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高分子成形加工(Polymer Processing)、コーティング、繊維形成(溶融、乾式紡糸)関係のコンサルティング、ソフトウエア開発を専門とするコンサルタントです。
また、STEP(ISO 10303) AP227(3次元プラント設計情報規格)の国際共同開発経験もあり、この分野でもお役に立てます。


乾式紡糸のシミュレーション

乾式紡糸は、溶融紡糸、湿式紡糸と並んで、繊維形成の方法の一つとして以前から用いられてきており、アセテート、アクリル、スパンデックス繊維等の製造に適用されている。

乾式紡糸は、ポリマーを溶剤で溶解した粘稠な溶液を、細孔から押し出して、熱風で溶剤を蒸発させ、ポリマーを糸状に固化させるプロセスであるが、シミュレーションの観点からすると、物質収支、エネルギー収支、運動量収支を同時に考慮して解を求めなければならない、複雑な現象である。

乾式紡糸の理論は、Ohzawa等によるものが画期的なものであったが、現在に至るまでこの理論を元にして、その後の研究も行われてきたものと思われる。

本報で述べるシミュレーションも、この理論をベースにしているが、さらに精密化をはかったモデルに基づいたものである。そのシミュレーションモデルの精密化のポイントは、糸条内の微視的な濃度分布と伸張粘度分布を考慮したことと、雰囲気ガスがパラレルフローであることから、シミュレーションの実用性を勘案して、雰囲気ガス側の物質収支とエネルギー収支を同時に考慮に入れたことである。

この乾式紡糸モデルの理論、シミュレーションプログラム、計算例等について、詳細に述べる。

【「乾式紡糸のシミュレーション」, プラスチックス, Vol.57, No.2, P.87 (2006)】