[发明专利]一种正交非织造三维矩形织物渗透率的确定方法

摘要

本发明涉及一种正交非织造三维矩形织物渗透率的确定方法，技术特征在于：首先将该种织物进行切片观察，获得单胞及其纱线的结构参数，计算纱线和束间隙的等效渗透率；然后分别按照X、Y、Z主轴方向根据纱线间的公切面将单胞划分为4个平行主轴方向的子区域，该子区域为均匀多孔介质；再按照“串联”混合定律分别计算子区域主轴方向的等效渗透率；最终按照“并联”混合定律分别计算单胞主轴方向的渗透率，即为该种织物的渗透率。该方法无需进行流动测试，不需要开发专门的模具，只需获得织物简单的物性参数，就可快速求取渗透率。克服了现有方法测试效率低、制样复杂等缺点。

主权项

1.一种正交非织造三维矩形织物渗透率的确定方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将织物采用定型剂定型后，沿纱线轴向切断面，采用IPP图像分析软件获得单胞及其纱线的尺寸参数；然后采用Gebart公式计算纤维束的纵向渗透率与横向渗透率：步骤2：单胞内束间隙按体积均分为两份，并将每一份分别沿着X、Y、Z主轴方向等效为圆柱管道；所述等效圆柱管道时遵循：①体积保持不变②沿主轴方向圆柱管道的端面从单胞边界延伸至与纱线相切；然后以公式计算等效渗透率，其中D为管道直径，两份等效圆柱管道的管道直径采用如下公式计算：步骤3：单胞X向渗透率计算：步骤1a：子区域渗透率计算：分别过X纱与Y纱的切点、X纱与Z纱的切点，作与X纱平行的两个公切面，将单胞划分为四个子区域，各子区域的X向等效渗透率计算公式如下：K_{等效子区域4x}＝K_x纱‖；步骤1b：单胞X向渗透率计算：步骤4单胞Y向渗透率计算：步骤2a：子区域渗透率计算：分别过Y纱与X纱的切点、Y纱与Z纱的切点，作与Y纱平行的两个公切面，将单胞划分为四个长方体子区域，各子区域的Y向等效渗透率计算公式如下：K_{等效子区域4y}＝K_y纱‖；步骤2b：单胞Y向渗透率计算步骤5：单胞Z向渗透率计算步骤3a：子区域渗透率计算：分别过Z纱与X纱的切点、Z纱与Y纱的切点，作与Z纱平行的两个公切面，将单胞划分为四个长方体子区域，各子区域的Z向等效渗透率计算公式如下：K_{等效子区域4z}＝K_z纱‖；步骤3b：Z方向单胞渗透率：以上述的得到的正交非织造三维织物周期性结构的单胞渗透率K_单胞XK_单胞YK_单胞Z表示该种织物三个主轴方向的渗透率；上述公式中，K_||为单纤维束横向渗透率；K_⊥为单纤维束纵向渗透率；K_{等效子区域1}、K_{等效子区域2}、K_{等效子区域3}、K_{等效子区域4}为子区域的等效渗透率；K_单胞为整个单胞的渗透率；D_x为x向的纱线直径；D_y为y向的纱线直径；D_z为z向的纱线直径；V_束间隙1、V_束间隙2为单胞内束间隙的体积；V_子区域1、V_子区域2、V_子区域3、V_子区域4为划分的子区域的体积；V_单胞为整个单胞的体积。