پديد آورنده :
يگانه، فاطمه
عنوان :
مدل سازي و بهينه سازي خواص راحتي حرارتي پارچه هاي حلقوي پودي پوشش يافته با نانو الياف سلولزي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي نساجي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده نساجي
صفحه شمار :
[چهارده]،178ص.: مصور،جدول،نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
داريوش سمناني، حسين حسني
توصيفگر ها :
معادلات ديفرانسيل جزئي , انتقال حرارت و رطوبت , مويينگي , ضريب انتشار , الكتروريسي
استاد داور :
محمد شيخ زاده، محمد قانع
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/08/02
چكيده فارسي :
1 چكيده راحتي بهعنوان يك حالت خوشايند از هماهنگي رواني و فيزيكي ميان انسان و محيط تعريف ميشود از وظايف عمده پوشاك تشكيل يك سيستم قانونمند براي حفظ دماي بدن نزديك به مقدار متعادل در صورت تغيير شرايط جوي محيط و فعاليت فيزيكي است در حين ورزش و فعاليت هاي سنگين بدن مقدار زيادي انرژي حرارتي توليد ميكند و دماي بدن افزايش مييابد براي كاهش دما بدن بهصورت حجم زيادي مايع و بخار تعريق ميكند ازآنجاييكه عرق به محيط پيرامون منتقل ميشود درجه حرارت بدن كاهش مييابد و بدن احساس خنكي ميكند روشهاي بسياري جهت پوشش دادن منسوجات براي تغيير خواص راحتي پارچه وجود دارد روش الكتروريسي روشي براي پوشش سطوح با الياف در مقياس نانو است در اين تحقيق از پوششي از نانو الياف دي استات سلولز براي افزايش سرعت انتقال رطوبت و حرارت استفاده شده است دو نوع بافت حلقوي پودي با ساختارهاي دورو سيلندر اينترالك و يكرو سيلندر ساده توسط ماشين بافندگي حلقوي پودي گردباف بافته ميشود سپس سطح پارچههاي مذكور توسط فرآيند الكتروريسي با نانو الياف سلولزي دي استات سلولز پوشش داده ميشود فرآيند الكتروريسي با تغيير پارامترهاي تأثيرگذار بر نتايج الكتروريسي ولتاژ نرخ تغذيه غلظت محلول الكتروريسي و سرعت دوراني جمع كننده انجام و بهينهسازي ميگردد تعداد نمونههاي مورد آزمايش توسط روش طراحي آزمايشهاي تاگوچي 31 نمونه انتخاب ميشود با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي قطر نانو الياف اندازهگيري ميگردد پسازآن آزمايشهاي نفوذپذيري بخارآب نفوذپذيري هوا و در ادامه آزمايشهاي انتقال حرارت و رطوبت با استفاده از دستگاهي كه بدين منظور طراحيشده است و دما و رطوبت سطح زير و روي پارچه را اندازهگيري ميكند عمال شبيهسازي شرايط تعريق بدن انسان را ميسر ميكند انجام ميشود فرآيند انتقال حرارت و رطوبت با روش PDE معادالت ديفرانسيل جزئي توسط دو روش كرانك نيكلسون و روش وزني به سمت پايين مدلسازي ميشود با توجه به نتايج حاصلشده قطر نانو الياف تأثير معنيداري بر انتقال حرارت و رطوبت ندارند اين درحالي است كه نوع بافت تأثير معنيداري بر مقدارنفوذپذيري هوا و بخارآب ضرايب انتشار حرارت و رطوبت دارد مقدار انتقال حرارت و رطوبت توسط متغير ضريب انتشار مشخص ميگردد بزرگ بودن اين متغير بيانگر باال بودن سرعت انتقال حرارت و رطوبت است در نوع بستر دورو سيلندر اينترالك اين متغير بيشترين مقدار راداراست كه علت آن ميتواند تراكم بيشتر اين نوع پارچه و بهتبع آن كوچكتر بودن فضاي كاپيالري و قدرت مويينگي بيشتر آن باشد و نيز افزايش ضخامت در اينترالك به همراه افزايش وزن نيز عاملي جهت جذب بيشتر رطوبت و انتقال حرارت و رطوبت ميگردد درمقايسه نمونههاي پوشش يافته با نمونههاي بدون پوشش حضور نانو الياف با فضاي مويين عامل مهمي درمطلوب بودن فرايند انتقال رطوبت و حرارت در نمونهها است نوع بستر دو رو سيلندر اينترالك خواص انتقال حرارت و رطوبت را در هردو نوع مدلسازي بهويژه مدل وزني به سمت پايين بهبود ميبخشد بدين ترتيب فرايند پوشش دهي توسط روش الكتروريسي در بهبود خواص انتقال حرارت و رطوبت مؤثر واقعشده است كلمات كليدي الكتروريسي پارچه حلقوي پودي معادالت ديفرانسيل جزئي انتقال حرارت و رطوبت مويينگي ضريب انتشار مدلسازي بهينه سازي
چكيده انگليسي :
116 Modelling and optimizing the thermal comfort properties of knitted fabrics coated with nano cellulose fibres Fatemeh Yeganeh f yeganeh@tx iut ac ir Date of Submission Department of Textile Engineering Isfahan University of Technology Isfahan84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiDr dariush Semnani d semnani@cc iut ac ir Dr Hossein Hasani h hasani@cc iut ac ir AbstractComfort is generally defined as a pleasant state of physical and mental harmony between the human and theenvironment Clothing known as a legal system mainly deals with maintaining body temperature based onthe human physical activity which is corresponded to the climate changes as well as the environmentalcondition During heavy exercises lots of thermal energy would be resulted due to the body movementswhich in turn leads to increase the body temperature Logistically the body skin starts perspiration until thetemperature decreases Since the perspiration remaining on the skin surface made the human feels discomfort the ability of clothing in order to transfer such disturbing agent into the surrounding environment isconsidered as the main issue To provide the ability of rapid moisture transferring from the body skin fabricsurfaces could be modified using such permeable coatings via different methods among which the electro spinning is recently considered as a highly effective solution in this regard Following the given principles this paper deals with two different types of knitted fabrics structurally namedas double jersey interlock and plain single jersey fabrics in order to investigate their ability in skin comfortmaintenance during perspiration Using the electro spinning process surfaces of the prepared fabric sampleswas covered by cellulosic diacetate nanofibers Initial to the electrospinning the process was optimized bychanging the controllable parameters included as source voltage feeding rate concentration of the spinningsolution and drum speed which could affect the production procedure as well as the quality of final product Considering different variation levels for the given variables eighteen design points were chosen for samplespreparation based on Taguchi analyzing method Nanofibers diameters coated on the knitted fabrics surfaceswas precisely studied using a scanning electron microscopy By the help of two methods of PDE partialdifferential equations namely Crank Nicholson and weighted down heat and moisture transfer processesof samples were modelled According to results the parameter Nano fibers diameter has a significant effecton heat and humidity transferring It was also concluded that type of the knitted structure significantly affectthe samples air and water vapor permeability as well as the heat and moisture diffusion coefficients It couldbe explained that the smaller spaces of nanofiber coated layers are responsible for higher capillarity andcapillary strength of the knitted samples Furthermore higher thickness of the interlock knitted samples isalso considered as an effective factor regarding their heat and moisture permeability Comparing thenanofiber coated samples with uncoated ones leads to this fact that more capillary spaces within the fabricstructure plays an important role in higher moisture and heat transferring process Double jersey interlockknitted fabrics exhibited such better heat and moisture permeability according to both of analyzing models particularly the weighted down model As the final results it can be claimed that the electrospinning is aneffective method for improving the fabrics heat and moisture permeability via applying nanofiber coatingson their surfaces Key words electrospinning weft knitted fabric partial differential equations heat and humidity transfer capillary action diffusion coefficient modeling optimization
استاد راهنما :
داريوش سمناني، حسين حسني
استاد داور :
محمد شيخ زاده، محمد قانع
