时达到最小值(74.43±10.79) nm;当针尖间距从20 mm增加到60 mm时,纳米纤维包芯纱的孔隙率从20.27%提高到44.08%。

喷丝速率对连续水浴静电纺纳米纤维包芯纱结构与性能的影响

为实现工艺参数对纳米纤维包芯纱的结构调控,采用连续水浴静电纺丝的方法,以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维为芯纱,聚酰胺6(PA6)纳米纤维为包覆层,制备兼具纳米纤维特性和传统纱线力学性能的纳米纤维包芯纱。对PET/PA6纳米纤维包芯纱的形态、晶体结构和力学性能进行分析与表征。结果表明:纳米纤维包芯纱具有良好的皮芯结构;PA6包覆层的纳米纤维直径为66~80 nm,其孔隙率随喷丝速率的提高而下降,结晶度在19%~24.15%范围内,且随喷丝速率的提高而减小;PA6纳米纤维包覆层的断裂强度和断裂伸长率随喷丝速率的增大而降低,其断裂强度降为常规PA6纤维的1/5;纳米纤维包芯纱保持了芯纱的强力与断裂伸长率等力学性能。

微波辐射促进P_2O_5催化液相贝克曼重排制己内酰胺

在微波辐射的条件下,以P2O5为催化剂,开发了液相贝克曼重排制己内酰胺(CPL)的新型工艺。研究了加热方式、催化剂(H3PO4、ZnCl2和P2O5)、反应容器、微波辐射强度、辐射时间、催化剂用量以及溶剂(环己酮、水和N,N-二甲基甲酰胺)对环己酮肟液相贝克曼重排反应的影响。在催化剂P2O5的质量分数为14.0%(0.19 g)、10 mLN,N-二甲基甲酰胺为反应介质、1.153 g环己酮肟、微波辐射强度为280 W、辐射时间为5.0 min的工艺条件下,环己酮肟的转化率能达到98.69%,己内酰胺收率达到95.75%。此外,该工艺操作简单,反应迅速,收率较高,具有潜在的工业化应用前景。

分子组装抗菌化技术在合成纤维领域应用的研究

研究了分子组装抗菌化技术对聚丙烯树脂多种性能的影响 ,利用该技术制得的聚丙烯纤维有高效广谱、稳定耐久的抗菌作用 ,对大肠杆菌的抑制率可达 99%以上 ,且安全无毒、无刺激性。利用该技术制备的抗菌母粒在体系中可起到成核剂的作用 ,结晶温度可提高 10℃以上 ;还可显著改善材料的抗静电性能 ,使表面电阻率下降 5个数量级 ,对酸性染料的上染率可超过 60 %

基于模糊多准则的涤纶低弹丝生产工艺参数优化

为解决涤纶低弹丝生产工艺参数间存在强耦合的问题,首先分析了涤纶低弹丝生产过程中的碳排放信息,对工艺参数之间的强耦合关系进行解析,设计了基于信噪比的工艺参数关系正交试验方案。然后在数据预处理的基础上,构建基于模糊多准则的工艺参数优化方法,并对工艺参数组合权重、利益比率进行试验验证。结果表明:当工艺参数优化组合为:油轮转速0.7 r/min,加工速度600 m/min,牵伸比1.55,油尺高度180 mm,第一热箱温度195℃,第二热箱温度150℃时,涤纶低弹丝的平均断裂强度提高15.84%,平均断裂伸长率提高4.04%,碳排放量降低4.58%,说明基于模糊多准则的工艺参数优化方法有利于解决工艺参数强耦合的问题。

基于碳排放核算的涤纶低弹丝生产工艺优化

针对差别化纤维生产过程中因忽视动态能耗而导致其生产工艺尚未合理优化的问题,首先对差别化纤维生产过程的工艺及能耗问题进行了分析,并将碳足迹引入到能耗计量与核算过程中,构建了一种基于碳排放足迹的差别化纤维生产过程能耗分析与计量模型;然后以涤纶低弹丝的加弹工艺为对象,从能源碳消耗、物料碳消耗以及工艺碳排放等方面入手,设计了涤纶低弹丝生产过程碳排放函数,并构建了基于碳排放函数的涤纶低弹丝生产工艺优化模型;最后根据涤纶低弹丝工艺数据,对工艺优化模型进行了算例分析及求解。结果表明,该模型优化了差别化纤维生产过程的关键工艺参数,并使碳排放量降低13.35%。

层次分析及响应面法优选猕猴桃枝条中纤维素提取工艺

基于单因素实验结果,以NaOH浓度、提取温度、提取时间和液料比为考察因素,纤维素的得率、纯度和糖化率的综合得分为响应值,以层次分析法(AHP)确定3个指标的权重系数,采用三水平四因素的响应面法研究了碱处理法提取猕猴桃枝条中纤维素的最佳工艺。结果表明,NaOH浓度7%,提取温度85℃,提取时间2.1 h,液料比20 mL/g是提取猕猴桃枝条中纤维素的最佳工艺,综合得分为97.11。

基于信噪比与综合赋权的涤纶低弹丝工艺优化模型

为解决涤纶低弹丝生产过程中能耗波动及多参数耦合的问题,借助碳足迹理论构建一种涤纶低弹丝生产过程的能耗分析模型,对加弹工艺进行了碳足迹核算,设计涤纶低弹丝生产碳排放核算函数,采用基于信噪比正交试验与综合赋权VIKOR(vlsekriterijumska optimizacija i kompromisno resenje)法相结合的方法,构建涤纶低弹丝生产关键工艺参数优化模型,并对模型进行分析与求解。应用验证结果表明,关键工艺参数间的交互效应对生产能耗碳排放量的影响显著,优化模型实现了涤纶低弹丝生产关键工艺参数寻优,提高了涤纶低弹丝成品质量,并使碳排放量降低9.06%。

基于液体分散染料的涤纶低弹丝生产工艺优化设计

针对当前涤纶低弹丝生产工艺优化设计方法存在的电能消耗量高和色牢度低的问题,提出基于液体分散染料的涤纶低弹丝生产工艺优化设计方法.对液体分散染料的生产流程进行分析,在工艺碳排放、物料碳排放和能源碳排放的基础上构建涤纶低弹丝生产的碳排放函数,结合液体分散染料的生产特点和涤纶低弹丝生产的碳排放函数建立涤纶低弹丝生产工艺参数优化模型,采用粒子群算法对涤纶低弹丝生产工艺参数优化模型进行求解,通过对生产工艺参数进行优化实现涤纶低弹丝生产工艺的优化.实验结果表明,所提方法的电能消耗量低、色牢度高.

面向绿色制造的涤纶低弹丝生产关键工艺参数优化

为了实现涤纶低弹丝生产过程绿色低碳制造,文章以加弹工艺为研究对象,提取关键工艺参数并考虑实际约束条件,构建以涤纶低弹丝韧度最大、碳排放最小及能量效率最高为综合目标的多目标优化模型。采用信噪比与改进综合赋权的灰色关联分析相结合的方法,将模型优化从多目标向单目标转化;通过Box-Behnken Design试验设计获取试验数据,基于响应曲面法建立灰色关联度与关键工艺参数之间的二阶响应模型,进而应用遗传算法对优化模型进行求解。最后,通过算例验证与分析,结果表明该模型更为合理地优化了涤纶低弹丝生产过程中的关键工艺参数,在保证纤维质量的同时使碳排放量较传统工艺条件下降低了3.81%,提高了能源利用效率。

静电纺丝制备聚苯乙烯/纳米纤维素晶体纳米复合薄膜及其性能表征

采用静电纺丝法成功制备出聚苯乙烯(PS)/纳米纤维素晶体(CNCs)纳米复合薄膜,并对复合纤维薄膜的形貌、热学性能、力学性能和疏水性能进行了表征。结果表明,随CNCs添加量的增加,静电纺PS/CNCs纳米复合纤维表面逐渐光滑,且纤维平均直径呈先增大后减小趋势;纳米复合薄膜呈两阶段热分解方式,其最大热解温度由415.2℃升高到421.4℃;纳米复合薄膜的拉伸性能也随CNCs的增加而有所提高,CNCs添加量为m(CNCs)/m(PS)=7/100时得到纳米复合薄膜的最大拉伸应力为(0.4±0.02)MPa,为电纺PS纳米纤维薄膜拉伸应力的5.7倍,而断裂伸长率则呈逐渐减小趋势。亲水性CNCs的加入,并未降低PS本身疏水特性,其接触角先增大至139°后减小到130°,接触角总体呈增大趋势。

皮芯结构微纳米纤维复合纱线的制备及其性能

为探究纺丝液质量分数对皮芯结构微纳米纤维复合纱线结构与性能的影响,利用双针头水浴静电纺丝法连续制备了以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)长丝为芯、外包聚酰胺6(PA6)的皮芯结构微纳米纤维复合纱线,通过扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和万能材料试验机对其形貌结构、热性能和力学性能等进行测试与表征。结果表明:不同PA6纺丝液质量分数制备的微纳米纤维复合纱线均具有良好的皮芯结构;当PA6纺丝液质量分数从10%提高到20%时,纳米纤维复合纱线的平均直径从(61.99±13.08) nm增加到(150.22±21.53) nm,结晶度由16.28%提高至20.63%;当PA6纺丝液质量分数为20%时复合纱线的结晶度达到了常规PA6纤维的结晶范围,增加纺丝液质量分数一定程度上可提高复合纱线的力学性能。

基于水浴静电纺的纳米纤维包芯纱连续制备与性能

为了制备既具备纳米纤维的表面性能,又保持传统纤维优异力学性能的纳米纤维集合体,进一步拓展纳米纤维的应用领域,提高应用价值,提出了一种纳米纤维包芯纱的连续制备方法。利用双针头水浴静电纺丝法制备了以涤纶长丝(PET)为芯层,外包聚酰胺6(PA6)纳米纤维的PET/PA6纳米纤维包芯纱。研究了纺丝电压对纳米纤维包芯纱结构与性能的影响,结果表明:制备的纳米纤维在不同电压下对于芯纱都有较好的包覆;纳米纤维的直径随电压的增加而下降,14 kV时纳米纤维的直径为(140.80±21.34)nm,20 kV时仅为(91.75±13.24)nm,下降了约1/3;随着电压的增加,纳米纤维包芯纱的包覆率和线密度都增大,当电压为20 kV时,纳米纤维包芯纱的包覆率为28.58%,约为电压14 kV时的1.5倍;PA6纳米纤维包覆层的断裂强度要低于常规的PA6纤维,但断裂伸长在常规PA6纤维的范围内。

新型干燥工艺在间苯二甲酸生产中的应用

介绍了新型组合干燥工艺在间苯二甲酸生产中的应用,重点阐述了桨叶干燥机-蒸汽管回转干燥机的工艺流程及干燥设备,分析了组合干燥工艺的特点。新系统投用后的一年内,没有物料堵塞和黏壁现象发生,未因干燥机碱洗造成COD超标,装置负荷率由80%提高到100%。

F-12高强有机纤维实现产业化生产

2013年8月2日，从中国航天科工集团第六研究院四十六所获悉，该所研发的F-12高强有机纤维技术经过专家组鉴定达到国际先进水平，并已实现产业化生产，这预示着我国有望彻底打破发达国家对高强纤维的垄断局面。

打包机的发展趋势

该文论述了打包机的基本原理，及将来的发展趋势。

打包机称重控制仪(F701)介绍

本文介绍了打包机称重控制仪F701面板按键、显示部分的功能以及进入参数群办法,并列举了几个常用参数。