非织造干法工艺中均匀度自动控制系统的应用研究

摘要

均匀度是非织造布产品质量中一项很重要的指标，其直接影响产品的后继加工性能和最终使用性能。均匀度控制系统是产品均匀度控制的重要手段，但我国目前的非织造生产线均匀度控制装置的研究尚落后于国外。对均匀度控制系统的深入研究有利于指导中国企业引进和利用这项技术，有助于中国自主技术的开发和创新。为了深入了解先进的均匀度控制系统，本课题在文献参考、车间实践的基础上，通过数学分析和实验相结合的方法重点从以下三方面展开研究：首先通过观察道夫和铺网机小车速度变化，研究道夫及铺网小车速度变化与均匀度曲线的关系，深入了解均匀度控制系统的控制原理；二是研究均匀度控制系统使用过程中对产品质量的影响，包括均匀度曲线的设置、系统自动反馈功能的作用、自动检测功能与实际产品均匀度的吻合性、不同工艺参数对产品均匀度和断裂强度的影响以及利用matlab软件观察分析均匀度分布。三是通过最优化设计建立符合实际工厂生产的优化工艺的结构模型。
　　 本课题通过以上研究，得到以下结论：
　　 从检测点到喂入罗拉间设置的延时时间对纵向均匀度控制有较大影响；均匀度曲线控制横向均匀度。采用均匀度曲线后，产品CD方向均匀度得到改善，制成率提高3.5％。均匀度自动控制系统并非适用于任何工艺。均匀度控制系统在低面密度时发挥作用较小，在高面密度时对产品均匀度控制较好。实际产品均匀度分布与检测测试曲线趋势相同，但原料配比对产品面密度自动检测结果产生影响，原料配比中平均每多10％涤纶，得到的产品面密度较目标值多1g/m2。通过对产品均匀度的直观分析得到结论，铺网搭头这一参数应在保证产品质量的条件下尽可能的小。
　　 铺网叠数为4层及以上时，产品均匀度(CV值)可以控制在1～1.5％左右。此时相应的牵伸倍数控制在2.5以内。影响产品CV值因素由大到小分别是牵伸倍数，铺网层数和面密度。
　　 面密度增加，纵横向强力增加，纵横向强力比减小，产品均匀度趋于稳定。影响MD/CD比值的因素由大到小分别是铺网层数，牵伸倍数和面密度。纤维网的缠结系数在面密度＜100g/m2时快速增加，在＞100g/m2后出现回落并趋于稳定。
　　 研究表明，当铺网叠数f满足f≥(Vq/VCD)可使纤网实现完全检测。通过研究建立了既考虑产量又考虑产品质量的效益优化模型，运用matlab软件求解，结果表明：1号梳理机道夫输出速度104m/min，输出纤网面密度30.6g/m2，幅宽2.8m;交叉铺网机铺网叠数为6叠，输出幅宽3.8m;牵伸机倍数为1.554;2号梳理机输出面密度为36.7g/m2，最终产品产量为672kg/h，均匀度CV值能控制在1.1％内。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 本文的研究背景

1.2 均匀度自动控制的方法

1.3 国内外研究现状

1.4 均匀度的衡量指标和方法

1.5 课题研究意义和组织结构

第二章 研究内容和试验方案

2.1 本课题工艺流程

2.2 实验内容及方案

2.3 性能指标与测试

2.4 取样方法

第三章 均匀度控制系统的控制原理及分析

3.1 梳理机模型的建立

3.2 纵向均匀度控制

3.3 横向均匀度控制

3.4 本章小结

第四章 实验结果分析与讨论

4.1 均匀度曲线设置对产品质量的影响

4.2 均匀度自动控制与非自动控制对产品的影响

4.4 工艺参数和产品性能的关系

4.5 产品均匀度的直观分析

4.6 本章小结

第五章 工艺参数的最优化设计

5.1 检测效果的优化设计

5.2 优化效益设计

5.3 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献．

附录1 不同面密度及均匀度曲线下面密度和厚度试验数据

附录2 生产线工艺参数观测数据

附录3 优化生产工艺单

附录4 多元线性回归方法

致谢

论文发表情况