纖維及紗線力學性質(zhì)

1、纖維及紗線力學性質(zhì)基本指標 1、斷裂強力（、斷裂強力（breaking strength ）Pb 纖維能承受的最大拉伸外力，或單根纖維受外力拉伸到斷裂時所需要的力，N，cN 2、斷裂強度（、斷裂強度（ breaking tenacity） 簡稱比強度 或比應力， 3、斷裂應力、斷裂應力s s b指單位纖維橫截面上纖維所那承受的最大拉力，標準單位為N/m2(即帕)，常用MPa (N/mm2) 4、斷裂伸長、斷裂伸長纖維或紗線在拉伸外力作用下，拉伸到斷裂時的伸長，稱斷裂伸長。 5、斷裂伸長率、斷裂伸長率 表示纖維承受最大負荷時的伸長變形能力 %1000LL計算題：測得某批棉纖維的公制支數(shù)為5500

2、，斷裂強力為3.8CN，斷裂伸長為 0.75mm，試樣長度為10mm，纖維密度為1.52克/立方厘米，求該批棉纖維的： （1） 斷裂強度 （3） 斷裂伸長率 6、功功 斷裂功斷裂功：指拉伸纖維至斷裂時外力所作的功，是纖維材料抵抗外力破壞所具有的能量，表示紡織材料的韌性。 斷裂功的大小與試樣粗細和長度有關0alWPdl dlPaLa應力應變曲線： 6、初始模量、初始模量 定義：纖維應力應變曲線初始階段的斜率 表征在小變形條件下，纖維受外力時抵抗變形能力的大小 7、屈服點、屈服點 纖維拉伸曲線上“虎克區(qū)”和屈服區(qū)的轉變點 在纖維的拉伸曲線上伸長變形突然變得較容易時的轉折點稱為屈服點。 超過屈服點后

3、，纖維將產(chǎn)生較高比例的塑性二、常見纖維的拉伸性質(zhì)麻棉滌綸錦綸蠶絲腈綸粘膠醋纖羊毛產(chǎn)業(yè)用纖維的應力-應變曲線 拉伸曲線可分為三類 ： 強力高，伸長率很小的拉伸曲線 棉、麻等纖維素纖維 拉伸曲線近似直線，斜率較大； 強力不高，伸長率很大的拉伸曲線 羊毛、醋酯纖維等； 表現(xiàn)為模量較小，屈服點低和強力不高； 介于上述之間的拉伸曲線 滌綸、錦綸、蠶絲等纖維。 三、纖維斷裂機理與影響強伸度的因素虎克區(qū)虎克區(qū)OA ：大分子鏈鍵長和鍵角的變化，基本符合虎克定律；屈服區(qū)屈服區(qū)AB ：大分子間產(chǎn)生相對滑移，在新的位置上重建連接鍵。變形顯著且不易恢復， 模量相應逐漸變?。辉鰪妳^(qū)增強區(qū)BC ：錯位滑移的大分子基本伸直

4、平行，互相靠攏，使大分子間的橫向結合力有所增加，形成新的結合鍵，曲線斜率增大至斷裂。 纖維的斷裂：纖維的斷裂： 1 1、非結晶區(qū)中大分子從結晶區(qū)抽拔出來或被拉裂。、非結晶區(qū)中大分子從結晶區(qū)抽拔出來或被拉裂。 2 2、結晶區(qū)大分子結合力被破壞，大分子產(chǎn)生相對滑移，、結晶區(qū)大分子結合力被破壞，大分子產(chǎn)生相對滑移，結晶區(qū)逐步松散。結晶區(qū)逐步松散。 纖維的伸長：纖維的伸長： 1 1、大分子的伸直、伸長（鍵長鍵角的增大，取向度的提、大分子的伸直、伸長（鍵長鍵角的增大，取向度的提高）高） 2 2、大分子之間的相互滑移。、大分子之間的相互滑移。 影響纖維強伸都的因素:1. 內(nèi)因：（1）大分子聚合度（2）大分

5、子取向度（3）大分子結晶度（4）纖維的細度不勻2. 外因：（1）拉伸速度（2）試樣長度（3）試樣內(nèi)的纖維根數(shù)（4）溫濕度（5）其他溫度對滌綸拉伸性能的影響 回潮率一定，溫度，纖維大分子熱運動，大分子柔曲性，分子間結合力(次價鍵力)纖維斷裂強度，斷裂伸長率，初始模量， 相對濕度對富強纖維和棉的影響 相對濕度對細羊毛拉伸性能的影響 影響紗線的強伸度的因素：1. 內(nèi)因（1）纖維性質(zhì)（2）紗線結構（3）混紡比1. 外因（1）拉伸速度（2）試樣長度（3）溫濕度（4）拉伸類型四、纖維和紗線的變形和彈性（一）變形分類（一）變形分類1. 急彈性變形：急彈性變形：在外力除去后迅速恢復的一部分變形。2. 緩彈性變

6、形：緩彈性變形：在外力除去后，需經(jīng)較長時間后才能逐漸恢 復的變形。3. 塑性變形：塑性變形：在外力除去后，經(jīng)長時間放置不可恢復的變形 稱為塑性變形。彈性指標%1000121ReLLLL彈性回復率：彈性回復率：指急彈性變形和一定時間內(nèi)的緩彈性變形占總變形的百分率。蠕變 定義：纖維在一定負荷作用下，變形隨時間而逐漸增加的現(xiàn)象1、3，急彈性變形，與時間無關 2、4，緩彈性變形，與時間有關5， 塑性變形應力松弛： 定義：在一定變形條件下，纖維內(nèi)力隨時間增加而逐漸衰減的現(xiàn)象 纖維和紗線的疲勞破壞： 靜態(tài)疲勞或蠕變疲勞 蠕變過程中，外力對材料不斷作功，直至材料被破壞 。 多次拉伸(或動態(tài))疲勞 纖維材料經(jīng)受多次加負荷、減負荷的反復循環(huán)作用，因塑性變形的逐漸積累，纖維內(nèi)部的局部損傷，形成裂痕，最后被破壞的現(xiàn)象 纖維疲勞破壞的影響因素 （1）纖維的結構與性能 纖維的拉伸斷裂功大