研究背景与问题

射流先导与旋风拉伸协同离心纺丝技术是制备高性能聚丙烯超细纤维的关键工艺。在高黏度聚合物熔融离心纺丝过程中，存在物料输入不稳定、熔体易飞溅以及纤维拉伸不充分等问题，这些问题直接影响到纤维的质量和性能。因此，本研究旨在解决这些问题，以提高聚丙烯超细纤维的生产效率和产品质量。

研究方法

为了深入研究射流先导与旋风拉伸协同离心纺丝技术的成型机理及关键工艺参数对纤维形貌的影响，本研究采用了仿真与实验相结合的方法。首先，基于Ansys Fluent软件建立了仿真模型，模拟了熔体的流动和纤维的拉伸过程。其次，通过实验平台进行了离心纺丝实验，测试了不同工艺参数对纤维形貌的影响，如旋转速度、射流角度和旋风拉伸强度等。

核心结果

仿真结果显示，射流先导可以有效地控制熔体的流动，减少熔体飞溅现象，同时旋风拉伸可以增强纤维的拉伸效果，改善纤维的形态和性能。实验结果表明，当射流角度和旋风拉伸强度在一定范围内变化时，可以显著提高纤维的直径均匀性和表面质量。具体来说，通过优化工艺参数，纤维的平均直径可以控制在0.5微米以下，纤维的断裂伸长率可达30%以上。

结论与意义

本研究提出的射流先导与旋风拉伸协同离心纺丝技术，通过优化工艺参数，成功解决了高黏度聚合物熔融离心纺丝过程中的物料输入不稳定、熔体易飞溅以及纤维拉伸不充分等问题。这一技术的成功实施，不仅提高了聚丙烯超细纤维的生产效率，还显著提升了纤维的力学性能和微观结构。这对于聚丙烯超细纤维的应用领域，如医疗、电子、航空航天等，具有重要的实际意义和应用前景。此外，本研究为后续聚丙烯超细纤维的生产和研发提供了理论依据和实验数据支持。