فتل اختبارات أحادي الاتجاه الأقمشة: قياسات شعرية معلمات لتقييم الضغط شعري في العمليات السائل المركب صب

أثناء الحمل تعزيزات ليفي في العمليات السائلة صب مركب (مغلق)، هو الدافع وراء تدفق الراتنج من التدرج الضغط. الآثار الشعرية لديها تأثير إضافي يمكن أن تتنافس مع التدرج الضغط، اعتمادا على المعلمات العملية. تأثيرها على عملية بالتالي لابد من تقييمها ^{1 و 2.} ويمكن أن يتم ذلك عن طريق تحديد ضغط الشعرية واضح، ف _{كأب، وتعديل} الضغط التدرج الأولي ^3. قد لاحقا إدراج هذه المعلمة إلى النماذج العددية من أجل محاكاة التدفقات النقدية خلال العمليات والتنبؤ بدقة تشكيل باطل ^4.

والتشريب عفوية من القماش بواسطة السائل (فتل) ويمكن وصف المعادلة اشبورن ^5. في الأصل، وصفت معادلة اشبورن ارتفاع الشعرية السائل في أنبوب. هذه المعادلة واثم تمديد الصورة لهياكل مسامية، مثل تعزيزات ليفية، والتي يمكن تقريبها إلى شبكة الأنابيب الشعرية. تفكر في صاحب العينة أسطواني مع دائرة نصف قطرها R، مليئة وسط مسامي، تم تعديل معادلة اشبورن في شكل مكاسب الشامل مربع (متر مربع (ر)) على مر الزمن، على النحو التالي: ⁶

(1)

حيث c هي المعلمة التي تمثل تعرج، هو R المسام دائرة نصف قطرها نفسه، وε = 1-V _و هو المسامية (V _و كونها نسبة حجم الألياف). جميع المعلمات في أقواس معقوفة تتعلق التشكل والتكوين من وسط مسامي، ويمكن دمجها في ثابت، C، ويشار إلى أن "العامل المتوسط التي يسهل اختراقها الهندسي". معلمات أخرى تعبر عن وجهة اعتماد فتل على التفاعلات بين المتوسطة والسائل (من خلال ρ، η، وγ _L، وهي، على التوالي، والكثافة، اللزوجة، والتوتر السطحي للسائل، وخلال θ _لذلك، على ما يبدو دفع زاوية الاتصال).

في موازاة ذلك، تدفق من خلال وسط مسامي عادة على غرار مع قانون دارسي المعروفة ^7، والتي تتعلق على سرعة السائل ما يعادلها، ضد _D، إلى انخفاض الضغط من خلال نفاذية متوسطة، K، واللزوجة السائل، η . هذه المعادلة كما يسمح للتعبير عن مكاسب جماعية على الجذر التربيعي من الزمن وبالتالي للنظر من التكافؤ بين المعادلات اثنين. من هذا التكافؤ بين معادلة اشبورن وقانون دارسي، ثم تم تعريف ضغط الشعرية على النحو التالي: ⁸

هنا، فإن التركيز الرئيسي هو وصف الإجراء التجريبي لقياس عوامل هندسية واضحة تقدم زوايا الاتصال للأقمشة أحادي الاتجاه، وذلك بهدف تحديد ضغط الشعرية. ويعتمد هذا الأسلوب على استخدام مقياس التوتر السطحي لأداء اختبارات فتل (الشكل 1). ومقياس التوتر السطحي هو توازن دقيق مع قرار من 10 ميكروغرام الذي يقيس كتلة السائلة إما تشكيل هلالة حول صلبة أو الصعود وسيلة ليفية. وأجريت الاختبارات فتل من النظر في توصيف الأبعاد واحد (من الاتجاهين على طول الألياف) ^{8، 9.} وكانت الأقمشة شبه أحادي الاتجاه المستخدمة للتحقق من صحة الإجراء الكربون (UD) الأقمشة أحادي الاتجاه في الخامس _و = 40٪. بمجرد التحقق من صحة الطريقة، قدمت أقمشة الكتان لر العلاج الحراريقبعة يعدل سلوك التبول من الألياف ^6، وأجريت اختبارات فتل مع نسب مختلفة حجم الألياف (من 30٪ إلى 40٪) لكل من أقمشة الكتان غير المعالجة والمعالجة. لتحديد المعايير الشكلية وترطيب، اثنين على الأقل من الاختبارات فتل إلزامية: أول واحد مع السائل ترطيب تماما، مثل ن الهكسان، لتحديد C (المعادلة 1)، والثانية مع السائل من الاهتمام، لتحديد ومن المعروف أن واضحة تتقدم زاوية الاتصال مرة واحدة مئوية. في النهج الأول، تم استخدام الماء لتقييم الإجراء.

ويمكن تطبيق هذا الأسلوب لالأقمشة والسوائل المختلفة، مما يتيح لتقييم تأثير هندسة المواد (مورفولوجيا من الأقمشة)، المسامية (نسب مختلفة حجم الألياف)، واللزوجة والتوتر السطحي للسائل على الظواهر الشعرية التشريب. ومن الواضح أن هذا الإجراء وفقا لنظرية اشبورن (المعادلة 1) يمكن اعتمادها إلا إذا فتل مكعبrves (متر مربع (ر)) التي سجلها مقياس التوتر السطحي لديهم اتجاه خطي. وهذا يعني أن المعلمات في المعادلة 1 يجب أن تظل ثابتة أثناء عملية فتل بأكملها. إذا لم تكن هذه هي الحالة، كما تعزيزات الكتان في الماء، وذلك لأن الألياف الخضوع تورم ^{10، 11،} يجب أن يتم تعديل معادلة اشبورن لتشمل تأثير تورم من أجل وصف الاختبارات بشكل صحيح ^9. تم العثور على الأقمشة المعالجة لتكون أقل حساسية لامتصاص الماء ^9. العوامل الهندسية والمعلمات ترطيب يمكن قياسها من نوبات الخطية، والسماح لحساب الضغط الشعرية، ف _{الغطاء.}