基于气流成网开发麻纤维汽车内饰材料

来源 :大连工业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:jjaijjai
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近年来,汽车内饰材料逐渐向绿色、环保、低碳方向发展。传统的汽车内饰件原料主要为通用塑料PP、PVC、ABS)及玻璃纤维复合材料,不易降解、不能再生,环境污染严重。我国具有丰富的麻资源,天然麻纤维比强度和比模量较高、抗菌保健、可生物降解,可用于汽车内饰材料的开发。本文结合红麻纤维的特性和气流成网技术的特点提出了一种开发汽车内饰材料的新方法,利用天然麻纤维与热熔型聚丙烯纤维(PP)混合,开发出环保麻纤维汽车内饰材料,提高了产品的物理机械性能,拓宽了麻纤维在汽车内饰材料领域的应用范围。根据气流成网等设备结构特点,设计红麻/PP汽车内饰衬板生产流程,研究了相关工艺参数,采用单因素试验法对成网过程中红麻和聚丙烯纤维的混比、气流成网机下风机速度、成网机输送帘速度、锡林转速工艺参数进行了研究,分析了其对红麻/聚丙烯纤维复合汽车内饰板材的弯曲强度、拉伸强度、冲击强度的影响。通过正交试验分析得出了最优工艺参数:红麻/PP混纺比为30/70,下风机速度为950r/min,成网输送帘的速度为2.5m/min,锡林转速为700r/min。为了提高纤维成网的均匀性,利用空气动力学原理对成网机风道进行了创新性设计。基于Gambit软件对成网风道进行了二维建模及网格划分,并在Gambit中对风道进行了边界类型和介质类型的定义。导入Fluent有限元分析软件中采用k-ε标准湍流模型对风道内部流场进行了仿真模拟和数值分析,通过分析风道内部的压力云图和速度矢量图显示:风道的中上端为高压区,左下方为低压区,气体在两端压差的作用下流动;气体在成网风道入口速度最快,出口处速度最慢,压差也最大,表明风道各个参数的设计合理,采用渐扩结构的文丘里管道符合气流扩散的规律,利于纤维的均匀和混合,可提高纤维成网的均匀度。
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