[发明专利]天然纤维织物面内饱和渗透率的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料测试领域，具体地涉及一种天然纤维织物面内饱和渗透率的测量方法。

背景技术

天然纤维复合材料具有密度低、隔热、价廉、资源丰富、可降解、可再生等优点，使其在建筑工业、交通运输等领域的应用与日俱增。近年来，国内外主要采用成型效率高、环境污染少、工业成本低的复合材料液体模塑成型技术（LCM技术）来制备高性能天然纤维复合材料。而天然纤维织物的渗透率是制约LCM技术成功制备天然纤维复合材料与否的关键因素，但是由于天然纤维织物与玻璃纤维等合成纤维有着明显的差别，如织物具有不同的结构、不同的编织方式以及与树脂接触界面方式不同，国际上尚未有测试天然纤维织物的饱和渗透率标准方法。

传统的测试饱和渗透率的方法主要是针对玻璃纤维等没有吸收膨胀现象的合成纤维。但由于天然纤维织物的成分不同于合成纤维，因此简单地将测试合成纤维饱和渗透率的方法应用于天然纤维织物显然是行不通的。

因此，开发一种天然纤维面内饱和渗透率的测量方法对于天然纤维复合材料的制备具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种天然纤维织物面内饱和渗透率的测量方法。

本发明的第一方面提供了一种测量方法，包括步骤：

(1)提供一纤维面内饱和渗透率的测量装置，所述测量装置的模具的模腔内铺设有待测样品；

(2)测定并计算待测样品在第一测试液充满模腔时的面内饱和渗透率K₀，所述第一测试液不使所述待测样品产生吸收膨胀现象；

(3)测定并计算待测样品在第二测试液充满模腔时的面内饱和渗透率K_end，并记录第二测试液充满模腔的时间t_end，所述第二测试液使所述待测样品产生吸收膨胀现象；

(4)根据公式K=K₀-(K₀-K_end)/t_end*t计算得到待测样品不同时间的面内饱和渗透率，

并且所述测量方法具有以下一种或两种特征：

(i)步骤(2)中，在第一测试液的流量恒定的条件下测定所述面内饱和渗透率K₀；

(ii)步骤(3)中，在第二测试液的流量恒定的条件下测定所述面内饱和渗透率K_end。

在另一优选例中，步骤(1)中，所述待测样品为天然纤维织物。

在另一优选例中，所述天然纤维织物包括：天然纤维毡、天然纤维平纹织物、天然纤维斜纹织物或天然纤维单向织物。

在另一优选例中，步骤(1)中，所述待测样品铺设方式包括单向铺层、正交铺层或准各向同性铺层。

在另一优选例中，所述铺层的层数为3-20层，优选为5-10层。

在另一优选例中，步骤(2)中，所述第一测试液的流量为100－300ml/min，较佳地为150-250ml/min。

在另一优选例中，步骤(3)中，所述第二测试液的流量为100－300ml/min，较佳地为150-250ml/min。

在另一优选例中，步骤(2)中，所述第一测试液的粘度为50－1000mpa.s；和/或步骤(3)中，所述第二测试液的粘度为50－1000mpa.s。

在另一优选例中，步骤(2)中，所述第一测试液选自下组：矿物油、机油、硅油。

在另一优选例中，步骤(3)中，所述第二测试液选自下组：乙烯基树脂、酚醛树脂、环氧树脂、不饱和树脂。

在另一优选例中，步骤(2)中，所述第一测试液的温度为10－100℃，较佳地为20-50℃。

在另一优选例中，步骤(3)中，所述第二测试液的温度为10－100℃，较佳地为20-50℃。

在另一优选例中，所述测量装置包括：

容器；

微型齿轮泵，所述微型齿轮泵的进口与所述容器相连；

模具，所述模具的注胶口与所述微型齿轮泵的出口相连，所述模具的模腔中设有压力传感器；

数据采集装置，所述数据采集装置与所述压力传感器相连；以及

摄像装置，所述摄像装置用于拍摄所述模具内测试液流动前锋位置。

在另一优选例中，步骤(2)中，向所述测量装置的模具中加入第一测试液，使其流速恒定地在模具中单向流动，采集压力传感器的数据，并根据达西定律得到面内饱和渗透率K₀。