[01233230]气流原位复合纳米颗粒熔喷非织造材料的复合机理研究

本项目主要研究了原位复合和牵伸成纤高聚物熔体的过程中纳米颗粒对熔体细流牵伸过程的影响,及其在纤维表面的附着与嵌入机理,构建了合理气流流场,优化了熔喷模头结构,探讨了气流原位复合纳米颗粒熔喷非织造材料的制备技术。其主要研究内容不仅涉及了当今纺织科学、高分子物理、流体力学等多学科的前沿课题,具有重要的理论意义。通过项目实施,有助于揭示气固二相流对纤维的牵伸作用和二相流中纳米颗粒在纤维表面的附着与嵌入机理,可能导致高聚物熔体新的流变现象的发现和新概念的建立。而对相关问题的解决有益于熔喷模头的优化设计,构建合理的牵伸气流流场,为气流原位复合纳米颗粒熔喷非织造材料制备技术提供实验基础和理论依据。 本项目的实施不仅是对现有熔喷非织造生产技术的改进和突破,具有重要的理论意义和实际生产价值,还可以帮助提高中国制造业在设备制造和材料结构优化的理论能力,进而提高行业的竞争能力。同时本项目涉及到的熔喷非织造材料制备技术的气流对纤维的作用力,其研究还将有助于建立气固两相流在纺织领域的理论基础,这对空气动力学、熔体纺丝、非织造材料、纺织材料等多门学科的发展提供理论基础和实际研究案例。 本项目属于过滤环保领域的前沿课题,符合产业发展方向和天津市发展需要。创造性地提出了熔喷模头鸭嘴式狭缝牵伸装置,利用纳米颗粒气固二相流,在牵伸熔喷丝条的同时,将纳米颗粒原位复合到纤维表面,形成纳米颗粒复合熔喷非织造材料,不仅能去除尘埃、花粉等细微的固体颗粒,还具有滤去异味、分解有毒气体和抗菌等功能,具有较高实用价值和广阔应用前景。