【編號】2022-75

【題名】基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的聚偏氟乙烯/聚丙烯梯度復(fù)合濾料工藝優(yōu)化

【作者】康樂，王立志，高曉平

【機構(gòu)】內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)輕工與紡織學(xué)院；內(nèi)蒙古自治區(qū)纖維質(zhì)量監(jiān)測中心

【刊名】復(fù)合材料學(xué)報（2022年08期）

【文摘】口罩是防止病毒通過呼吸系統(tǒng)和黏膜進入人體的重要防疫屏障。一次性口罩存在過濾效率隨靜電衰減下降快、呼吸阻力大、使用壽命短等問題。將靜電紡納米纖維膜與熔噴布復(fù)合,減少顆粒物過濾性能對靜電作用的依賴,實現(xiàn)長效過濾.以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)為溶劑,基于靜電紡絲技術(shù)制備聚偏氟乙烯(PVDF)納米纖維膜,與聚丙烯(PP)熔噴基布覆合,制備PVDF/PP納/微米復(fù)合纖維膜.實驗研究靜電紡絲工藝參數(shù)對復(fù)合結(jié)構(gòu)纖維膜氣溶膠過濾性能的影響規(guī)律。建立三元二次多項式模型優(yōu)化紡絲工藝,同時構(gòu)建反向傳播(BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,預(yù)測不同工藝下的纖維膜過濾阻力。結(jié)果表明,電壓、接收距離、注射速度、紡絲液濃度和纖維膜面密度對過濾效率和過濾阻力有著一致的影響規(guī)律.紡絲液濃度為15wt％、面密度為3g/m²時,優(yōu)化紡絲工藝參數(shù)為:電壓30 kV,接收距離16.8 cm,注射速度1.6 mL/h。應(yīng)用多項式模型預(yù)測的過濾阻力值為76.79Pa,相對誤差為9.23％,誤差變異系數(shù)(CV)值為59％。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測的過濾阻力值為81.25 Pa,相對誤差為1.99％,誤差CV值為48％。實驗證明,三元二次模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有較高的預(yù)測準確度。