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【学士论文】关于运用DOE试验设计优化粘胶长丝生产工艺的探索(论文资料)

星级: ★★★★ 期刊: 《纺织报告》作者:陈林,王舜浏览量:3964 论文级别:最新本章主题:长丝和粘胶原创论文: 5156论文网时间:2016年8月28日审核稿件编辑:Borg本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:4129 评论次数: 9727

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陈 林 王 舜

(南京化纤股份有限公司,南京 210038)

摘 要 介绍了南京化纤股份有限公司长丝车间为提高粘胶长丝的产品质量,运用DOE 试验设计,通过变化影响试验的几种主要因素,稳定其他的干扰因素,减少试验次数,降低试验成本,优化了粘胶长丝生产工艺.通过试验得到最佳优化试验工艺: 酸浴温度46℃,酸浴质量浓度260g/L,浸长300mm,凝固辊圈数28 圈.

关键词 粘胶长丝;生产工艺;干强;干伸;DOE 试验设计;优化

中图分类号:TS197文献标识码:C

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南京化纤股份有限公司长丝生产车间在原有的粘胶长丝纤维生产工艺的基础上,对原有生产工艺条件下的其他影响因素进行探讨,运用DOE 试验设计,进一步探讨了原有生产工艺中各因素对粘胶长丝的各种质量指标(如干强、干伸、毛丝降等率等)的影响,以便准确找到最优生产工艺条件,以提高产品的质量.DOE 试验设计是对试验方案进行最优设计,降低了试验误差和试验成本,减少工作量,并对试验所得的数据进行科学分析的一种方法.确定试验内容(即粘胶长丝的质量指标)为干强、干伸、毛丝降等率的粘胶长丝特性值.在试验过程中对试验指标产生影响的称为因素,如酸浴温度(℃),酸浴浓度(g/L),浸长(mm),凝固辊圈数等;试验中因素变化的各种状态称为水平,如酸浴温度这一种因素,可供选择的不同温度值称为水平.

粘胶长丝生产所使用的原料为粘胶,粘胶长丝生产的主要影响因素:酸浴温度(℃),酸浴浓度(g/L),浸长(mm),凝固辊圈数等,我们对这4种因素进行质的分析,

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酸浴温度影响丝条在酸浴中的化学反应速度,对粘胶长丝的干强影响至关重要,浸长和凝固辊圈数是影响长丝的毛丝降等率的主要因素.因此,对以上4 种因素进行DOE 试验,探讨其在量的方面对粘胶长丝的各种质量指标的影响,通过对试验数据的分析,准确找到粘胶长丝的最优化工艺参数.

1 讨论与方法

1。1 正交试验设计

对照田口正交试验表可知,L934 较适合用来安排试验,其中9 代表试验次数,3 代表水平数,4 代表4 个因素.

对照粘胶长丝生产正交试验表1,每一横排表示一次试验,共进行9 次试验,因素为4 个,即酸浴温度(℃),酸浴质量浓度(g/L),浸长(mm),凝固辊圈数.每一种因素确定3 个水平,例如酸浴浓度确定为42℃、46℃、50℃共3 个水平.

从表2 可以看出, 某次试验对粘胶长丝的特性值为最佳状态, 但从表2 中找到的最佳状态不一定是要寻找的最优工艺, 因为该方案只试验了9 次, 仅是要做的试验次数(34=81) 的九分之一、

表3 和以下分析过程对干强、干伸、毛丝降等率进行分析,分析各种因素对粘胶长丝特性值的影响.首先,计算平均值通率,表3 中K1

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、K2、K3 中各数据是该列因素某水平下的3 个试验结果之和.如K1 中第一列( 酸浴温度) 的5。36 是酸浴温度42℃这个最小水平3 个试验结果之和, 再除以3 得出平均值K1.同理得出K2(酸浴温度46℃这个水平3 个试验结果之和)、K3(酸浴温度50℃这个水平3 个试验结果之和)和K2、K3.R 为极差,即K1、K2、K3 中最大值与最小值之差,通过极差值可看出其对特性值干强的影响程度.

从表3 中R=0。36 可以看出, 浸长对粘胶长丝干强影响最大, 酸浴温度的影响次之.从表3 还可以看出,浸长在330mm 时,粘胶长丝的干强

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没有达到要求值(要求达到1。80cN/dtex), 所以只能从270mm和300mm 中进行选择.但通常干强在合格范围内时数值越大越好,而浸长为300mm 时,干强平均值为1。90cN/dtex,符合粘胶长丝干强特性要求, 故选择浸长为300mm 为最佳.

粘胶长丝生产正交试验(干伸指标)计算见表4,计算方法同表3.

从表4 中R=2。7 可以看出, 酸浴质量浓度对粘胶长丝干伸的影响最大, 浸长次之.粘胶长丝的干伸特性值要求在18。0% 以上为最好, 从表4 中可以看出,酸浴质量浓度在260g/L 时, 粘胶长丝干伸为最佳.

粘胶长丝生产正交试验(毛丝降等率%)计算见表5.

从表5 中R=2。3 可以看出,酸浴温度对粘胶长丝毛丝降等率的影响最大,而粘胶长丝的毛丝降等率要求越小越好,因此,选择酸浴温度46℃为最佳.从表3、表4、表5 可以看出,凝固辊圈数对粘胶长丝的各特性值影响不占主要因素,考虑到设备的负荷及拉伸率等因素,选择中间值28 圈为最佳.

2 结论

综合试验和质量数据分析,南京化纤股份有限公司长丝车间确定粘胶长丝生产工艺:酸浴温度46℃,酸浴浓度260g/L,浸长300mm,凝固辊圈数28 圈.

[ 参考文献 ]

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