臺灣博碩士論文加值系統

目前刮刀式塗佈為國內最常用的塗佈方式，此技術適用於高黏度的液體來進行塗佈，且可隨著需求來調整塗佈的高度及速度。經由刮刀塗佈技術可使原有的布料新增機能，提升利用性。本研究使用水性PU添加增稠劑來進行流變特性之研究，並藉由流體力學之學理理論，建立塗佈加工模擬模型，並探討三種刮刀塗佈與三種不同黏度特性之流變特性，並找出最佳刮刀。
添加增稠劑百分比分別為0.4、0.5、0.6%，經量測黏度發現塗佈液黏度隨比例增加。而後進行纖維布滲透實驗，發現黏度隨增稠劑比例增加，滲透率下降。
刮刀塗佈模擬以不同黏度選用不同刮刀，以三種刮刀和三種黏度模擬刮刀塗佈製程，經由分析得出以下結論;實驗結果顯示出ANSYS polyflow模擬與實驗結果比較趨勢一致。刮刀塗佈製程模擬分析以低黏度區域較長者為佳，0.4%以刮刀二、0.5%以刮刀三、0.6%以刮刀一為最佳，且塗佈過後的柔軟度最小。ANSYS polyflow模擬結果，在相同的流動行為下，隨著黏度提高，滲透壓力也會增加。
刮刀塗佈過程中的流動模擬可分為兩部分。一種是二維刮刀塗佈，另一種為多孔結構的一維滲透性流動。兩種流場都可以由PolyFlow模擬軟件包建模和計算。

Currently, scraper coating is the most common blading method in our country. This technique is suitable for coating with highly viscous liquids.And the coating height and speed can be adjusted in accordance with the demand.New functions of original fabrics can be added through scraper coating,thereby enhancing the applicability of these fabrics. This study investigated the rheological propenties of water borne PU,with different pencentage coating fluid,with different pencentage of thickener. The viscosities of coating fluid in case with the percentages of the thickener,And this will affect the flow patterns and permeability to the fabrics during coating process. The effects of the geometroy of different coaters on the flow patterns were also studied.
Three different percentages of thickener 0.4、0.5、0.5% were pared, The results of viscosity measurement revealed that the heighten the thickener pencentage,the higher viscosities of coating fluid.Subequently,heighten viscosity results in lower permeability to the fabrics.
The simulation of scraper coating consisted of three types of scrapers and three levels of viscosity. The experimental result agress with the simulation result through ANSYS Polyflow.The simulation result revealed that the longer the low-viscosity area was, the more favorable result is yielded. The optimal viscosity of thickenes for Scraper 1, 2, and 3 were 0.6%, 0.4%, and 0.5%, respectively. In addition, these optimal scraper–viscosity combinations yielded minimum shows softness of final fabrics.
The flow simulation during scraper Coating can divided into two portions.One is 2-D scrape coating,and the other is treated as 1-D permeable flow of porous fabrics. Both flow fields can be modeled and calculated by the PolyFlow simulation package.

摘要 I
目錄 III
圖目錄 V
表目錄 VII
第一章、緒論 1
1-1紡織產業簡介 2
1-2溼式塗層技術簡介 3
1-3 研究動機與目的 5
1-4 文獻回顧 6
第二章 研究方向和問題描述 8
2-1研究方向 8
2-2 影響塗佈製程厚度不均的因素 9
2-3流體性質特性 9
2-4 高分子聚合物流變學 15
2-5 牛頓流體模式與 非牛頓流體模式 17
第三章 理論分析 18
3-1 引言 18
3-2三維速度場 18
3-3連續運動座標的方法 18
3-4 質量守恆定律（Conservation of Mass） 19
3-5 動量守恆定律( Balance of Momentum） 20
3-6 能量守恆定律（Conservation of Energy） 21
3-7 牛頓流體歸納 21
3.8分析流體滲透纖維布模擬的方程式 22
第四章 模擬分析與實驗方法 24
4-1 前言 24
4-2實驗規劃流程 24
4-2 軟體使用的數值方法 26
4-2-1 時間項的積分 26
4-2-2 運算方法 27
4-3 材料特性與模擬材料之相關數值驗證 28
4-4 前處理（Preprocessing） 29
4-4-3 網格建立與檢查 30
4-4-4 模擬分析條件建立 31
4-5 實驗設備 32
4-6滲透率實驗設計 33
4-7柔軟度實驗設計 34
4-8 可視化實驗設計 35
第五章 結果與討論 36
5-1 探討牛頓流體黏度與非牛頓流體的差異性 38
5-2探討塗佈液在三種刮刀塗佈後塗佈液的差異性 39
5-2-1塗佈過程中流動性影響之研究 39
5-2-2塗佈過程中流動行為之驗證 45
5-3滲透率之流場特性分析 48
第六章 結論與展望 51
6-1 結論 51
6-2 未來展望 52
參考文獻 53

 

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