علوم و فناوری نساجی و پوشاک

علوم و فناوری نساجی و پوشاک

مدل سازی سه بعدی سلول واحد بافت و منافذ پارچه تاری پودی و تحلیل پارامترها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی نساجی، دانشکده فنی و مهندسی، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران، 1477893855
2 دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران، 1591634311
چکیده
هندسه سه بعدی پارچه تاری پودی نقش مهمی در کاربردهای مختلف از جمله شکل دهی کامپوزیت، رفتار فیلتر کردن و نفوذپذیری منسوجات پزشکی، محافظ و ژئوتکستایل دارد و باید در فرآیندهای پارچه مانند رنگرزی، خشک کردن و تکمیل مدنظر قرار گیرد. هندسه تخلخل در پارچه به میزان قابل توجهی به محاسبه نفوذپذیری پارچه کمک می کند. بنابراین برای مدل‌سازی و شبیه‌سازی نفوذپذیری سیال در پارچه تاری پودی، به هندسه دقیق منافذ و سلول های واحد بافت پارچه نیاز است.

در این مقاله هندسه منافذ و سلول بافت با استفاده از شبیه‌سازی نرم‌افزاری بررسی گردید. پس ازآن، هندسه منافذ سه بعدی سلول های بافت پایه به طور سیستماتیک برای مقاطع مختلف نخ مانند دایره، عدسی و زمین بازی اجرا شد. پس از مقایسه نتایج مدل با روش بکر و محاسبه حجم منافذ و پارچه در نمونه های کامپوزیت و اطمینان از صحت و دقت مدل، رابطه بین تغییرات پارچه و مشخصات نخ بر روی حجم منافذ بررسی شد.

نتایج نشان داد باتغییر ضخامت کامپوزیت، دامنه و زاویه نخ ها بصورت خطی و معکوس تغییر می کند. تغییرات حجم پارچه در شرایط مختلف سلول بافت زیاد نیست. با افزایش دامنه نخ ها، حجم منافذ به صورت خطی افزایش می یابد. شکل سطح مقطع بر دامنه نخ ها تأثیر می گذارد. سرعت جریان هوا درجهت عمودی از نوع3به نوع 4، 2 و 1 کاهش می یابد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

3D geometrical of weave unit cell and pores model and parametric analysis

نویسندگان English

HamidReza Sharafat 1
ALI ASGHAR ASGHARIAN JEDDI 2
Mehdi kamali Dolatabadi 1
1 Department of Textile Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran, 1477893855
2 Department of Textile Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran, 1591634311
چکیده English

The 3D geometry of woven fabric plays a critical role in a variety of applications, including composite forming, filtering behavior, and the permeability of medical textiles, protective clothing, and geotextiles. It is also crucial to consider this geometry in fabric processes such as dyeing, drying, and finishing. It is well known that the porosity geometry of a fabric significantly influences its permeability. Therefore, to model and simulate the fluid permeability of woven fabric accurately, a precise representation of fabric pores and unit cells is necessary. In this study, the pore geometry and unit cell of a woven fabric were analyzed using software simulation. The relationship between changes in fabric and yarn specifications on the 3D pore geometry of basic unit cells was systematically visualized for different yarn cross-sections, namely circle, lens, and racetrack. By comparing the results of the model with Becker's method and calculating the volume of pores and fabric in the composite samples to ensure the correctness and accuracy of the model, the impact of fabric changes and yarn characteristics on the volume of pores was investigated. Fabric volume variations are not substantial under various conditions of the unit cell. The pore volume increases linearly with increasing yarn amplitude. The shape of the cross-section influences the yarn amplitude. The airflow rate in the vertical direction decreases from unit cell type 3 to 4, 2, and 1

کلیدواژه‌ها English

woven fabric geometry
three dimensional
pore
shape
software

[1] R. B. Turan, A.Okur, (2012), Investigation of pore parameters of woven fabrics by theoretical and image analysis methods, Journal of the Textile Institute,875-884.

[2] Nazari Sh., and Co., Design of modular clothing using 3D printing technology with the approach to  sustainability in fashion, Journal of Apparel and Textile Science  and Technology, Volume 13, Issue 3 - Serial Number 51, Pages 83-104, September (2024).

[3] P. D. Dubrovski, (2001), A Geometrical Method to Predict the Macro porosity of Woven Fabrics, Journal of The Textile Institute, 288-298.

[4] Dubrovski P. D. Porosity of the Flat Textiles. Sciyo, Janeza Trdine 9, 51000 Rijeka,Croatia, (2010).

[5] Q. Zhao, Simulation of 3D digital design of clothing fabrics based on optical imaging detection and image acquisition, Optical and Quantum Electronics, vol. 56, no. 4, pp. 1-18, (2024).

[6] S. Backer, (1951), The relationship between the structural geometry of a textile fabric and its physical properties.Part IV: Interstice geometry and air permeability, Textile Research Journal, 703–714.

[7] D. Marlena Kuhr, Aibibu and C. Cherif, (2016), Targeted partial finishing of barrier textiles with micro particles, and their effects on barrier properties and comfort, Journal of Industrial Textiles, Vol.45 (5), 853–878.

[8] R. Tugrul Ogulata, Serin Mezarcioz, (2012), Total porosity, theoretical analysis, and prediction of the air permeability of woven fabrics, Journal of the Textile Institute, 103:6, 654-661.

[9] X. Xiao, X. Zeng, (2012), An analytical model for through-thickness permeability of woven,  Textile Research Journal, vol. 82(5), 492–501.

[10] Thanikai Vimal J., Effect of weave parameters on air resistance of woven fabrics produced from compact doubled yarn, Indian Journal of Fiber & Textile Research, 42 (2017) 196.

[11] Radostina A. Angelova, C. R. Acad. Bulg. Sci., 73, No 1, (2020).

[12] Payvandy P., Mozafary V., Fabric Simulation Using Mass-Spring Model (Review), Journal of Apparel and Textile Science  and Technology , Volume 5, Issue 4 - Serial Number 17, March (2016), Pages 43-66.

[13] X. Xiao, X. Zeng, P. Bandara&A. Long, (2012), Experimental study of dynamic air permeability for woven fabrics, Textile Research Journal, 82(9), 920-930.

[14] Resin Capacity of Technical Woven Fabrics: Pore Volume and Pore Shape Simulation

Sharafat H.R., Dolatabadi M.K., Jeddi A.A.A. (2020)  Fibers and Polymers,  21  (11) , pp. 2664-2674.

[15] Rouquerol F. Adsorption by Powder and Porous Solids. San Diego, USA: Academic press, (1999).

[16] Viera Glombikova R, Nemcokova P, Komarkova & Kus Z, Evaluation of liquid moisture transport in textile structures, Indian Journal of Fiber & Textile Research, 43 (2018) 74.

[17] Hu, J. Structure and mechanics of woven fabrics, Woodhead publishing Ltd, & CRC press, (2004).

  • تاریخ دریافت 28 شهریور 1403
  • تاریخ بازنگری 02 آبان 1403
  • تاریخ پذیرش 16 آبان 1403