PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Experimental and Numerical Simulation Study of an Air drawing Model of Polyethylene Terephthalate (PET) Polymer and Model of Air Jet Flow Field in the Spunbonding Nonwoven Process

Autorzy
Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Badanie eksperymentalne i numeryczne modelu przepływu powietrza przy produkcji włóknin spunbonded z PET
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
An air drawing model of polyethylene terephthalate (PET) polymer and one of the air jet flow field in the spunbonding process are established. The air jet flow field model is solved and simulated by means of the finite difference method. Numerical simulation computation results of the distributions of air velocity match quite well with the experimental data. The air drawing model of the polymer is solved with the help of distributions of air velocity measured by Particle Image Velocimetry. The model’s predictions of filament fiber diameters, crystallinities and birefringences coincide well with the experimental data. Therefore it can be concluded that a higher initial air temperature can yield finer filament fiber diameter, and a higher initial air velocity can produce a finer fiber diameter as well. The experimental results show that the agreement between the results and experimental data is much better, which verifies the reliability of these models. Also they reveal great prospects for this work in the field of the computer assisted design (CAD) of the spunbonding process.
PL
Opracowano model przepływu powietrza nadmuchiwanego przy wytwarzaniu włóknin spunbonded z PET. Model pola przepływowego powietrza wydmuchiwanego z dyszy został rozwiązany i zasymulowany za pomocą metody skończonych różnic. Wyniki numerycznej symulacji rozkładu prędkości powietrza zgadzają się z wynikami eksperymentalnymi mierzonymi za pomocą analizy obrazu cząstek. Przewidziane w wyniku analizy modelu średnice włókien, krystaliczność i dwójłomność zgadzają się z wynikami doświadczalnymi. Dlatego można wnioskować, że wyższa temperatura początkowa może prowadzić do cieńszych włókien, podobnie jak wyższa prędkość początkowa. Jak wynika z przeprowadzonej analizy, sposób rozwiązania tego zagadnienia może być pomocny przy projektowaniu procesu otrzymywania włóknin w systemie spunbonded.
Rocznik
Strony
89--96
Opis fizyczny
Bibliogr. 32 poz., rys., tab.,
Twórcy
autor
  • P. R. China, Zhengzhou, Zhongyuan University of Technology, College of Textiles
Bibliografia
  • 1. Malkan SR. An overview of spunbonding and meltblowing technologies. In: Tappi 1994 Nonwovens Conference 1994: 31-37.
  • 2. Lu FM. Fundamentals of ason spunbond technology - an innovation to success. In: Tappi 1998 Nonwovens Conference 1998: 125-132.
  • 3. Bhat GS, Malkan SR. Extruded continuous filament nonwovens: advances in scientific aspects. Appl. Polym. Sci. 2002; 83, 3: 572-585.
  • 4. Smorada RL. Spunbonded technology: an historical perspective. INDA J. Nonwovens Res. 1991; 3, 4: 26.
  • 5. Malkan SR, Wadsworth L, Davey C. Parametric studies of the recofil spunbonding process. Int. Nonwovens J. 1994; 6, 2: 24-50.
  • 6. Chen CH, White JL, Spruiell JE. Dynamics air drag and orientation development in the spunbonding process for nonwoven fabrics. Textile Res. J. 1983; 53, 1: 44-51.
  • 7. Beyreuther R, Malbome HJ. Spunbonded nonwovens-linking innovative polymer, technological and textile research. Melliand Textilber 1993; 74(4): 287-289.
  • 8. Hajji N, Spruiell JE, Lu FM, Malkan S. Modeling of the reicofil spunbonding process. INDA J. Nonwovens Res. 1992; 4, 2: 16-21.
  • 9. Misra S, Spruiell JE, Richeson GC. Investigation of the spunbonding process via mathematical modeling. INDA J. Nonwovens Res. 1993; 5, 3: 13-19.
  • 10. Gagon DK, Dean MM. Computer simulation of steady polymer melt spinning. Polym. Eng. Sci. 1981; 21, 13: 844-853.
  • 11. Ziabicke A., Kawai H., High-speed fiber spinning science and engineering aspects, John Wiley & Sons, Inc., 1985.
  • 12. Guo DS, Wang WK. Polyester fibers science and engineering, China Textile Press, Beijing, China, 2001.
  • 13. Taehwan O. Studies on melt spinning process of hollow polyethylene terephthalate fibers. Polym. Eng. Sci. 2006; 46, 6: 609-616.
  • 14. Cao JN, Kikutani T. Nonisothermal orientation- induced crystallization in melt spinning of polypropylene. Appl. Polym. Sci. 1988; 32: 2683-2697.
  • 15. Bhuvanesh YC, Gupta VB. Computer simulation of melt spinning of polypropylene fibers using a stead state model. Appl. Polym. Sci. 1995; 58: 663-674.
  • 16. Kikutani T. High speed melt spinning of bicomponent fibers: mechanism of fiber structure development in polyethylene /polypropylene system. Appl. Polym. Sci. 1996; 62: 1913-1924.
  • 17. Smith AC, Roberts WW. Computational modeling of fiber formation in polypropylene spunbonding with crystallization: comparison with experiments. Int. Nonwovens J. 1994; 61, 1: 31-41.
  • 18. Jeon BS. Theoretical orientation density function of spunbonded nonwoven fabric. Textile Res. J. 2001; 71, 6: 509-513.
  • 19. Miller C. Effect of filament drawdown on aerodynamic drag and heat transfer in fiber spinning. AIChE J. 2004; 50, 5: 898-905.
  • 20. Shenoy AV, Nadkarni VM. Using polyethylene terephthalate melt spinning simulation simulation for process optimization. Textile Res. J. 1984; 54, 7: 778- 783.
  • 21. Taehwan O. Studies on melt spinning process of hollow polyethylene terephthalate fibers. Polym. Eng. Sci. 2006; 46, 6: 609-616.
  • 22. Dutta A, Nadkarni VM. Identifying critical process variables in polyethylene terephthalate melt spinning. Textile Res. J. 1984; 54, 1: 35-42.
  • 23. Majumdar B, Shambaugh RL. Air drag on filament in the melt blowing process. J. of Rheology 1990; 34, 1: 591-601.
  • 24. Mastui M. Air drag on a continuous filament in melt spinning. Trans. Soc. Rheol. 1976; 20, 3: 465-473.
  • 25. Abbott LE, White JL. Melt spinning of high density and low density polyethylene fibers, in development of orientation and crystallinity, and mechanical properties of span fiber. Appl. Polym. Symp. 1973; 20: 247-268.
  • 26. Bankar VG, Spruiell JE, White JL. Melt spinning dynamics and rheological properties of nylon-6. Appl. Polym. Sci. 1977; 21: 2135-2155.
  • 27. Salem DR. Structure formation in polymeric fibers, Authorized by Carl Hanser Verlag, 2001.
  • 28. Ziabicki A. Fundamentals of fiber formation. John Wiley & Sons, Ltd., 1976.
  • 29. Ke QF, Jin XY. Nonwovens. Donghua University Press, Shanghai, China, 2004.
  • 30. Wei TY. Studies on the processing of PET meltblown nonwovens and its air drawing mathematics model. Master Thesis. Donghua University, Shanghai, China, 2002.
  • 31. Chen T. Study on the air drawing in melt blowing nonwoven process. PhD Dissertation, Donghua University, Shanghai, China, 2003.
  • 32. Edinburgh G, Harlow FH. Computational fluid dynamics. Pearson Education Limited, 1996.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-8ce03b2f-5579-4ed7-ad2f-8f8128507e75
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.