论文部分内容阅读
因二醋酸纤维素纤维能够选择性的吸附香烟中的焦油并且能够有效截留香烟中的其他有害微粒而不改变烟的口感,因此各国都把二醋酸纤维素纤维选作香烟过滤嘴的滤材。但是由于二醋酸纤维纺丝生产技术的发展水平的限制,目前国内外生产二醋酸纤维用组件在组件上线后均会出现疵点现象而需要人工去堵孔,这样一来不但会影响丝束纤度的均匀性,而且因为需要人为将疵点孔堵住,因而其增加了人工成本,降低了生产效率。如何降低组件上线后需要堵孔的数量成了本课题主要研究重点,本为围绕喷丝头的设计、纺丝工艺温度条件下的浆液流变性能的测定以及浆液在组件内流动行为的数值模拟进行研究,开发一种新型的干法纺丝组件用于生产二醋酸纤维素纤维。本文首先分析了国内外生产二醋酸纤维存在的问题和二醋酸纤维丝束生产现状与发展,分析了喷丝头的结构形式、喷丝头的密封方式、喷丝孔在喷丝板面的排布方式、喷丝导孔的结构、喷丝微孔的形状、长径比、异形喷丝孔的压力降的计算;探讨了不同分配板的结构、分配孔的排布方式对纺丝的影响。其次介绍了高分溶液的流变特性,并基于MCR301旋转流变仪以及毛细管流变仪用实验的方法分别测定浆液在低温及高温下浆液的流变性能,并将在低温下测得的数据根据Arrhenius方程进行推导,推出其高温下(纺丝工艺条件下)浆液的粘度,并将其与用毛细管流变仪测得的在高温下浆液的流变数据进行比较。以高聚物流变学基本原理为理论依据,研究了浆液在组件内的流动机理,建立了浆液在组件及喷丝孔中流动的数学模型,利用模拟粘弹性流体流动的CFD软件PLOYFLOW对浆液在组件内部及喷丝孔的流动进行数值模拟,研究了浆液在组件内部及喷丝孔中的流动状态以及浆液的速度场、温度场和压力场。基于理论研究的基础,并结合实验的方法设计出一套新型组件,该组件上线后,丝束各向出丝均匀,斜丝、弱丝、飘丝及白点数明显减少,丝束粗壮,丝束喷出时强劲有力。