盘状非织造膜的膨胀动力学：理论与实验研究

《Langmuir》：Swelling Dynamics of Disk-Shaped Nonwoven Membranes: A Theoretical and Experimental Study

孔隙膜吸水膨胀行为研究通过实验与理论结合方法，使用高分辨率成像跟踪十种材料（纸/干湿巾/医用无纺布等）的膨胀过程，采用非线性最小二乘法提取平衡膨胀系数α_eq和传输系数D，揭示理论与实验高度吻合，干湿巾膨胀量最大，退浆棉最小，为医疗和卫生产品开发提供依据。

　　

了解多孔膜在润湿液体作用下的膨胀行为对于优化从工业织物到医疗纺织品等各种应用中的性能至关重要。本文采用实验与理论相结合的方法来研究水分的吸收和膨胀过程，并通过两个物理参数对其进行量化：平衡膨胀系数（α_eq）和传输系数（D）。与仅关注吸收测量的传统方法不同，本研究将膨胀动力学理论与实验数据直接联系起来。研究评估了包括纸张、干纸巾、医疗级无纺布、工业织物和精梳棉在内的十种不同材料，利用高分辨率成像技术来观察材料的膨胀情况。通过非线性最小二乘（NLS）方法从实验数据中提取出物理参数值（α_eq和D）。结果表明，理论预测与实验结果高度吻合，并且能够对多种吸水及膨胀材料进行直接的定量比较，其中干纸巾的膨胀程度最高，而精梳棉的膨胀程度最低。这些发现对于依赖受控流体吸收的行业（如卫生产品、医用敷料和吸水材料）具有特别重要的意义。