聚乳酸熔喷非织造布的纺制及其结构与性能的研究

摘要

近年来,聚乳酸熔喷非织造布生产技术已成为非织造布领域中研究的热点。本课题将系统研究聚乳酸熔喷非织造布的生产工艺条件、非织造布的结构与性能。 论文首先对美国Nature Works公司提供的聚乳酸切片的热性能和流变性能进行了研究,并由此确定了熔喷纺丝的工艺条件,即确定了螺杆挤出机各区段的温度,并探讨了熔喷纺丝和成形的工艺条件,主要包括热空气的温度、热空气的压力、狭缝宽度、接收距离和熔喷模头的温度等工艺参数,并且对在不同工艺参数条件下所纺制的聚乳酸熔喷非织造布的结构与性能进行了研究。研究表明：熔喷模头的温度设定为220℃时,聚乳酸熔喷非织造布的强度和纤网均匀性都较好；随热空气压力的提高,纤维直径逐渐减小,卷曲度越来越小,纤网较均匀；随热空气温度的升高,纤维的直径逐渐增大,粘结点增多,从而产品的过滤效率降低,而透气量增大；随热空气狭缝宽度的增大,卷曲度逐渐降低,纤网表面变得光滑,纤维直径逐渐增大,产品的过滤效率降低,而透气量增大；随接收距离的增加,纤维的直径减小,纤网的孔隙增多,纤网中纤维的粘结点减少,纤网结构蓬松,气流通过的曲径系统增加,使产品的过滤效率增大,而透气量也增大,基本上与接收距离成正比。 本课题利用SPSS和MATLAB软件建立了聚乳酸熔喷非织造布的过滤效率和透气量分别与接收距离、热空气温度和定量的数学关系模型,从而找到了生产聚乳酸熔喷非织造布的最佳工艺参数。实验证明数学模型能够模拟生产实际,对纺制聚乳酸熔喷非织造布的生产实践具有很好的指导意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

学位论文的主要创新点

第一章绪论

1.1熔喷非织造布生产技术的发展概况

1.1.1熔喷非织造布生产技术的简介

1.1.2熔喷非织造布生产技术的发展简史

1.1.3熔喷非织造布生产技术的发展趋势

1.1.4熔喷非织造布的应用

1.1.5熔喷非织造布新型原料的开发

1.2聚乳酸熔喷非织造布的发展概况

1.2.1国内外聚乳酸熔喷非织造布的研究进展

1.2.2聚乳酸熔喷非织造布的特点及其应用

1.3本课题研究的内容及意义

1.3.1本课题的研究内容

1.3.2本课题的研究意义

第二章实验部分

2.1实验原料与设备

2.1.1实验原料

2.1.2实验设备

2.2聚乳酸熔喷非织造布的纺制

2.2.1聚乳酸切片的干燥

2.2.2工艺参数的设置

2.2.3聚乳酸熔喷非织造布的纺制

2.3测试

2.3.1原料的测试

2.3.2聚乳酸熔喷非织造布的测试

第三章结果与讨论

3.1干燥过程分析

3.2聚乳酸切片的热性能和流变性能分析

3.2.1聚乳酸切片的热性能分析

3.2.2聚乳酸切片的流变性能分析

3.3熔喷模头温度对聚乳酸熔喷非织造布结构与性能的影响

3.4热空气对聚乳酸熔喷非织造布结构与性能的影响

3.4.1热空气温度对聚乳酸熔喷非织造布结构与性能的影响

3.4.2热空气压力对聚乳酸熔喷非织造布结构与性能的影响

3.5狭缝宽度对聚乳酸熔喷非织造布结构与性能的影响

3.5.1狭缝宽度对聚乳酸熔喷非织造布结构的影响

3.5.2狭缝宽度对聚乳酸熔喷非织造布性能的影响

3.6接收距离对聚乳酸熔喷非织造布结构与性能的影响

3.6.1接收距离对聚乳酸熔喷非织造布结构的影响

3.6.2接收距离对聚乳酸熔喷非织造布性能的影响

3.7聚乳酸熔喷非织造布的降解性能分析

3.8本章小结

第四章工艺参数与产品性能关系模型的建立与求解

4.1模型的建立

4.1.1多项式模型的理论知识

4.1.2工艺参数与产品性能的关系模型的建立

4.2模型的求解与分析

4.2.1过滤性能的模型求解与分析

4.2.2透气性能的模型求解与分析

4.3模型的多目标规划

4.3.1多目标规划模型理论

4.3.2多目标规化模型的建立

4.3.3多目标规划模型的求解

4.4验证

4.4.1过滤性能的验证

4.4.2透气性能的验证

4.4.3综合性能的验证

4.5本章小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2本课题存在的问题以及今后进一步的研究方向

5.2.1本课题存在的问题

5.2.2本课题进一步的研究方向

参考文献

攻读硕士期间发表论文

附录

致谢