無溶劑涂布兩輥微間隙施涂機理的理論建模與仿真研究.pdf

1、有機溶劑揮發(fā)物一直以來都是印刷涂布行業(yè)最大的污染排放物，無溶劑涂布技術(shù)是從根本上解決這一問題的創(chuàng)新思路。五輥式無溶劑涂布系統(tǒng)是最常用無溶劑涂布設(shè)備之一，由于國內(nèi)對輥式涂布的機理性研究匱乏，特別是在設(shè)計無溶劑涂布設(shè)備時所要求深刻理解的施涂過程與模型等研究基礎(chǔ)還非常欠缺，國內(nèi)無溶劑涂布技術(shù)發(fā)展緩慢。
　　針對這一現(xiàn)狀，本課題以五輥式無溶劑涂布系統(tǒng)為研究對象，采用機理建模與CFD數(shù)值仿真的方法，重點研究其施凃過程的機理及其模型，主要做了

2、以下工作：
　?。?）建立了無溶劑涂布兩輥微間隙施涂機理的數(shù)學(xué)模型。從理論上分析了牛頓和冪律非牛頓涂布液在施涂過程中形成的流場，建立了涂膜厚度與相關(guān)影響因素的數(shù)學(xué)模型，研究了存膠輥與計量輥之間涂布液分布的規(guī)律，分析了涂膜厚度的影響因素。研究結(jié)果表明，影響涂膜厚度的因素包括：輥隙、計量輥轉(zhuǎn)速、輥徑、涂布液表面張力、牛頓流體的粘度或冪律非牛頓涂布液的稠度系數(shù)和冪律指數(shù)。
　　（2）仿真了無溶劑涂布兩輥微間隙的施涂過程。借助先進的

3、CFD數(shù)值模擬技術(shù)，對施涂過程進行了數(shù)值仿真，對比分析了仿真流場和理論流場。研究結(jié)果表明，輥隙是影響涂膜厚度的最主要因素，任何情況下，涂膜厚度都隨其增大而增大。仿真流場與理論流場無論從流相分布、速度分布還是壓力分布來看都互相吻合，兩種方法得到的涂膜厚度誤差也很小，驗證了機理模型的正確性。
　　（3）分析了無溶劑涂布兩輥微間隙施涂過程中涂層質(zhì)量缺陷的形成機理。最后利用仿真結(jié)果分析了輥涂參數(shù)對涂膜厚度的影響，以及涂布缺陷的形成機理。研