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遗传算法优化BP神经网络的纺熔无纺布性能预测

2021-07-26张伟国陈长洁

纺织报告 2021年6期
关键词:优化实验

张伟国,陈长洁

(1.南通醋酸纤维有限公司纺丝生产部,江苏 南通 226000;2.东华大学 纺织学院,上海 201620)

纺熔复合无纺布(Spunbond Meltblown Spunbond Nonwovens,SMS)是由外层纺黏无纺布和中间层熔喷无纺布经过复合加工而成,是医疗和卫生的主体材料,综合了纺黏和熔喷二者的优势:既具有较高的机械性能(高强度),对微小的固体颗粒、液体等也有着较高的阻隔性[高耐静水压(HSH)][1-2]。纺熔复合无纺布的性能受到原料特性、纺丝温度、挤出量、热轧机温度、热轧机压力、冷却风温度、冷却风风压等参数的影响,各因素之间相互作用,通过重复实验的方式对工艺进行优化,效率低且难度大[3-5]。

BP神经网络(Back Propagation Neural Network)即反向传播神经网络,是以互连的神经元来模拟大脑的学习过程。本研究选取对SMS产品性能影响较大的纺黏计量泵转速、熔喷计量泵转速、热轧温度、热轧压力和克重5种工艺参数作为输入值[6],机械方向断裂强力(以下简称MD强力)和耐静水压(以下简称HSH)等作为输出值,通过BP神经网络构建预测模型,并在已经建立的 BP网络基础上通过GA优化,讨论对两大输出性能的预测效果。

1 纺熔无纺布实验

1.1 生产设备

实验中,纺熔无纺布生产设备为莱芬豪舍的RF4型SMMMS五模头纺熔无纺布生产线,5个模头依次编号为A、B、C、D、E,其中,A、E为两个纺黏头,B、C、D为中间的熔喷头。

1.2 材料

实验的原材料为聚丙烯,纺黏料的熔融指数为(36±3)g/10 min;熔喷料熔融指数为(950±50)g/10 min。

1.3 测试方法

实验样品的断裂强力和耐静水压测试分别参照GB/T 3923.1—2013《纺织品 织物拉伸性能 第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)》和GB/T 4744—2013《纺织品 防水性能的检测和评价 静水压法》。……

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