吸湿排汗试验单向织物：毛细管参数的标准评价在液体复合成型工艺毛细管压力

期间在液体复合成型（LSM）工艺纤维增强材料的浸渍，树脂的流动由压力梯度驱动。毛细效应有可与压力梯度，竞争取决于工艺参数的附加效果。它们对过程的影响因而具有待评估^1,2。这可以通过定义一个明显的毛细压力P _帽 ，修改初始压力梯度³来完成。此参数可随后插入数字模型，以便在流程模拟流动，并准确地预测空洞形成^4。

由液体（芯吸）织物的自发浸渍可以通过Washburn等式⁵进行说明。最初，Washburn等式中描述的液体的毛细上升的管。这个方程WA记者随后延长多孔结构，如纤维增强材料时，可以近似为一个毛细管网络。考虑具有半径R，填充有多孔介质的圆柱形样本保持器，Washburn等式中的平方质量增量（ 平方米（t））的随时间的形式被修改，如下^6：

（1）

其中，c是占迂曲的参数中，R是平均孔隙半径，ε= 1-V _f是孔隙率_（Ⅴf为纤维体积比）。在方括号的所有参数涉及在多孔介质的形态和结构，并且它们可以被合并到一个常数，C被称为“几何多孔介质因子”。其他参数表达毛细在介质和液体之间的相互作用（通过ρ，η依赖性_，γL， 这分别是密度，粘度和表面的液体的张力，并且通过_θA，表观前进接触角）。

平行地，通过多孔介质的流动通常与公知的达西定律^7，其涉及的等效流体速度_vð建模，通过介质，K和液体的粘度，的渗透性的压降η 。这个等式还允许质量增益在一段平方根，因此，供两个方程之间的等价的表达。从沃什伯恩方程和达西定律之间的等价，毛细管压力，然后定义如下^8：

这里，主要的焦点是描述的实验程序来测量的几何因素和单向织物表观前进接触角，以确定所述毛细管压力的目的。此方法依赖于使用张力进行芯吸测试（图1）。张力计是具有10微克的分辨率测量的液体物料或周围形成固体弯月面或上升纤维状介质微量天平。芯吸试验进行了考虑的一维表征（沿纤维方向^）8,9。用于验证程序准单向织物是在一个V _F = 40％的碳的单向（UD）织物。一旦方法进行了验证，亚麻织物提交热处理吨帽子修改纤维⁶的润湿行为，并分别具有不同的纤维体积比为未处理和处理亚麻织物进行芯吸测试（从30％至40％）。以确定形态和润湿参数，至少两个芯吸测试是强制性的：第一个具有完全润湿液体，如正己烷，以确定C（式1），而第二个与感兴趣的液体，以确定明显的前进接触角，一旦启用C是已知的。在第一种方法中，将水用于评估过程。

这种方法可以适用于不同的面料和液体，允许材料几何（面料的形态），孔隙率（不同纤维体积比），和粘度和在毛细管浸渍现象的液体表面张力的影响的评估。很明显，根据本沃什伯恩理论（等式1）中的步骤可以仅当芯吸立方米被采用rves（ 平方米（t））的由张力记录，具有线性的趋势。这意味着在公式1的参数必须在整个芯吸过程保持不变。如果不是这种情况下，作为在水中的亚麻增强，因为纤维离岗肿胀^{10，11，Washburn}等式应修改成包括以描述的测试正确⁹肿胀的效果。处理过的织物被认为是对水吸附⁹不太敏感。几何因素和润湿参数可从线性拟合来测定，允许毛细管压力P _帽的计算_。