一种化学纤维异型喷丝孔污垢检测方法

针对基于常规特征指标分类时导致的化学纤维异型喷丝孔细小污垢误判问题,提出一种基于非线性孔轮廓曲线的模板匹配方法。从孔边缘轮廓曲线分布特征着手,构建包含控制点的参数化标准检测模板,再通过非刚性配准,将模板轮廓配准至待测孔边缘轮廓,构建异型孔归一化的污垢检测曲线,分割、定位污垢并构建污垢量化指标。采集经专家分类评估且包含多种污垢分布的扁平孔、三叶孔及十字孔等3种常规异型孔小型数据库,3个数据库的试验结果显示,基于非线性孔轮廓曲线模板匹配方法的污垢识别正确率达95%以上,显著高于传统方法。结果表明,该方法能够满足化学纤维常规异型喷丝孔的污垢检测要求,在喷丝板全自动机器视觉质量评估领域具有较好的应用前景。

聚烯烃弹性体纺黏非织造布生产工艺研究及性能分析

针对聚烯烃弹性体(POE)纺黏非织造布生产中存在的黏连问题,从原材料、纺黏设备及纺黏工艺三方面进行优化和改进,研究影响POE纺黏非织造布产品质量的关键因素。结果表明:对原材料、纺黏设备及纺黏工艺的优化可将聚丙烯(PP)添加量由8%降至3%,产品伸长率明显增大,由248%增大至368%;弹性回复率大幅提高,由23%提高至76%。

改善熔体直纺98 dtex/48 f三角异形有光涤纶FDY毛丝的探讨

为降低熔体直纺98 dtex/48 f三角异形有光涤纶全拉伸丝(FDY)生产过程中的毛丝数量,对生产工艺进行了优化。结果表明:控制原料PET熔体中端羧基含量在28~30 mol/t,采用过滤精度为1200目的纺丝组件滤网,设计三叶形喷丝孔叶长、弧半径均为0.22 mm,调整纺丝温度为294℃、集束上油位置在1100 mm,可有效降低毛丝数量,且生产稳定;工艺优化后,熔体直纺生产的98 dtex/48 f三角异形有光涤纶FDY的毛丝降等率为3.4%,纤维断裂强度为4.1 c N/dtex,断裂伸长率为45.2%,满足下游客户使用需求。

异形涤纶导湿性能研究

对异形涤纶的导温性能进行研究 ,设计了 7种异形孔并纺制纤维试样 ,分别测试它们的吸湿排汗能力、带液率、干燥速率。讨论同孔形不同尺寸的孔及不同孔形对异形纤维导湿性能的影响。结果发现 ,同孔形不同孔尺寸的异形纤维异形度随叶片长宽比的增加而增加 (控制在 7以下 ) ,纤维的吸湿功能与异形度有关 ,还与凹槽的深度、形状有关 。

喷丝孔孔径对涤纶单丝直径与双折射的影响

利用具有不同孔径的同一喷丝板生产不同线密度和取向度的涤纶POY。研究了同一喷丝板上不同喷丝孔直径对涤纶POY单丝直径与双折射率的影响。随着喷丝孔孔径的增大,涤纶POY单丝直径增大,单丝的取向度降低,双折射率减小。

喷丝板单孔图像的检测算法

运用计算机图像处理方法检测化纤喷丝板单孔孔径和堵塞.使用二维转台和CCD摄像头采集喷丝板单孔图像,并提出一种新的图像检测算法:先对喷丝孔图像进行傅里叶变换,再采用Sobel算子边缘检测和Sobel算子边缘细化法,依据圆孔几何特征判定喷丝孔是否堵塞,依据其图像所占像素量确定堵塞面积比,并求得未堵塞喷丝孔的直径.实际应用表明,所提算法合理、有效,达到了一定的测量精度。

三叶形喷丝孔干法纺丝挤出膨胀过程的模拟

建立三叶形喷丝孔的三维挤出膨胀模型,对聚酰胺酸(PAA)/二甲基乙酰胺(DMAC)体系纺丝液的挤出膨胀过程做了模拟分析。研究结果表明,纺丝液从三叶形口模挤出后呈非均匀膨胀,单叶的长轴和短轴膨胀比不同;提高牵伸比后丝条明显细化,但截面异形度变化不大;改善喷丝孔壁面条件可以使纺丝液挤出时的速度趋于平均并能有效减小膨胀比,挤出物的截面形状也更加接近喷丝孔。

异形喷丝孔壁面条件对纺丝液流动过程的影响

基于广义Navier模型建立了三叶形喷丝孔的全三维模型,用于分析异形喷丝孔内壁粗糙程度对纺丝液流动过程的影响,并对聚酰胺酸/二甲基乙酰胺(PAA/DMAC)体系纺丝液在异形喷丝孔内的粘弹性流动过程进行了模拟,分析了不同壁面滑移系数(Ks)条件下纺丝液的流动状态和速度分布。结果表明:减少壁面粗糙度,Ks减小,纺丝液在喷丝孔内流动的径向速度分布更趋均匀,但沿长轴和短轴方向的径向速度分布变化并不完全一致;纺丝液沿喷丝孔轴向的最大速度随Ks减小相应降低,Ks为1×108和1×105时,最高轴向速度分别为17.4,9.0 m/s。

纺丝组件中喷丝板孔结构的设计与熔体流动分析

在改善合成纤维的性能以及开发合纤新品种的过程中,较为便捷的途径之一就是对纺丝组件内部结构进行改进设计.本文主要针对纺丝组件中喷丝板的孔型结构进行改进设计,即将不同孔径、不同截面形状的喷丝孔同时分布于同一块喷丝板上进行分析与实验研究,重点研究了一种带有锥型孔结构的喷丝板,通过纺丝实验探讨不同喷丝孔孔型以及不同孔型结构的组合对纺制纤维丝束的各项性能指标所产生的影响.

喷丝板微孔电火花高效铣削加工工艺研究

采用简单电极丝加工高精度异形喷丝微孔,解决了高精度异形化纤喷丝孔电火花加工的关键技术。通过大量工艺实验,掌握了一种高效加工喷丝板微孔的工艺方法。结果表明:该工艺方法在保证微孔加工形状质量的前提下耗时更短,可明显提升电火花加工异形喷丝孔的水平,降低生产成本,缩小与国外喷丝板微孔电火花加工技术的差距,大大提升了市场竞争力。

不锈钢细小深盲孔自动加工关键技术的研究

不锈钢喷丝板有大量的加工孔道,其孔道具有高精度、微小尺寸、大长径比、盲孔的特征。针对以上特点,为实现其加工的自动化,对不锈钢细小深盲孔的关键技术进行了研究,设计了一种全自动喷丝板底孔加工机床。优化传统工加工艺,增加了数控机床对刀仪,同时采用数控暂停的方法,保障了加工深度的一致性;选用空心主轴和压缩空气,实现了细小深盲孔的在线清屑;使用数字显微镜机器视觉系统对刀具进行在线观测,有效的减少了刀具崩刃情况的发生,提高了孔道加工的效率。实践证明,该工艺突破了不锈钢喷丝板细小深盲孔自动加工的瓶颈,加工精度良好,可用于产业化生产。

异形喷丝帽微孔的全自动检测仪的技术控制

运用机器视觉技术开发了一种可连续对6块异形喷丝帽微孔进行检测的全自动检测仪。提出了一种适用喷丝帽的三点弧面对焦方法和全自动扫描算法,相应解决了镜头在换圈时的对焦问题和不同喷丝帽微孔分布的自动走位问题。该检测仪能够实现对异形喷丝帽微孔的高精度、自动化检测,同时提高了检测效率。检测精度小于1μm,检测速率为2 s/孔,可以连续监控喷丝孔的使用情况并及时查出运行故障。

粘纤用喷丝板堵孔状态自动检测系统

提出了一种粘纤用喷丝板堵孔状态自动检测系统。系统由平行光透射照明喷丝板,经光学系统放大成像至CCD,通过数据采集卡被计算机采集。采用可变步长拉普拉斯聚焦评价函数实现系统的自动聚焦;利用光强调节方法,实现光强的自动选择,最大程度消除了由于衍射所产生的测量误差;利用自主研发的图像处理软件,判断图像上的喷丝孔的形态,对未堵塞喷丝孔测量其直径,对堵塞的喷丝孔求其堵塞面积比,给出判别结果。整个喷丝板检测时间小于10s,系统检测精度高于2μm。适用于化纤企业粘纤用喷丝板堵孔状态的检测。

喷丝板大长径比微小导孔加工工艺

分析了喷丝板大批量导孔加工过程中存在的难点,研究了主轴转速和进给量在导孔加工过程中对钻削力与扭矩的影响,从而确定了用于喷丝板大长径比微小导孔的加工工艺路线,试验证明工艺路线合理。

三维自卷曲丙纶生产工艺的探讨

以熔体流动指数每10 min 25 g的聚丙烯(PP)为原料,采用湍流法和快速冷却法,利用特殊的喷丝孔孔形及冷却装置开发三维自卷曲PP纤维,探讨了其生产工艺。结果表明:选择喷丝孔微孔直径为0.85mm,鸟嘴张角为83°,偏心开口的孔形,以干冰与冷冻水混合液为冷却介质的冷却水槽进行快速冷却,纺丝温度220～235℃,卷绕速度400 m/min,组件压力1.5～4.5 MPa,纤维卷曲效果好,卷曲数每25 mm达到10个,卷曲率为22%。

基于Polyflow对扁平复合导电纤维喷丝板孔道优化设计

为了获得较好的扁平复合导电纤维,对于扁平喷丝孔,设计了一种锥形导孔结构;基于有限元分析软件Polyflow数值模拟的方法,对比分析了圆形导孔与锥形导孔对聚合物熔体在孔道内的压力、速度及剪切速率的分布的影响;分别使用圆形导孔与锥形导孔进行复合导电纤维纺丝验证实验,并对纤维性能进行测试。结果表明:相比圆形导孔,熔体在锥形导孔至微孔出丝面的压力降变化较平缓,速度分布趋于均匀,剪切速率变化较均匀,锥形导孔有利于流体稳定及纤维成形;纺丝实验验证了锥形导孔制备的扁平复合导电纤维在纤维截面清晰度与组分排列均匀度方面优于圆形导孔,纤维的导电性能更好,进一步证明了锥形导孔在纺制扁平导电纤维的优异性。

基于Labview的喷丝板微孔刀具自动检测仪的研究

介绍了喷丝板微孔刀具检测仪的检测原理;对喷丝板微孔刀具检测仪的自动化检测系统进行了研究,该检测系统硬件主要由工业计算机、三轴精密运动平台、运动控制卡、图像采集系统等组成;系统软件采用美国NI公司的Labview作为开发平台,根据喷丝板微孔刀具的特点设计了刀具检测流程,并对软件设计过程中的各种注意事项进行了阐述。结果表明:该检测仪运行可靠、每个参数的检测速度可达10 s,检测微孔直径长度精度可达±1μm,检测角度精度可达±0.5°,有效的解决了喷丝板微孔刀具的自动化检测。

聚酯熔体在喷丝孔中剪切流动对纺丝动力学的影响

通过建立动力学模型,采用有限元的方法研究了喷丝孔结构对涤纶熔纺动力学的影响;通过改变喷丝孔微孔直径、增加微孔出口倒角,计算得到了喷丝孔内熔体的挤出速度和压力分布,以及纺程段丝条的速度、速度梯度、直径、温度、拉伸应力、取向和结晶分布;进一步讨论了微孔直径和微孔出口倒角对于喷丝孔内熔体的流动行为、压力降、挤出胀大以及纺程段丝条的结构性能的影响。结果表明:改变喷丝孔微孔直径能够有效地调控喷丝孔内熔体的挤出速度和压力降,从而改变挤出胀大比和拉伸应力;微孔出口倒角对喷丝孔内熔体流动影响不大,主要影响纺程段丝条的结构与性能;喷丝孔微孔带有出口倒角时,可以削弱纺丝过程的挤出胀大现象,纺程段丝条的拉伸应力、取向度和结晶度都有不同程度的提高,并且会使发生取向和结晶的位置更加靠近喷丝板。

中空纤维喷丝板的微孔设计

用剪切速率法和喷丝头拉伸比法两种方法 ,分别推导出中空纤维喷丝板微孔主要结构参数的计算公式 ,并用一实例对两者进行了比较。根据类比法导出了简易计算公式 。

基于正交试验的喷丝板微孔刀具结构参数对切削性能的影响分析

采用金属切削有限元仿真软件DEFORM-3D建立了喷丝板微孔刀具切削的有限元模型,并基于正交试验表的设计方法,设计了4水平3因素的正交试验表。以刀具切削过程中的轴向力和扭矩作为刀具切削性能影响参数的评价指标,根据正交试验的极差分析结果,确定了喷丝板微孔刀具切削性能评价指标诸因素的影响程度排序。通过对刀具不同结构参数的分析,得到了各结构参数对刀具切削性能影响的变化规律,可为进一步的喷丝板微孔刀具的优化设计提供参考。