（纺织工程专业论文）熔喷非织造气流拉伸工艺研究[纺织工程专业优秀论文].pdf

论文题目：熔瞳韭组造氢速撞蚀王艺鲤究 纺组工程专业研究生厦鼬至 指导教师萤羞宝熬攫 摘要 本文研究工作覆盖两大部分：一是高温喷射流场理论建模与数值模拟：二是在 对前人聚合物拉伸模型进行改进的基础上，建立基于喷射流场理论模型的完整的聚 合物拉伸模型。 论文第一章论述了选题背景，介绍了国外聚含物熔体在喷射流场中拉伸机理研 究的现状，由于美国俄克拉何马大学s h a m b a u g h 研究组的工作代表了上述领域国际 上最先进的水平，因而重点介绍了该研究组的工作成果。 论文第二章应用经典的鳃析方法求解了熔喷双槽形喷嘴喷射流场。以势流( 涡 偶) 代替射流进行合成，推导出双股射流合成后喷丝孔轴线方向的气流速度沿该轴 线的分布，理论计算结果与激光多普勒实验测试结果吻合较好。将气流速度分布的 理论公式代入熔喷聚合物拉伸理论模型，计算得到的纤维直径预渊结果与实测结果 吻合较好。还讨论了喷嘴设计参数对气流速度分布的影响，发现气流流道与喷丝孔 轴线夹角的减小、槽口宽度的增大和头端宽度豹减j 、，均使同轴向位置上的气流 速度增大。经典的解析方法从理论角度证实了流场预测的潜在效益及喷嘴设计对流 场分布的重要影响，可用于简捷地预测一定工艺条件下成型的纤维最终蛊径以及分 析不问工艺参数和不同喷嘴设计参数对最终纤维直径的影响。但这种方法只能给出 沿喷丝孔轴线方向的速度分布，因而有一定的局艰性。 为了对喷射流场有更加全面、深入的认识，论文第三、四、五、六章对双槽形 唼嘴喷射流场进行了数值模拟研究，并进行了实验验证。 论文第三章简单介绍了有限差分方法，论文述及建立有限差分方程的两种方法， 部泰勒级数展开法和控制容积法，给出了偏微分方程离散化必须遵循的四条基本舰 则，介绍了控制微分方程离散成代数方程石，求解代数方程组的常用方法。 论文第四章建立了熔喷双槽形喷嘴喷射流场理论模型。双槽形喷嘴喷射流场理 论模型实质上是两股平面射流碰撞混合的流场模型。喷射流场理论模型由连续方程、 动量方程、能量方程、紊流动能方程和紊流动能耗散率方程及边界条件组成。由于 该流场存在回流区，且必须考虑对流和扩敷作用的影响，所以紊流模型采用一占双 方程模型。采用有限差分方法中的控制容积法对喷射流场理论模型进行离散化，从 丽建立了相应的有限差分方程。 过对几种差分格式进行比较，决定采用乘方定律格式。通过分丰斥“流函数一涡量法” 的优缺点，决定采用“原始变量法”进行求解。为避免计算时出现锯齿状的压力场 和速度场，在控制方程的离散化过程中引入了交错网格和s i m p l e 算法，弗给出了 s i m p l e 算法的计算步骤。还讨论了应周t d m a 法结台松弛法求解代数方程。通过 用模块化方法对p h o e n i c s 软件的计算设罱及运行进行剖析，列出了计算程序的总 体结构，并对各模块的功能进行了说明。还对数值模拟实践中的经验体会进行了总 结。 论文第五章对七种熔喷双槽形喷嘴的喷射流场进行了数值模拟，绘出了相应的 流场矢量图。通过对矢量图进行分析，发现：减小气流流道与喷丝孔轴线的夹角， 增加槽口宽度，减小头端宽度，都能使气流速度得到提高，从而有利于对聚合物熔 体进行气流拉 率。流场矢量图还证实了论文第二章采用势流合成方法对熔喷双槽形 喷嘴喷射流场进行近似模拟的合理性。 论文第六章利用激光多普勒测速仪和热线风速仪对具有不同设计参数的七个熔 喷双槽形碛嘴喷射流场的气流速度分布和溢度分布进行了实验测试，文中同时给出 了测试结果及相应的第五章求解结果，二者吻合较好，从两在多个层蕊上显示了本 文所建立的一整套数值模拟算法完全可用于预测双槽形喷嘴的喷射流场及喷嘴参数 的优化设计。 测试和模拟结果表示：( 1 ) 气流流道与喷丝孔轴线的夹角越小，喷丝孔轴线方 向的气流速度越大，气流温度越高，但受结构设计的限制。( 2 ) 槽口宽度越大，喷 丝孔轴线方向的气流速度越大，气流温度越高。但增加槽翻宽度，意味着在恒定的 气流初始速度条件下，会增加空气流量和能源消耗。( 3 ) 头端宽度越小，喷丝孔轴 线方向的气流速度越大，气流温度越高，但是头端宽度受喷头加工的限制。因此， 要提高流场的速度和温度，眈较可行的办法是，在不降低气流初始速度的前提下， 尽量增大槽口宽度。 通过以上四章的工作，最终得到了喷射流场的气流速度分布和气流温度分布， 从而为聚合物拉馋模型的建立奠定了坚实的基础。 论文第七章着重讨论了熔喷聚合物拉伟理论模型的建立和求解以及有关工艺参 数对最终纤维直径的影响。首先分析了熔喷气流拉伸过程的基本规律，讨论了溶喷 气流拉伸过程中纺丝线上的动力学和传热，比较详细地分析了纺丝线上的受力情况 和气流拉伸力系数c 及传热系数h 的表达式。在此基础上，对前人的聚台物拉伸理 论模型进行了改进，以幂律模型作为描述聚合物熔体流变行为的本构方程，并考虑 了聚合物熔体密度和定压比热随聚合物熔体温度变化而变化这个因素，从而建立了 l l 完整臼匀熔喷聚合物拉 卑理论模型。采用圜阶r u n g e - - - k u t t a 法求解该理论模型，数值 求解结果与实验测定结果吻合较好。 利用该理论模型讨论了有关工艺参数对纤维直径的影响，并进行了纤维直径的 实测。通过进行计算机仿宾和实验测试，发现：聚台物流量越小，聚合物初始温度 越高，气流初始速度越高，则纤维直径越细，但提高气流初始温度效果不明显。因 此，在聚合物流量保持恒定的情况下，要想显著减小纤维直径，应尽量提高聚合物 初始温度或气流初始速度。从节约能源消耗角度考虑，以通过提商气流初始速度来 减小纤维直径更显合理可取。 综上所述，由于本文建立了基于熔喷喷射流场数值模拟结果的完整的熔喷聚合 物拉伸模型，从而使科学预测熔喷非织造纤维直径和实现虚拟熔喷非织造工艺成为 可能。 关键词：熔喷非织遥，气流拉伸，数值模拟，激光多普勒测速，热线风速仪测试 l i i s t u d y o nt h ea i r d r a w i n g i nm e l t b l o w i n g n o n w o v e np r o c e s s a b s t r a c t t h ec o n t e n to ft h et h e s i sc o v e r st w op a r t s o n ei st h et h e o r e t i c a lm o d e l i n ga n d n u m e r i c a ls i m u l a t i o no ft h ea i rj e tf l o wf i e l dw i t hh i 曲t e m p e r a t u r e ，t h eo t h e ri st h e f o u n d a t i o no ft h ea i rd r a w i n gm o d e lo fp o l y m e ri nw h i c ht h et h e o r e t i c a lm o d e lo ft h ea i r j e tf l o wf i e l di si n t e g r a t e d i nf o r e w o r dt h eb a c k g r o u n do f t o p i cs e l e c t i o no f t h i st h e s i si sd e s c r i b e d i nc h a p t e r1t h er e c e n tp r o g r e s si nt h ew o r l do fs t u d i e so nt h em e c h a n i s mo fa i r d r a w i n g o f p o i y m e r m e l t si nt h ea i rj e tf l o wf i e l dw i t hh i g h t e m p e r a t u r ei si n t r o d u c e d 、a s t h er e s e a r c hw o r kd o n eb ys h a m b a u g h sg r o u pa tt h eu n i v e r s i t yo fo k l a h o m ai nt h e u n i t e ds t a t e sr e p r e s e n t st h em o s ta d v a n c e dl e v e li nt h ea b o v ef i e l d ，t h e i rr e s e a r c hw o r k s a r e ，t h e r e f o r e ，m a j o r l ym e n t i o n e d i nc h a p t e r2as o l u t i o no f t h ea i r j e tf l o wf i e l do f d u a ls l o td i ei nm e l t b l o w i n gp r o c e s s b yu s i n gc l a s s i c a la n a l y t i c m e t h o di s p r o p o s e d b ys u b s t i t u t i n gv o r t e xp a i r sf o rt h e s y n t h e s i so f j e tf l o w s ，t h ed i s t r i b u t i o no fa i rv e l o c i t ya l o n gt h es p i n n e r e ta x i si sd e d u c e d ， a n di t s c o m p u t e dr e s u l t sa r ec o n f i r m e db yt h ee x p e r i m e n t a ld a t am e a s u r e db yl a s e r d o p p l e r v e l o c i m e t e r b yi n t r o d u c i n g t h et h e o r e t i c a lf o r m u l ao ft h ea i r v e l o c i t y d i s t r i b u t i o ni n t ot h ea i rd r a w i n gm o d e lo ft h ep o l y m e rf o rt h ep r e d i c t i o no ff i b e rd i a m e t e r , t h er e s u l t sa l s oc o i n c i d ew i t ht h em e a s u r e dd i a m e t e r t h ee f f e c t so ft h ed i e d e s i g n p a r a m e t e r so nt h ea i rv e l o c i t yd i s t r i b u t i o na r ea l s od i s c u s s e d i ti s f o u n dt h a tt h ea i r v e l o c i t yi nt h ed i r e c t i o no ft h es p i n n e r e ta x i sc a nb ei n c r e a s e db yd e c r e a s i n gt h ea n g l e b e t w e e nt h ea i rs l o ta n dt h es p i n n e r e ta x i s ，i n c r e a s i n gt h es l o tw i d t ha n dd e c r e a s i n gt h e b e a dw i d t h ，w h i c hs h o w s t h a tt h em o d e l i n go ft h ef l o wf i e l di so fb e n e f i tt oi m p r o v i n gt h e m e l tb l o w i n gp r o c e s s t h i sm e t h o dc a nb eu s e df o rq u i c k l yp r e d i c t i n gt h ef i n a lf i b e r d i a m e t e rn n d e rc e r t a i np r o c e s s i n gc o n d i t i o n sa n da n a l y z i n gt h ee f f e c t so fb o t hd i f f e r e n t p r o c e s s i n g a n dd i ed e s i g np a r a m e t e r so nt h ef i n a lf i b e rd i a m e t e r h o w e v e r ，t h em e t h o d i s l i m i t e db e c a u s ei tc a no n l yd e t e r m i n et h ea i rv e l o c i t yd i s t r i b u t i o na l o n gt h es p i n n e r e ta x i s t h en u m e r i c a ls i m u l a t i o n m e t h o da n d e x p e r i m e n t a l v e r i f i c a t i o n sa r ef u r t h e r e m p l o y e di ns t u d y i n gt h ea i rj e tf l o wf i e l do fd u a ls l o td i ei nc h a p t e r3 ，4 ，5a n d6f o ra c o m p r e h e n s i v eu n d e r s t a n d i n go f i t i n c h a p t e r 3s o m eb a s i c k n o w l e d g e a r eb r i e f l yi n t r o d u c e d ，i n c l u d i n gt h ef i n i t e d i f f e r e n c em e t h o d s ，i e t h ec o n t r o lv o l u m em e t h o d ，t h er e g u l a t i o n so f t h ed i s c r e t i z a t i o no f t h ep a r t i a ld i f f e r e n t i a le q u a t i o n s ，a n dt h em e t h o d sc o m m o nu s e df o rs o l v i n gt h ea l g e b r a i c e q u a t i o n s w h i c hi st h es e q u e n to f t h eg o v e r n i n gd i f f e r e n t i a le q u a t i o n sd i s c r e t i z a t i o n ， i nc h a p t e r4t h et h e o r e t i c a lm o d e lo ft h ea i ri e tf l o wf i e l do fd u a ls l o td i ei nm e l t b l o w i n g i sf o u n d e d i ti sa c t u a l l yt h em o d e lo ft w op l a n e j e t sf l o wf i e l dd e v e l o p e db yj e t c o l l i s i o na n dm i x i n g t h em o d e lc o n s i s t so ft h ec o n t i n u i t y e q u a t i o n ，m o m e n t u m e q u a t i o n s ，e n e r g ye q u a t i o n ，t u r b u l e n tk i n e t i ce n e r g ye q u a t i o n ，e q u a t i o no fd i s s i p a t i o nr a t e o ft u r b u l e n tk i n e t i ce n e r g ya n db o u n d a r yc o n d i t i o n s t h ek - - 占m o d e li sa d o p t e da st h e t u r b u l e n c em o d e lb e c a u s et h e r ea r er e c i r c u l a t i o nf l o w si nt h ef l o wf i e l da n dt h ec o n v e c t i v e a n dd i f f u s e de f f e c t sm u s tb et a k e ni n t oa c c o u n t t h eg o v e r n i n ge q u a t i o n sa r ed i s c r e t i z e d b yt h e c o n t r o lv o l u m em e t h o da n dt h e c o r r e s p o n d i n g f i n i t ed i f f e r e n c e e q u a t i o n s a r e o b t a i n e d i nc h a p t e r5t h en u m e r i c a ls i m u l a t i o np r o c e d u r eo ft h et h e o r e t i c a lm o d e li sd e s c r i b e d i nd e t a i l t h ep o w e r l a ws c h e m ei sc h o s e na st h ep r e f e r r e dd i f f e r e n c es c h e m ea tf i r s t t h e 。p r i m i t i v ev a r i a b l e sm e t h o d ”i st h e nu s e df o 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l a t i o na r es u m m a r i z e da n da v a i l a b l ef o rr e f e r e n c ei nf u t u r ew o r k t h ea i rj e tf l o wf i e l d so fs e v e nd u a ls l o td i e sw i t hd i f f e r e n td e s i g np a r a m e t e r sa r e s i m u l a t e dn u m e r i c a l l ya n dt h ec o r r e s p o n d i n gv e c t o rd i a g r a m so ft h ef l o wf i e l d sa r eg i v e n i nc h a p t e r5 i ti sf o u n df r o mt h ed i a g r a m st h a td e c r e a s i n gt h ea n g l eb e t w e e nt h ea i rs l o t a n dt h es p i n n e r e ta x i s ，i n c r e a s i n gt h es l o tw i d t ha n dd e c r e a s i n gt h eh e a dw i d t hw i l la l l c a u s et h ea i rv e l o c i t ya n da i r t e m p e r a t u r ei n c r e a s i n g ，w h i c ha r eb e n e f i c i a l t ot h ea i r d r a w i n go f t h ep o l y m e rm e l t t h ev e c t o rd i a g r a m sa l s oc o n f i r mt h er e a s o n a b i l i t yo f t h e a p p r o x i m a t es i m u l a t i o no ft h ea i rj e tf l o wf i e l do fd u a ls l o td i eb yu s i n gt h es y n t h e s i s m e t h o d o f p o t e n t i a lf l o w sa sd e s c r i b e di nc h a p t e r 2 v i nc h a p t e r6w i t hl a s e rd o p p l e rv e l o c i m e t e r a n dh o tw i r ea n e m o m e t e rt b e d i s t r i b u t i o n so ft h ea i rv e l o c i t ya n da i rt e m p e r a t u r eo f t h ea i rj e tf l o wf i e l do fd u a ls l o td i e a r em e a s u r e d s e v e na i rj e tf l o wf i e l d sw i t hd i f f e r e n td e s i g np a r a m e t e r so f t h ed u a ls l o t d i ea r et e s t e dt o t a l l y b o t ht h ee x p e r i m e n t a ld a t aa n dc o m p u t a t i o nr e s u l t so b t a i n e di n c h a p t e r 5a r ef i t t e d p e r f e c t l y , w h i c h s h o w st h a tt h e c o m p l e t e s e to ft h en u m e r i c a l s i m u l a t i o na l g o r i t h me s t a b l i s h e di nt h i st h e s i sc a nb ew e l lu s e di nt h ep r e d i c t i o no f t h ea i r j e tf l o wf i e l do f d u a l s l o td i ea n dt h eo p t i m i z a t i o no f t h ed i ep a r a m e t e r sd e s i g n f r o mt h er e s u l t s ，i ti sf o u n dt h a t ，( 1 ) d e c r e a s i n gt h ea n g l eb e t w e e nt h ea i rs l o ta n d t h e s p i n n e r e ta x i sb o t ht h e a i r v e l o c i t y i nt h ed i r e c t i o no ft h es p i n n e r e ta x i sa n dt h ea i r t e m p e r a t u r ew i l lb ei n c r e a s e d t h es l o tw i t ha n g l e15 。i st h eb e s to n e ，b u t i ti sl i m i t e db y t h ec o n s t r u c t i o nd e s i g na n dm a n u f a c t u r e ( 2 ) i n c r e a s i n gt h es l o tw i d t h w i l li n c r e a s eb o t h t h ea i rv e l o c i t ya n da i rt e m p e r a t u r e h o w e v e r ，i n c r e a s i n gt h es l o tw i d t hw i l lc a u s et h ea i r f l o wr a t et ob ei n c r e a s e dw h e nt h ei n i t i a la i rv e l o c i t yh a st ob ek e p tc o n s t a n t ，a n dt h u s n e e d sm o r ee n e r g yc o n s u m p t i o n ( 3 ) n a r r o w i n gt h eh e a dw i d t hw i l lm a k eb o t ht h ea i r v e l o c i t ya n dt e m p e r a t u r eh i g h e r h o w e v e r , i t i sd i f f i c u l tt om a n u f a c t u r et h ed i ew i t hv e r y s m a l lh e a dw i d t h t h e r e f o r e ，af e a s i b l em e t h o di st oi n c r e a s et h es l o tw i d t ha sm u c ha s p o s s i b l ea tt h es a n l et i m ek e e p i n g t h ei n i t i a la i rv e l o c i t ya tc e r t a i nv a l u e t h ed i s t r i b u t i o n so ft h ea i rv e l o c i t ya n da i rt e m p e r a t u r eo ft h ea i rj e tf l o wf i e l da r e f i n a l l yo b t a i n e dt h r o u g ht h ew o r kr e c o u n t e di nt h ep r e v i o u sf o u rc h a p t e r s ，w h i c hs e t t l e s f i r mb a s e sf o rt h ef o u n d a t i o no ft h ea i rd r a 埘n gm o d e lo fp o l y m e r b a s e do nt h e s e ，i n c h a p t e r7t h em a j o rw o r ki n t r o d u c e di sd e a l i n gw i t ht h ef o u n d a t i o na n ds o l u t i o no f t l l ea i r d r a w i n gm o d e lo fp o l y m e r a n dt h ei n v e s t i g a t i o no ft h ee f f e c to f p r o c e s s i n gp a 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u r e ， t h ef o r m e rm o d e l o f p o l y m e r a i rd r a w i n gi si m p r o v e da n dac o m p l e t e p o l y m e r a i rd r a w i n g m o d e li se s t a b l i s h e d ，w h i c hi si n t e g r a t e dw i t ht h em o d e l o f a i r j e tf l o wf i e l do f d u a ls l o td i e t h em o d e li ss o l v e db yu s i n gf o u r t ho r d e rr u n g r k u t t am e t h o d a n dt h en u m e r i c a l s i m u l a t i o nr e s u l t st a l l yw i t ht h ee x p e r i m e n t a ld a t aw e l l c o m p u t e rs i m u l a t i o n sa n de x p e r i m e n t s a r ec a r r i e do u tw i t ht h i sm o d e lt of i n do n tt h e e f f e c t so f d r a w i n gp a r a m e t e r so n t h ef i b e rd i a m e t e r t h er e s u l t ss h o wt h a tl o w e r p o l y m e r f l o wr a t e ，h i g h e ri n i t i a l p o l y m e rt e m p e r a t u r e ，a n dh i g h e ri n i t i a l a i r v e l o c i t yw i l lb eo f b e n e f i tt o p r o d u c e f i n e rf i b e r s t h e r e f o r e ，i ti sr e c o m m e n d e dt oi n c r e a s et h ei n i t i a l p o l y m e rt e m p e r a t u r eo rt h ei n i t i a l a i rv e l o c i t yw h e nf i n e rf i b e r sa r ee x p e c t e da tc o n s t a n t p o l y m e rf l o wr a t e i nl i g h to fe n e r g yc o n s e r v a t i o n ，i n c r e a s i n gt h ei n i t i a la i rv e l o c i t yi s p r e f e r r e df o ro b t a i n i n gf i n e rf i b e r s t os u m u p ，a st h ec o m p l e t ep o l y m e r a i rd r a w i n gm o d e li nt h em e l tb l o w i n g p r o c e s s b a s e do nt h en u m e r i c a ls i m u l a t i o nr e s u l t so ft h ea i rj e tf l o wf i e l dh a sb e e nf o u n d e d i ti s n o w p o s s i b l et op r e d i c tt h ef i n a ld i a m e t e ro fp r o d u c e df i b e ra n dr e a l i z et h ev i r t u a lm e l t b l o w i n g n o n w o v e n s p r o c e s s i n g c h e n t i n g ( t e x t i l ee n g i n e e r i n g ) d i r e c t e d b y p r o f e s s o rh u a n gx i u b a o k e y w o r d s ：m e l t b l o w i n gn o n w o v e n ，a i rd r a w i n g ，n u m e r i c a ls i m u l a t i o n ， l a s e r d o p p l e rv e l o c i m e t r y ，h o tw i r ea n e m o m e t e r y v i i 第一章文献综述 引言 非织造技术在2 0 世纪后期发展非常迅速，世界非织造布产量从1 9 7 0 年的2 2 万 吨增加到t 9 9 9 年的2 8 0 万吨，年平均增长率为9 2 ，据预测，到2 0 2 0 年将增加至 5 4 0 万吨川。到2 0 5 0 年，纺织工业将出现机织、针织和非织造布三足鼎立的局面。 非织造布按加工方法可分为干法、湿法和聚合物挤压直接成布法。其中，聚合 物挤压法是发展速度最快、最有发展潜力的一种非织造布加工方法。聚合物挤压法 主要包括纺丝成网法( 纺粘法) 和熔喷法丽种。由于生产工艺流程短、适用原料范 围广和产品应用范围广等特点，这一新的成型方法自2 0 世纪8 0 年代中期以来发展 极为迅速，制品产量每年平均以1 0 以上的速度增长，我国预测在今后l o 年中也将 以每年9 的速度增长。聚合物挤压法非织造布在非织造产品中所占的份额也在不断 增加。1 9 9 8 年美国非织造布的产量已经接近1 0 0 万吨，其中聚合物挤压法非织造布 所占比重到达了4 5 5 0 ，在西欧接近4 2 ，在世界范围内则达到了4 0 ，并且 以每年7 一1 4 的速度增长口1 。 熔喷非织造布纤维直径仅1 1 0i x m ，最细可达o 5t x m t i “。熔喷非织造布是高 效过滤材料，过滤效率可达9 9 9 以上1 5 】。熔喷非织造布具有纤维细，结构蓬松，孔 隙多而孔隙尺寸小，抗折皱能力好的优点，过滤效率可达9 9 9 以上，不仅可用作 一般的气固相和液固相过滤材料，广泛用于冶金、矿山、化工、医药、机械、电子、 食品、核工业、环保、汽车等部门眠”，还可用作环境净化和生物洁净的高级过滤材 料，国内外己成功地将熔喷非织造布用于血液白细胞的过滤，取得了良好的效果， 熔喷超细纤维过滤材料以其优越的过滤性能已显示出在生物医学领域占有无可替代 的地位。 发达国家在熔喷非织造设备的研究与制造方面已达到相当高的水平。设备的幅 宽已达4 2 米；生产速度高于2 0 0 米分；年生产能力高于3 0 0 0 吨：可适纺聚丙烯、 聚酯、聚酰胺、聚氨酯以及弹性聚合物和可生物降解树脂等多种原判；每公斤产品 的电耗低于2k w ：发备高度自动化。 我国从2 0 世纪5 0 年代末期开始研究气流喷射纺丝技术l ”。近几年来，国内一些 单位如南京烟用滤材研究所、北京市超纶无纺技术公司等在熔喷非织造的关键设各 加工和产品应用开发等方面都做了一些有益的工作，取得了一定成果。然而，目前 国内自行研制的熔喷非织造设备主要还是机幅宽度为6 0c m 的间歇式设备。这种设 备不能进行连续化生产，产量低，效益差，不能满足现代化生产的需要，国际上已 第一章丈献综述 经趋于淘汰。1 9 9 1 年，原中国纺织大学( 现东华大学) 研制出了我国第一台连续式 熔喷非织造设备c t u m b 9 1 1 0 【9 l ，但因缺乏深入的工艺机理等方面的前期研究工 作积累，加之制造水平所限，导致设备的设计和性能未能达到预期效果。北京宝斯 特机电技术发展公司通过集网装置横动研制出了产品幅宽为1 6m 的熔喷连续式卷 材生产线，但年产量仅1 0 0 吨左右。总之，我国的熔喷设备不仅在幅宽和生产能力 方面与国际先进水平存在很大差距，且适纺原料有限，目前只局限于加工聚丙烯、 聚酯、聚酰胺等原料；每公斤产品的电耗却高达8k w 。因此，在连续高效的熔喷 非织造设备方面我国至今仍依赖进口。 由于熔喷非织造技术是一多学科交叉和高技术密集的领域，因此国际上对熔喷 非织造工艺机理的研究已相当深入，而我国却相当缺乏，对引进的熔喷非织造设备 的深层次消化也极缺乏，因而对设备的应用效益远未达到预期的设计水平。为了提 高我国的熔喷非织造技术水平，为了在对先进水平进行很好消化吸收的基础上，逐 步实现设备国产化，对整个熔喷非织造加工过程进行分段解析的深入的工艺理论研 究，以切实掌握整个生产过程的本质特征，不仅具有很好的理论与学术意义，且有 很好的实践指导意义。 图1 所示为熔喷非织造过程的工艺简图0 1 。聚合物切