纤维细旦化发展已有数十年,细旦化的大趋势已经很明显,对细旦熔融纺丝的成形过程原理的深入研究分析的重要性已经凸显。前人所研究的熔纺动力学模型多停留在研究涤纶熔纺的过程、高速纺丝的影响、涤纶短纤维的工艺条件等,未能从细旦丝的工艺角度来衡量细旦涤纶的纺丝模型,并且以前模型中的参数已经不适用于现有的细旦丝纺丝过程。为此,根据纤维具体纺丝成形机理及熔纺基本动力学模型,结合纺丝实验结果,建立了适应于细旦、超细旦涤纶长丝的熔纺动力学模型,可用于模拟细旦、超细旦涤纶长丝的纺丝过程,并将模型应用于细旦涤纶长丝的实际加工中,结合实际生产需求,优化了实际工厂的工艺参数,进一步验证了模型及其参数的合理性,对工业生产提供理论帮助和指导；建立了细旦涤纶长丝的复丝动力学模型和细旦涤纶长丝环吹风工程模型,探讨丝条在纺丝过程中的单丝与单丝之间的差异以及丝条周围的空气流速和空气温度分布情况,可以用于模拟丝条之间的差异,研究复丝在纺丝成形过程中的变化情况；建立了产品性能预测模型,使得通过工艺便能直接预测性能,大大提高了模型的实用性；并成功的将所建立的熔融纺丝动力学模型应用于新产品的开发和应用中,形成了集产品性能预测、管线工艺优化、复丝圈层差异模拟、单丝成形趋势捕捉于一体的计算机仿真模拟软件,为实际用户直接使用模型提供了操作平台以及将模型运用于实际生产当中,为实践工业化生产提供了理论依据和便利。首先,针对目前熔纺模型不适用于细旦和超细旦涤纶长丝的问题,建立了新的适用于细旦涤纶长丝POY纺丝成形模型,通过逆向拟合修正了基础模型和参数模型内的未知参数。形成了一套较完整的熔纺动力学模型,并采用四阶龙格-库塔法模拟细旦POY纺丝成形过程,求取纺程上各点温度、速度、张应力、取向度、结晶度等的分布情况。通过实际产品测试的最终实验数据和在线测量数据对模型进行了验证,结果证明模型与实际的误差都控制在10%以内,与实际趋势较为吻合。其次,将所建立的基本模型应用于细旦涤纶长丝的加工生产中,探讨纺丝工艺条件对纺细旦涤纶长丝的结构性能的影响。推导了细旦涤纶长丝的凝固点位置的计算公式,重新设计了高长径比(4：1)、菱形分布的喷丝孔,为实际生产冷却工艺增添了环形缓冷装置。模拟结果表明：在同一工艺条件下,细旦丝相比常规丝,对生产条件更为敏感,冷却速率与拉伸形变速率加大,固化时间缩短,丝条形变区的速度梯度大幅度上升,纺丝应力增大,成形加剧,取向度和结晶度都较常规丝大,因此,缓和丝条冷却速度,降低纺程上的温度和速度梯度,降低纺丝线上张应力,是我们优化细旦工艺的核心。模拟不同工艺结果表明：随着纺丝速度的降低、缓冷温度的提高、熔体挤出温度的提高、吹风温度的提高以及吹风速度的降低,丝条的冷却速率均有所降低,丝条的速度和速度梯度也有不同程度的降低,并且丝条的张应力有明显的降低同时丝条的最终取向度和结晶度有所降低。通过实际工艺调整,对调整前后的产品拉伸性能、取向度和结晶度进行实验对比分析,发现调整后的丝条的强度、强度CV、伸长率、伸长率CV、条干不匀率等产品性能得到改善,同时取向度和结晶度也都有所降低对后续DTY加工和染色工艺有利。故应采用比常规纺丝稍低的纺速,适当降低纺丝速度、增加缓冷温度,同时可以提高熔体挤出温度,对于冷却工艺而言,冷却环境要温和,可以适当提高吹风温度、降低风速。这些对于纺细旦POY工艺而言是调整的方向。再次,分析细旦长丝冷却吹风环境,并运用微元分析法,对丝条与空气间的传质和传量进行分析,初步建立细旦涤纶长丝环吹风工程模型。并结合单丝POY模型,进行矩阵拓展,形成细旦POY涤纶复丝动力学模型。通过上述两个模型能够对不同圈层之间的丝条差异进行模拟,得出丝条之间的直径、丝条温度、丝条速度和速度梯度、取向度和结晶度等差异,以及纺丝过程中丝条周围空气流速和空气温度随着纺程的变化规律。研究了工艺过程条件、纤维结构与材料性能之间的关系,即通过建立复丝模型,分析了丝条之间的差异,完成从工艺到结构的研究。再通过取样测试了丝条的取向度与POY细旦长丝的倍半伸长率,拟合得到两者的数量关系,最终形成了性能预测模型,即建立起EYS1.5及其不匀率与各工艺参数的权重经验预测式。并通过对现实工艺的模拟和实际对比,验证权重分析式可行性,完成从工艺直接到性能的研究过渡,可用于对产品性能的预测和工艺优化,为实际生产提供有效的指导。模拟的结果和实际调整的测试结果较吻合,误差控制在10%以内。最后,基于上述所建立的所有模型,结合福建百宏的多条实际管线工艺数据等,运用C#编程形成了细旦涤纶长丝计算机仿真软件系统。可以用于细旦POY涤纶长丝纺丝成形的过程模拟,为用户输出重要参数、绘制图形趋势并了解变化规律；可以任意调整工艺参数、设备参数、物性参数等来对新产品和已有产品进行性能预测分析；可以对现有或者新输入工艺进行优化,输出最佳工艺方案,这些使本文所建模型与现实的联系更加贴近,在更好为工厂实际生产服务的同时大大提高了模型的实用性,也为用户使用模型提供了直接的平台进行便捷的操作。