Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Zarrebini,Mohammad Ghane
محمد ذره بینی اصفهانی (استاد مشاور) محمد قانع (استاد راهنما)
 
STUDENT
Akramsadat Mousavi
اکرم السادات موسوی محمدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

The effect of pore size and distribution on air permeability of needle- punched nonwoven
Air permeability is the most important characteristic for Nonwoven fabric used in the manufacture of filters. The air permeability is determined by measuring the air flow rate through the sample under a certain pressure difference between the surface of the fabric. In this research sixteen different types of needle punched nonwoven fabrics were produced by varying the number of layer and varying the punch density during the needle punching process. Subsequently, the structure parameters (thickness, area weight, porosity, and fiber diameter of the specimens were measured or calculated. The pore size and its distribution in the nonwoven fabrics were measured by image analysis. The assessment of air permeability and its relationship with punch density have been reported. The results showed that with the increase in needling density the air permeability decreases .However, punch density have no the significance effect on air permeability. Nonwoven filter media are porous media and the theories concerning flow through porous media can be applied. Darcy's law is one of the fundamental equations concerning flow through a porous medium. For predicting the air permeability of needle-punched nonwoven fabric, modified Darcy's law was used. A comparison between theoretical and experimental results showed a good agreement. This equation can be used to porosities up to 0.90 The image analysis techniques can be used to identify the pore characterization of porous materials. Area (A) and Perimeter (P) are two basic size descriptors of a pore. Hydrodynamic Diameter (D h ) is defined: D h =4A/P. The results of this work showed that the punch density have significance effect on surface pore diameters. Image analysis was used for measurement of three dimensional porosity. Air permeability showed a good linear correlation with the volume porosity of the fabric with a R-square of 0.88, Thus, this method can be used for estimation of the porosity of the nonwovens with an acceptable accuracy . Key Words Needle-punched nonwoven, Air permeability, Pore diameter distribution, Darcy's law, Image analysis.
نفوذپذیری هوا مهم ترین مشخصه برای منسوجات بی بافت مورد استفاده در تولید فیلترها است. نفوذپذیری هوا در حقیقت با اندازه گیری نرخ عبور هوا از نمونه تحت اختلاف فشار معینی بین دو سطح پارچه، تعیین می شود. در این پروژه منسوجات بی بافت سوزن زنی شده با انتخاب چهار سطح از چگالی ضربه و تعداد لایه تولید شدند. پس از تهیه ی نمونه ها دبی هوا با کمک دستگاه نفوذپذیری آزمایشگاهی در اختلاف فشار معین اندازه گیری شد. خصوصیات نمونه ها همچون ضخامت و وزن واحد سطح اندازه گیری شد. همچنین با تهیه تصاویری از سطح منسوجات تولیدی، اندازه و توزیع منافذ اندازه گیری شد. اثرات دو متغیر تعداد لایه و تعداد ضربه بر نفوذپذیری هوای منسوجات بررسی شد. نتایج نشان داد که افزایش تعداد ضربه و تعداد لایه منجر به کاهش نفوذپذیری هوای نمونه ها می شود اما پارامتر تعداد ضربه اثر معناداری بر میانگین مقادیر نفوذپذیری ندارد. منسوجات بی بافت جز توده های متخلخل هستند و تئوری های توده های متخلخل برای آنها استفاده می شود. از مهم ترین معادلاتی که برای پیش بینی نفوذپذیری هوای پارچه های بی بافت استفاده شده است ، می توان به قانون دارسی (Darcy) اشاره کرد .بنابراین با کمک نتایج حاصل از آزمایش مطابقت معادلات اصلاح شده ی دارسی با نتایج حاصل از آزمایش بررسی شد. نتایج نشان داد که مقادیر بدست آمده از رابطه ی اصلاح شده تطابق خوبی با نتایج حاصل از آزمایش دارد. با کمک تکنیک پردازش تصویری محیط و مساحت هر منفذ تعیین شد. سپس قطر هیدرولیکی منافذ که عبارت است چهار برابر نسبت مساحت به محیط محاسبه شد. سپس توریع فراوانی منافذ بدست آمد. اثرات متغیرها بر توزیع منافذ و اندازه ی آنها تحلیل و بررسی شد. نتایج بیانگر آن بود که توزیع منافذ روند مشخصی با تغییرات تعداد ضربه نشان نمی دهد، اما تعداد ضربه اثر معناداری بر میانگین منافذ سطح نمونه ها دارد.علاوه بر این تخلخل منسوجات با کمک پردازش تصویر در حالت سه بعدی محاسبه شد و بررسی ها نشان داد این داده ها با مقادیر نفوذپذیری واقعی منسوجات همبستگی خوبی دارد و نشان داد که روش انتخابی می تواند روش مناسبی برای تخمین تخلخل منسوجات بی بافت باشد. کلمات کلیدی بی بافت سوزن زنی، نفوذپذیری هوا، توزیع قطر منافذ، قانون دارسی، پردازش تصویر

ارتقاء امنیت وب با وف بومی