2022年华数杯数学建模

C 题 插层熔喷非织造材料的性能控制研究

熔喷非织造材料是口罩生产的重要原材料，具有很好的过滤性能，其生产工艺简单、

成本低、质量轻等特点，受到国内外企业的广泛关注。但是，由于熔喷非织造材料纤维

非常细，在使用过程中经常因为压缩回弹性差而导致其性能得不到保障。因此，科学家

们创造出插层熔喷法，即通过在聚丙烯（

PP ）熔喷制备过程中将涤纶（

PET ）短纤等纤

维插入熔喷纤维流，制备出了 “Z 型 ” 结构的插层熔喷非织造材料。

插层熔喷非织造材料制备工艺参数较多，参数之间还存在交互影响，加上插层气流

之后更为复杂，因此，通过工艺参数（接收距离和热空气速度）决定结构变量（厚度、

孔隙率、压缩回弹性），而由结构变量决定最终产品性能（过滤阻力、过滤效率、透气

性）的研究也变得较为复杂。如果能分别建立工艺参数与结构变量、结构变量和产品性

能之间的关系模型，则有助于为产品性能调控机制的建立提供一定的理论基础。

请查阅相关文献，了解专业背景，研究题目数据，回答下列问题。

1. 请研究插层后结构变量、产品性能的变化规律，并分析插层率对于这些变化是否

有影响？

2. 请研究工艺参数与结构变量之间的关系。表 1 给了 8 个工艺参数组合，请将预测的

结构变量数据填入表 1 中。

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