Ҷойгиршавии фазоии нахҳо дар матои тар бофташуда омили асосии муайянкунандаи кори маҳсулот мебошад ва ҳолати ориентацияи он (таносуби қувваи MD/CD) ва якрангии тақсимот мустақиман ба нишондиҳандаҳои калидӣ ба монанди қувваи механикӣ, нафаскашӣ ва самаранокии филтратсия таъсир мерасонанд. Бо такмили пайвастаи талаботи иҷрои мавод дар соҳаҳои баландсифати татбиқ, назорати дақиқи самт ва тақсимоти нах як пешрафти муҳим барои такмил додани технологияи матоъҳои бофташуда гардид. Ин мақола ба таври мунтазам пешрафти технологӣ дар ин соҳаро дар солҳои охир аз таҳлили механизм то навовариҳои технологӣ баррасӣ намуда, траекторияи рушд ва самти ояндаи технологияи назорати нахро ҳамаҷониба пешниҳод мекунад.
Механизми асосии таъсиррасонии ориентация ва тақсимоти нах
Раванди ташаккули тар аслан як раванди мураккаби механикӣ мебошад, ки дар он нахҳо дар муҳити обӣ таҳшиншавии дисперсионии муҳоҷиратро мегузаранд ва шакли ниҳоии фазоии нахҳо бо таъсири синергистии майдонҳои қувваи сершумор муайян карда мешавад. Дар муқоиса бо шабакаи хушк (MD: CD = 9-15: 1), раванди тар метавонад тавассути танзими ҷараёни об ба анизотропии камтар (MD: CD = 3-6: 1) ноил шавад, аммо ин қобилияти танзим дар маҳсулоти камвазн бо мушкилоти ҷиддӣ рӯ ба рӯ мешавад. .
Таъсири динамикаи моеъ омили асосии самти нах мебошад. Дар ҷараёни интиқол аз қуттии сарлавҳа ба шабакаи ташаккулдиҳанда, нахҳо ба омезиши ҷараён ва ҷараёни кашиш дучор мешаванд: градиенти суръати тулонӣ боиси он мегардад, ки нахҳо ба самти мошин (MD) нигаронида шаванд, дар ҳоле ки шиддатнокии турбулентӣ ба дараҷаи тақсимоти тасодуфии нахҳо таъсир мерасонад. Тадкикот нишон дод, ки хангоми 0,1м/с тагйир ёфтани суръати чараёни шлам на танхо боиси 4% дуршавии вазни махсулоти тайёр мегардад, балки кувваи самти MD-ро 12% зиёд мекунад. Ин ҳассосият махсусан дар маҳсулоти камвазнаш аз 20 г/м ² хеле муҳим аст. Чанчжоу Канчзе ҳангоми таҳияи субстратҳои мембранаи осмоси баръакс муайян кард, ки тағирёбии миқдорӣ аз тӯлонии мошинҳои коғазии анъанавии веб аз ± 5% то ± 12% зиёд шуд, вақте ки вазн аз 30 г / м² камтар буд, бевосита таъсири муҳими устувории майдони ҷараёнро ба тақсимоти нах инъикос мекунад. .
Хусусиятҳои хоси нахҳо ба рафтори ориентатсионӣ таъсири танзимкунанда доранд. Таҷрибаи Мактаби олии илм ва технологияи Ҳенан нишон дод, ки вақте ки диаметри нах аз 10 мкм то 1 мкм кам мешавад, энергияи рӯизаминӣ якбора зиёд мешавад ва боиси 300% афзоиши эҳтимолияти агломератсия мегардад. Ин мутақобилаи микроскопӣ ба таъсири назорати майдони ҷараёни макроскопӣ муқобилат мекунад. Мушкилии сохтории нахҳои таркибӣ мушкилии назоратро боз ҳам зиёд мекунад. Нахҳои дуҷонибаи навъи гулбаргҳои афлесун, ки аз ҷониби Далян Хуалун истеҳсол карда мешаванд, суръати кушодашавии нахро дар консентратсияи паст ± 20% доранд, ки дар натиҷа инҳирофшавии гузариши ҳаво аз 15% зиёд мешавад ва нуқсонҳои намоёни "доғҳои абрӣ" ба вуҷуд меоянд. .
Танзими дуюмдараҷаи технологияи шабакаи собитро нодида гирифтан мумкин нест. Ҷараёни об бо фишори баланд дар ҷараёни таҳкими реактивии об на танҳо ба печиши нах ноил мешавад, балки ҳолати ориентацияи ибтидоиро низ тағир медиҳад. Стратегияи фишори градиентии "фишори пасти пеш аз пирсинг + фишурдани тадриҷан" (аввал 80-100 бар, баъдан 120-150 бар) метавонад таносуби дарозӣ ва гардиши маҳсулоти 20 г/м ² -ро аз 3: 1 то 1,5: 1 беҳтар созад, ки қобилияти ташкили дурусти нахро нишон медиҳад. .
Матритсаи Технологияи назорати бисёрченака ва рахнашавии инноватсия
Дар солҳои охир, технологияи ориентация ва тақсимоти назорати нах тамоюли муштараки рушди "иктишофи танзими функсионализатсияи маводҳои дақиқи таҷҳизот" -ро нишон дод, ки роҳи ҳалли мувозии бисёртехнологиро ташкил медиҳад. .
1. Инноватсияи муҳандисии соҳаи ҷараён ва таҷҳизот
Ҳамчун "дарвозаи аввал" барои назорати самти нах, навоварии тарроҳии қуттии сарлавҳа ба беҳтар шудани дақиқии назорат мусоидат мекунад. Пас аз шаш соли тадқиқот ва рушд, Чанчжоу Канҷзе як "паҳнкунандаи паллаи зинапоя" -ро таҳия кард, ки якрангии майдони ҷараёнро дар ҳудуди 3% тавассути воҳидҳои ислоҳи бисёрсатҳ назорат мекунад ва ба назорати дақиқи андозаи 10-15 мкм сӯрохҳо мерасад ва монополияи кишварҳои хориҷиро дар соҳаи мембранаи баландсифат шикастааст. Ин тарҳ муносибати байни суръати ҷараёни тӯлонӣ ва диффузияи паҳлуиро тавассути оптимизатсияи шумораи каналҳои slurry ва ташкили унсурҳои ислоҳкунанда ба таври муассир мувозинат мекунад, ки муҳити якхелаи таҳшин барои нахҳоро таъмин мекунад. .
Навсозии тачхизоти колиббарорй хам ахамияти халкунанда дорад. Хатти истеҳсолии Laifen 5, ки аз ҷониби Xinjiang Kaiwo Technology муаррифӣ шудааст, технологияи Industry 4.0-ро қабул мекунад. Тавассути системаи гардонандаи холиси дақиқи баланд ва назорати шиддати онлайн, он метавонад мӯътадил маҳсулоти ултра камвазни 8 г/м ² бо тағирёбии миқдории ≤ 2% истеҳсол кунад. Система ба дақиқии назорати ± 0,1 м/дақ барои суръати ташаккули тор ноил шуда, инҳирофоти тақсимоти нахро, ки аз ларзиши тор ба вуҷуд омадааст, ба таври назаррас коҳиш медиҳад. .
2. Технологияи идоракунии самти саҳроӣ
Технологияи танзими майдони электрикӣ андозаи навро барои назорати самти нах таъмин мекунад. Технологияи ресандагии коаксиалии тар, ки аз ҷониби дастаи Чен Сяоминг дар Донишгоҳи Сиан Ҷиаотонг таҳия шудааст, бо ёрии электрикии ресандагӣ ба самти радиалии наношадкаҳои нитриди бор (BNNSs) ва поляризатсияи фториди поливинилиденӣ (PVDF) тавассути истифодаи майдони барқии радиалӣ ноил мешавад. Ин равиши техникиро метавон ба раванди шабакавии тар бо истифода аз хусусиятҳои заряди рӯизаминии нахҳо ва роҳнамоии самти нахи тавассути тарҳбандии фармоишии электрод, махсусан барои системаҳои нахи заряднок ба монанди наноселлюлоза мувофиқ кардан мумкин аст. .
Тадқиқотҳое, ки Институти физикаи Академияи илмҳои Чин гузаронидааст, механизми универсалии худмонтажкунии майдони электрикиро ошкор намуд: биомолекулаҳои заряди мусбат зери таъсири қувваи майдони электрикӣ ба сӯи катод муҳоҷират мекунанд ва шабакаи нанофибери нигаронидашударо ташкил медиҳанд, ки градиенти рН ба вуҷуд меояд. Татбиқи ин принсип дар шабакаҳои тар метавонад бо роҳи танзими қувваи майдони электрикӣ (одатан 1-5 кВ/м) ва вақти амал, ки имкони омода кардани маводи тақсимоти функсионалӣ таъмин карда шавад, ба тартиб даровардани нахҳо дар минтақаҳои маҳаллӣ ноил шавад. Таҷрибаҳои муқоисавӣ нишон медиҳанд, ки технологияи ёрирасони майдони барқ метавонад самти нахро беш аз 40% зиёд кунад, бидуни таъсир ба якрангии паҳншавии нах. .
3. Мониторинги интеллектуалӣ ва назорати пӯшида
Истифодаи технологияи бозрасии визуалии AI ба мониторинги воқеии тақсимоти нах ноил гардид. Системаи гузоришдиҳии диаметри нах, ки аз ҷониби Hangzhou Tanwei Intelligent таҳия шудааст, бо модули тасвири гиперспекталӣ муҷаҳҳаз шудааст, ки метавонад дар тӯли 3 дақиқа дақиқии 0,1 мкм 240 нахро ба анҷом расонад ва харитаи гармии тақсимоти диаметрро тавлид кунад. Система бо тачхизоти истехсолй барои ташкили назорати пушида пайваст карда мешавад: хангоми ошкор шудани агрегацияи нах ва ё ориентацияи нохак, фишори куттии slury ё параметрхои суръати торхои шаклгиранда ба таври автоматикй танзим карда мешавад, ки дар натича дарачаи махсулоти навъи якум зиёда аз 15 фоиз зиёд мешавад. Баъди ба кор бурдани ин технология корхонаи муайян суръати канда шудани ресмонро 45 фоиз кам карда, бартарии идоракунии интеллектуалиро пурра нишон дод. .
Дар технологияи мониторинги самти онлайн пешрафтҳо ба даст оварда шуданд. Системаи мушоҳидаи поляризатсия, ки дар асоси микроскопи Olympus CX33 асос ёфтааст, метавонад тақсимоти кунҷи самти нахро дар вақти воқеӣ тавассути таҳлили самти канораҳои дубурии нах арзёбӣ кунад. Интегратсияи системаи оптикӣ ба хати истеҳсолӣ, дар якҷоягӣ бо плагинҳои таҳлилии касбӣ ба монанди FibrilTool, метавонад таносуби нахро дар самти MD/CD ба таври миқдорӣ тавсиф карда, дастгирии маълумотро барои оптимизатсияи раванд таъмин кунад. Дар истеҳсоли воқеӣ, ин мониторинги онлайн метавонад дақиқии назорати самтро дар ҳудуди ± 3% нигоҳ дорад. .
Танзими самаранокӣ ва татбиқи арзиши саноатӣ
Назорати дақиқи самт ва тақсимоти нах ҷаҳиши корбарӣ ва тавсеаи татбиқро ба матоъҳои тар бофташуда оварда, бартариҳои беназирро дар соҳаҳои сершумори баландсифат нишон дод. .
Дар соҳаи ҳифзи тиббӣ, тавассути оптимизатсияи тақсимоти радиалии нахҳо, пӯшонидани халатҳои ҷарроҳии 10-15 г/м² метавонад кори монеаи бактериявиро нигоҳ дошта, вазни фарсудашавиро то 30% кам кунад ва нафаскаширо 25% беҳтар кунад. Ин беҳбуди кор аз тарҳи тақсимоти градиентии нахҳо дар самти ғафсӣ бармеояд: қабати рӯизаминӣ нахҳои ориентацияи баландро барои баланд бардоштани хосиятҳои монеа истифода мебарад ва қабати дохилӣ нахҳои ба таври тасодуфӣ тақсимшударо барои беҳтар кардани ҷабби маводи моеъ ва ноил шудан ба мувофиқати дақиқи функсионалӣ истифода мебарад. .
Маводҳои филтри олӣ тавассути танзими самти нах мувозинати байни самаранокӣ ва муқовиматро ба даст меоранд. Henan KeGao нахи ҷазираи ҷазираи баҳрии 0.08dtex-и ултра-ҷазираро барои истеҳсоли маҳсулоти 8 г / м² истифода мебарад. Бо назорати ҷойгиршавии самти нахҳо дар самти ҷараёни ҳаво, самаранокии филтратсия ба сатҳи N95 мерасад ва дар ҳоле ки муқовимати гузариши ҳаво то 30% кам мешавад. Ин тарҳ хусусиятҳои каналҳои хаттии нахҳои самтро барои кам кардани талафоти ҷараёни ҳаво истифода мебарад, ки онро махсусан барои барномаҳое ба монанди тозакунандаи ҳаво ва филтрҳои вентилятор мувофиқ мекунад. .
Майдони тозакунии электронӣ барои якрангии тақсимоти нах талаботи қатъӣ дорад. Либоси тозакунандаи нахи ултра латифи 8 г/м ² дақиқии зиччи интихобро аз 10000 нуқта дар як сантиметри мураббаъ тавассути муайянкунии визуалии AI таъмин намуда, тозакунии самараноки ифлоскунандаҳои сатҳи 0,1 мкмро таъмин мекунад. Пас аз татбиқи ин технология, як корхонаи муайяни маводи электронӣ сатҳи камбудиҳои маҳсулотро аз 8% то 1,5% кам карда, сифати истеҳсоли ҷузъҳои электронии дақиқро ба таври назаррас беҳтар кард. .
Таҳлили фоидаи хароҷот нишон медиҳад, ки гарчанде ки технологияи идоракунии самтгузорӣ сармоягузории таҷҳизотро зиёд мекунад (тақрибан 15-20%), коҳиши ҳамаҷонибаи хароҷотро тавассути сарфаи мавод ва беҳтар кардани кор ба даст овардан мумкин аст. Субстрати мембранаи осмоси баръакси Changzhou Kanjie хароҷоти хариди муштариёнро пас аз ноил шудан ба воридотивазкунӣ тавассути назорати дақиқи тақсимоти нах 40% коҳиш медиҳад ва дар ҳоле ки истеъмоли энергияи воҳидро тавассути истеҳсоли миқёси калон 15% кам мекунад. Ин давраи неки «миқёси дақиқ» маҳз дар он ҷо арзиши саноатии технологияи идоракунии самтҳост. .
Тамоюлҳо ва мушкилоти оянда
Технологияи идоракунии самти нахи матои тар бофташуда дар самти ҳамкории бисёрсоҳавӣ, тарроҳии биомиметикӣ ва танзими сабз инкишоф меёбад. Назорати пайвасти бисёрҷонибаи физикӣ ба нуқтаи доғи таҳқиқот табдил хоҳад ёфт ва бо ҳамгироии майдонҳои гуногуни беруна, аз қабили майдонҳои барқӣ, магнитӣ ва садо, интизор меравад, ки сохторҳои мураккаби фазоии нахи ба даст оварда шаванд. Тарҳи биомиметикӣ, ки сохтори иерархивии абрешими тортанакро тақлид мекунад, метавонад дар вазни камтар аз 10 г/м ² қувваи баландтар ба даст орад. Ин сохтор бастаҳои ба самт ҷойгиршудаи нанофиберро бо нахҳои ба таври тасодуфӣ тақсимшудаи пайвасткунанда, мувозинат ва устуворӣ муттаҳид мекунад. .
Технологияи танзими сабз таваҷҷӯҳи бештар хоҳад гирифт. Системаҳои ҳалкунандаҳои биологӣ метавонанд парокандагии нахҳои ултрафинаро беҳтар созанд ва истифодаи дисперсантҳои кимиёвиро кам кунанд; Дар асоси хусусиятҳои худмонтажкунии нанокристалҳои селлюлоза, интизор меравад, ки технологияи ориентацияи стихиявӣ бидуни кӯмаки саҳроӣ таҳия карда шавад. Ин технологияҳо ба талаботи сиёсати "дугона карбон" мувофиқат мекунанд ва самти рушди устуворро ифода мекунанд. .
Мушкилоти асосие, ки дар айни замон дучор мешаванд, мувозинати байни назорати самт ва якрангӣ дар маҳсулоти камвазн, танзими тафриқавии системаҳои нахи бисёрқабата ва арзиши баланди технологияи муайянкунии онлайн иборатанд. Барои ҳалли ин масъалаҳо, дар оянда нармафзори дақиқтари симулятсияи майдони ҷараёни ҷараёнро таҳия кардан лозим аст (ба монанди якҷоя кардани алгоритми пайвасткунии CFD-DEM), системаҳои нисбатан сарфакоронаи муайянкунии параметрҳои чандкарата ва алгоритмҳои мутобиқшавандаи идоракунии мутобиқшаванда. .
Пешрафти самти нах ва технологияи назорати тақсимот ба эволютсияи матоъҳои тар бофташуда аз "якборкунии тасодуфӣ" ба "сохтмони дақиқ" мусоидат кард. Аз риояи Changzhou Kangjie ба беш аз 400 таҷриба дар 6 сол то навоварии технологияи назорати майдони барқ дар Донишгоҳи Сиан Ҷиаотонг, таҷрибаомӯзони соҳа пайваста ҳудуди тарҳрезии моддиро васеъ мекунанд. Бо такмил додани иктишофӣ ва ҳамгироии технологияҳои байнисоҳавӣ, матоъҳои тар бофташуда ба ҷаҳиши сифатӣ аз "як якрангии макроскопӣ" ба "тартиботи микроскопӣ" ноил хоҳанд шуд ва дастгирии қавитари моддиро барои истеҳсолоти олӣ таъмин мекунад.
Dongguan Liansheng Nonwoven Technology Co., Ltd.моҳи майи соли 2020 таъсис ёфтааст. Ин як корхонаи бузурги истеҳсоли матоъҳои бофташуда мебошад, ки таҳқиқот ва таҳия, истеҳсол ва фурӯшро муттаҳид мекунад. Вай метавонад рангхои гуно-гуни матоъхои бебофтаи PP-ро, ки бараш аз 3,2 метр камтар аз 9 грамм то 300 грамм аст, истехсол кунад.
Вақти фиристодан: сентябр-10-2025