第2讲 纱线的基本特征参数及拉伸性能-概要
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3.2.4 混纺纱的拉伸性能（图12-16） 混纺纱的拉伸性能（
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本讲思考题
第十章： 、 、 第十章：3、6、11 第十一章：4、7、8、10、 第十一章：4、7、8、10、 纤维及纱线的线密度表达方 式及相互关系。 式及相互关系。
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3.2.3 集合过程中短纤维力学行为的变 化
短纤维纱在接受拉伸变形时， 短纤维纱在接受拉伸变形时，纱中处于不同 集合状态的纤维将会发生如下一些行为变化: 集合状态的纤维将会发生如下一些行为变化: （1）起拱弯曲的纤维力图伸直，并产生变形， 起拱弯曲的纤维力图伸直，并产生变形， 在纱内层间穿插交缠的纤维， （2）在纱内层间穿插交缠的纤维，将借助拉伸力 的作用， 的作用，挣脱周边纤维的束缚而进入能量水平更 低的位置。 低的位置。 这样， 这根短纤维纱在拉伸中的变形与破坏， 这样 ， 这根短纤维纱在拉伸中的变形与破坏 ， 便只能有两个原因 便只能有两个原因：
第2讲
纱线的基本特征参数 及拉伸性质
2012-3-26
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
目
录
1．纱线的基本特征参数 ． 1.1 纱线的细度 1.2 纱线的细度不匀表示 1.3 纱线的捻向及捻度 2. 纤维及纱线的拉伸性质 2.1 纤维及纱线拉伸性能性能指标 2.2 纤维及纱线的应力 应变曲线 纤维及纱线的应力—应变曲线 2.3 纱线的弹性
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1.2 纱线的细度不匀表示
一般地说，不匀率指标有三种： 一般地说，不匀率指标有三种： 平均差、平均差系数（ 210） ◇ 平均差、平均差系数（P210）； 均方差、均方差系数(变异系数CV CV， ◇ 均方差、均方差系数(变异系数CV， 210) P210)； 极差、极差系数(P210) (P210 ◇ 极差、极差系数(P210)。 以上数据可通过乌斯特仪（ 以上数据可通过乌斯特仪 （ Uster） ） 进行测定， 企业通常称不匀率为“ 进行测定 ， 企业通常称不匀率为 “ 条干 不匀” 不匀”。
2. 纤维及纱线的拉伸性质
2.1 纤维及纱线拉伸性能性能指标 包括拉伸断裂、拉伸弹性、拉伸疲劳、 包括拉伸断裂、拉伸弹性、拉伸疲劳、动态力 学性能、摩擦性能等。 学性能、摩擦性能等。 2.1.1 拉伸断裂强力 （/N，绝对强度） 拉伸断裂强力P（ ，绝对强度） 2.1.2 相对强度 （1）断裂应力：纤维和纱线每 2（或mm2）截 ）断裂应力：纤维和纱线每m 面积抵抗拉断所能承受的力。 面积抵抗拉断所能承受的力。 （2）比强度：cN/tex（或cN/dtex） ）比强度： （ ） （3）断裂长度： ）断裂长度： （4）断裂伸长： ）断裂伸长： （5）弹性模量： ）弹性模量： （6）拉伸断裂功 ）
2.3 纱线的弹性
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3．纱线的拉伸断裂 ．
3.1 有捻长丝纱的拉伸断裂特征
有捻长丝纱的拉伸断裂随所加捻度的不同而 通常都是从外层起开始断裂，然后逐次向内， 异。通常都是从外层起开始断裂，然后逐次向内， 其规律和外层纤维的变形、强力、捻角以及长丝 其规律和外层纤维的变形、强力、 纤维是否有内外层迁移等因素有关。 纤维是否有内外层迁移等因素有关。 低捻长丝纱和高捻长丝纱的断裂破坏过程有 很大的差别。低捻长丝纱断裂时， 很大的差别。低捻长丝纱断裂时，各根纤维之间 的关联很小， 的关联很小，它们分别在各自到达自身的断裂伸 长值时断裂。各纤维的断裂几乎是同时发生的。 长值时断裂。各纤维的断裂几乎是同时发生的。 高捻长丝纱则P随捻度增加而下降， 高捻长丝纱则P随捻度增加而下降，所以一般 情况下其断裂早于前者，开始断裂以后， 情况下其断裂早于前者，开始断裂以后，有时延 2012-3-26 伸性能还有所降低。 伸性能还有所降低。
由纤维的拉伸变形造成纱的变形， ① 由纤维的拉伸变形造成纱的变形 ， 再由 应力应变积累引发的纤维断裂造成纱的破 应力应变积累引发 的纤维断裂造成纱的破 坏； 纤维与纤维间的滑移造成纱的变形 造成纱的变形， ② 由 纤维与纤维间的滑移 造成纱的变形 ， 2012-3-26 由纤维间的滑脱造成纱的破坏。 由纤维间的滑脱造成纱的破坏。
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1.3 纱线的捻向及捻度
1.3.1 捻向 1.3.2 捻度及捻系数 加捻是指将纤维或纱线绕轴线回转， 加捻是指将纤维或纱线绕轴线回转，使之相互抱合 成纱、股线和绳缆的工艺过程。 成纱、股线和绳缆的工艺过程。 纱线单位长度内的捻回数称为捻度。 纱线单位长度内的捻回数称为捻度。按不同单位长 度，有 Tex制的捻度 制的捻度： 10cm的捻回数； cm的捻回数 Tex制的捻度：每10cm的捻回数； 英制捻度： 每英寸的捻回数； 英制捻度： 每英寸的捻回数； 公制捻度： cm的捻回数 的捻回数。 公制捻度： 每m, cm的捻回数。 法定计量单位要求按每1 长的捻回数表示。 法定计量单位要求按每1m长的捻回数表示。 捻系数α是与捻角β具有相同物理意义的指标， 捻系数α是与捻角β具有相同物理意义的指标，可用于 比较不同细度纱线的加捻程度。 比较不同细度纱线的加捻程度。与纱线密度间具有十分 简便的运算关系。 214） 简便的运算关系。 （P214） 公制捻系数与英制捻系数之间可以相互换算 捻系数与英制捻系数之间可以相互换算。 公制捻系数与英制捻系数之间可以相互换算。 P215，公式11 38） 11（P215，公式11-38）
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2.2 纤维及纱线的应力 应变曲线 纤维及纱线的应力—应变曲线
纺织材料的机械性质是指纤维、纱线、 纺织材料的机械性质是指纤维、纱线、织物等 在机械作用时的力学性质，总体包括了拉伸、压缩、 在机械作用时的力学性质，总体包括了拉伸、压缩、 弯曲、扭转、摩擦、磨损、疲劳等各方面的作用。 弯曲、扭转、摩擦、磨损、疲劳等各方面的作用。 这是纺织材料服用性能的最重要物理性能之一。 这是纺织材料服用性能的最重要物理性能之一。纱 线是纤维的一维集合体， 线是纤维的一维集合体，纤维形成一维集合体的方 法很多，但加捻集合是最为成熟的集合方法， 法很多，但加捻集合是最为成熟的集合方法，长丝 短纤纱都使用这种集合成纱的方法。 纱、短纤纱都使用这种集合成纱的方法。 因此，纱线的力学性质除了与纤维有关外， 因此，纱线的力学性质除了与纤维有关外，还 与纱线的结构、形态、加工方式密切相关。 与纱线的结构、形态、加工方式密切相关。
3.3 影响短纤维纱拉伸性能的 因素 1.3.1 纤维性能
（1）纤维长度； ）纤维长度； （2）纤维强度； ）纤维强度； （3）纤维摩擦与抱合能力； ）纤维摩擦与抱合能力； （4）纤维线密度 ）
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3.3.2 纱线结构
纱的结构， 纱的结构，如纱中纤维排列 平行程度、伸直程度、 的平行程度、伸直程度、内外转 移次数等也影响短纱的拉伸性能 等也影响短纱的拉伸性能。 移次数等也影响短纱的拉伸性能。 最重要的影响因素是成纱捻 最重要的影响因素是成纱捻 度。
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（2）对体积重量和质量的影响 ）
捻系数对纱线直径的影响有两个方面： 捻系数对纱线直径的影响有两个方面： ①随着捻系数的增加，纱的外层纤维的向心压力 随着捻系数的增加， 增加，使纱的直径减小； 增加，使纱的直径减小； 捻缩的增加，使纱的直径增大。 ②捻缩的增加，使纱的直径增大。
（3）对伸长和弹性的影响 ）
捻度增加，纤维间摩擦力增加， 捻度增加，纤维间摩擦力增加，三种 伸长模式有不同变化：①纤维间滑移、② 伸长模式有不同变化： 纤维间滑移、 变形、 纱的直径和捻角。 变形、③纱的直径和捻角。 纱的捻度影响织物的厚度 强度和 厚度、 纱的捻度影响织物的 厚度 、 强度 和 耐 2012-3-26 磨性能等 也影响织物的手感 手感和 磨性能等，也影响织物的手感和风格
3.2 短纤维纱的拉伸性能
和长丝纱相比， 和长丝纱相比，短纤维纱的拉伸性能有许 多不同的特征， 多不同的特征，如短纤维纱的伸长变形能力要 比长丝纱低得多。 比长丝纱低得多。
3.2.2 短纤维集合的特点
（1）纱中的纤维很少是伸直的，纤维接受各 ）纱中的纤维很少是伸直的， 种形式的伸长变形。 种形式的伸长变形。 （2）处于纱线外层的纤维，接受伸长变形的 ）处于纱线外层的纤维， 比例高，处于纱线内层的纤维， 比例高，处于纱线内层的纤维，接受基于伸长 变形的其他形式的变形比例高，如弯曲、 变形的其他形式的变形比例高，如弯曲、起拱 等。 （3）同一根纤维可能会在纱的内外层之间穿 ） 插交缠多次。 插交缠多次。
三种指标之间的换算关系： 三种指标之间的换算关系： Nm×Nd＝9000 Nm×Nt＝1000 Nd /Nt＝9 1.1.2 股线细度的表示方法 1 N m＝ （1/N1+1/N2+……+1/Nn ） + (11-5) 11有些书N 将表示为T * 有些书Nt将表示为Tt 。 以上各项均可换算成英制单位。 以上各项均可换算成英制单位。
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3．纱线的拉伸断裂 ． 3.1 有捻长丝纱的拉伸断裂特征 3.2 短纤维纱的拉伸性能 3.3 影响短纤维纱拉伸性能的因素 3.4 混纺纱的拉伸性能
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1．纱线的基本特征参数 ．
1.1 纱线的细度 （P207） ） 1.1.1 纤维及纱线的细度关系
线密度： 线密度： Nt=1000 GK /L 纤度（旦数） 纤度（旦数）： Nd=9000 GK /L 公制支数： 公制支数： NM=L / GK 式中： 式中：Nt－纤维或纱线的线密度， 纤维或纱线的线密度， tex,dtex,mtex。 tex,dtex,mtex。 纤维或纱线的标准重量，g,mg。 GK－纤维或纱线的标准重量，g,mg。 纤维或纱线的长度，m,mm。 L－纤维或纱线的长度，m,mm。 Nd－纤维或纱线的纤度 NM－纤维或纱线的公制支数 2012-3-26
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1.3.3 捻度及捻向对纱线性能的影响
（1）对强度和断裂伸长的影响 ） 短纤纱的强度通常随捻系数的增大而增 短纤纱的强度通常 随捻系数的增大而增 到一定值后， 加 ， 到一定值后 ， 其强度即随捻系数的 增大而下降。 增大而下降。 化纤混纺纱的临界捻系数 临界捻系数， 化纤混纺纱的临界捻系数，与混纺 比有关。 比有关。 长丝的临界系数比较小， 长丝的临界系数比较小 ， 长丝的强 度因加捻作用而提高的程度是很有限的。 度因加捻作用而提高的程度是很有限的 。 （P217 ）。
3.2.4 混纺纱的拉伸性能（图12-16） 混纺纱的拉伸性能（
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本讲思考题
第十章： 、 、 第十章：3、6、11 第十一章：4、7、8、10、 第十一章：4、7、8、10、 纤维及纱线的线密度表达方 式及相互关系。 式及相互关系。
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3.2.3 集合过程中短纤维力学行为的变 化
短纤维纱在接受拉伸变形时， 短纤维纱在接受拉伸变形时，纱中处于不同 集合状态的纤维将会发生如下一些行为变化: 集合状态的纤维将会发生如下一些行为变化: （1）起拱弯曲的纤维力图伸直，并产生变形， 起拱弯曲的纤维力图伸直，并产生变形， 在纱内层间穿插交缠的纤维， （2）在纱内层间穿插交缠的纤维，将借助拉伸力 的作用， 的作用，挣脱周边纤维的束缚而进入能量水平更 低的位置。 低的位置。 这样， 这根短纤维纱在拉伸中的变形与破坏， 这样 ， 这根短纤维纱在拉伸中的变形与破坏 ， 便只能有两个原因 便只能有两个原因：
第2讲
纱线的基本特征参数 及拉伸性质
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1．纱线的基本特征参数 ． 1.1 纱线的细度 1.2 纱线的细度不匀表示 1.3 纱线的捻向及捻度 2. 纤维及纱线的拉伸性质 2.1 纤维及纱线拉伸性能性能指标 2.2 纤维及纱线的应力 应变曲线 纤维及纱线的应力—应变曲线 2.3 纱线的弹性
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1.2 纱线的细度不匀表示
一般地说，不匀率指标有三种： 一般地说，不匀率指标有三种： 平均差、平均差系数（ 210） ◇ 平均差、平均差系数（P210）； 均方差、均方差系数(变异系数CV CV， ◇ 均方差、均方差系数(变异系数CV， 210) P210)； 极差、极差系数(P210) (P210 ◇ 极差、极差系数(P210)。 以上数据可通过乌斯特仪（ 以上数据可通过乌斯特仪 （ Uster） ） 进行测定， 企业通常称不匀率为“ 进行测定 ， 企业通常称不匀率为 “ 条干 不匀” 不匀”。
2. 纤维及纱线的拉伸性质
2.1 纤维及纱线拉伸性能性能指标 包括拉伸断裂、拉伸弹性、拉伸疲劳、 包括拉伸断裂、拉伸弹性、拉伸疲劳、动态力 学性能、摩擦性能等。 学性能、摩擦性能等。 2.1.1 拉伸断裂强力 （/N，绝对强度） 拉伸断裂强力P（ ，绝对强度） 2.1.2 相对强度 （1）断裂应力：纤维和纱线每 2（或mm2）截 ）断裂应力：纤维和纱线每m 面积抵抗拉断所能承受的力。 面积抵抗拉断所能承受的力。 （2）比强度：cN/tex（或cN/dtex） ）比强度： （ ） （3）断裂长度： ）断裂长度： （4）断裂伸长： ）断裂伸长： （5）弹性模量： ）弹性模量： （6）拉伸断裂功 ）
2.3 纱线的弹性
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3．纱线的拉伸断裂 ．
3.1 有捻长丝纱的拉伸断裂特征
有捻长丝纱的拉伸断裂随所加捻度的不同而 通常都是从外层起开始断裂，然后逐次向内， 异。通常都是从外层起开始断裂，然后逐次向内， 其规律和外层纤维的变形、强力、捻角以及长丝 其规律和外层纤维的变形、强力、 纤维是否有内外层迁移等因素有关。 纤维是否有内外层迁移等因素有关。 低捻长丝纱和高捻长丝纱的断裂破坏过程有 很大的差别。低捻长丝纱断裂时， 很大的差别。低捻长丝纱断裂时，各根纤维之间 的关联很小， 的关联很小，它们分别在各自到达自身的断裂伸 长值时断裂。各纤维的断裂几乎是同时发生的。 长值时断裂。各纤维的断裂几乎是同时发生的。 高捻长丝纱则P随捻度增加而下降， 高捻长丝纱则P随捻度增加而下降，所以一般 情况下其断裂早于前者，开始断裂以后， 情况下其断裂早于前者，开始断裂以后，有时延 2012-3-26 伸性能还有所降低。 伸性能还有所降低。
由纤维的拉伸变形造成纱的变形， ① 由纤维的拉伸变形造成纱的变形 ， 再由 应力应变积累引发的纤维断裂造成纱的破 应力应变积累引发 的纤维断裂造成纱的破 坏； 纤维与纤维间的滑移造成纱的变形 造成纱的变形， ② 由 纤维与纤维间的滑移 造成纱的变形 ， 2012-3-26 由纤维间的滑脱造成纱的破坏。 由纤维间的滑脱造成纱的破坏。
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1.3 纱线的捻向及捻度
1.3.1 捻向 1.3.2 捻度及捻系数 加捻是指将纤维或纱线绕轴线回转， 加捻是指将纤维或纱线绕轴线回转，使之相互抱合 成纱、股线和绳缆的工艺过程。 成纱、股线和绳缆的工艺过程。 纱线单位长度内的捻回数称为捻度。 纱线单位长度内的捻回数称为捻度。按不同单位长 度，有 Tex制的捻度 制的捻度： 10cm的捻回数； cm的捻回数 Tex制的捻度：每10cm的捻回数； 英制捻度： 每英寸的捻回数； 英制捻度： 每英寸的捻回数； 公制捻度： cm的捻回数 的捻回数。 公制捻度： 每m, cm的捻回数。 法定计量单位要求按每1 长的捻回数表示。 法定计量单位要求按每1m长的捻回数表示。 捻系数α是与捻角β具有相同物理意义的指标， 捻系数α是与捻角β具有相同物理意义的指标，可用于 比较不同细度纱线的加捻程度。 比较不同细度纱线的加捻程度。与纱线密度间具有十分 简便的运算关系。 214） 简便的运算关系。 （P214） 公制捻系数与英制捻系数之间可以相互换算 捻系数与英制捻系数之间可以相互换算。 公制捻系数与英制捻系数之间可以相互换算。 P215，公式11 38） 11（P215，公式11-38）
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2.2 纤维及纱线的应力 应变曲线 纤维及纱线的应力—应变曲线
纺织材料的机械性质是指纤维、纱线、 纺织材料的机械性质是指纤维、纱线、织物等 在机械作用时的力学性质，总体包括了拉伸、压缩、 在机械作用时的力学性质，总体包括了拉伸、压缩、 弯曲、扭转、摩擦、磨损、疲劳等各方面的作用。 弯曲、扭转、摩擦、磨损、疲劳等各方面的作用。 这是纺织材料服用性能的最重要物理性能之一。 这是纺织材料服用性能的最重要物理性能之一。纱 线是纤维的一维集合体， 线是纤维的一维集合体，纤维形成一维集合体的方 法很多，但加捻集合是最为成熟的集合方法， 法很多，但加捻集合是最为成熟的集合方法，长丝 短纤纱都使用这种集合成纱的方法。 纱、短纤纱都使用这种集合成纱的方法。 因此，纱线的力学性质除了与纤维有关外， 因此，纱线的力学性质除了与纤维有关外，还 与纱线的结构、形态、加工方式密切相关。 与纱线的结构、形态、加工方式密切相关。
3.3 影响短纤维纱拉伸性能的 因素 1.3.1 纤维性能
（1）纤维长度； ）纤维长度； （2）纤维强度； ）纤维强度； （3）纤维摩擦与抱合能力； ）纤维摩擦与抱合能力； （4）纤维线密度 ）
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3.3.2 纱线结构
纱的结构， 纱的结构，如纱中纤维排列 平行程度、伸直程度、 的平行程度、伸直程度、内外转 移次数等也影响短纱的拉伸性能 等也影响短纱的拉伸性能。 移次数等也影响短纱的拉伸性能。 最重要的影响因素是成纱捻 最重要的影响因素是成纱捻 度。
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（2）对体积重量和质量的影响 ）
捻系数对纱线直径的影响有两个方面： 捻系数对纱线直径的影响有两个方面： ①随着捻系数的增加，纱的外层纤维的向心压力 随着捻系数的增加， 增加，使纱的直径减小； 增加，使纱的直径减小； 捻缩的增加，使纱的直径增大。 ②捻缩的增加，使纱的直径增大。
（3）对伸长和弹性的影响 ）
捻度增加，纤维间摩擦力增加， 捻度增加，纤维间摩擦力增加，三种 伸长模式有不同变化：①纤维间滑移、② 伸长模式有不同变化： 纤维间滑移、 变形、 纱的直径和捻角。 变形、③纱的直径和捻角。 纱的捻度影响织物的厚度 强度和 厚度、 纱的捻度影响织物的 厚度 、 强度 和 耐 2012-3-26 磨性能等 也影响织物的手感 手感和 磨性能等，也影响织物的手感和风格
3.2 短纤维纱的拉伸性能
和长丝纱相比， 和长丝纱相比，短纤维纱的拉伸性能有许 多不同的特征， 多不同的特征，如短纤维纱的伸长变形能力要 比长丝纱低得多。 比长丝纱低得多。
3.2.2 短纤维集合的特点
（1）纱中的纤维很少是伸直的，纤维接受各 ）纱中的纤维很少是伸直的， 种形式的伸长变形。 种形式的伸长变形。 （2）处于纱线外层的纤维，接受伸长变形的 ）处于纱线外层的纤维， 比例高，处于纱线内层的纤维， 比例高，处于纱线内层的纤维，接受基于伸长 变形的其他形式的变形比例高，如弯曲、 变形的其他形式的变形比例高，如弯曲、起拱 等。 （3）同一根纤维可能会在纱的内外层之间穿 ） 插交缠多次。 插交缠多次。
三种指标之间的换算关系： 三种指标之间的换算关系： Nm×Nd＝9000 Nm×Nt＝1000 Nd /Nt＝9 1.1.2 股线细度的表示方法 1 N m＝ （1/N1+1/N2+……+1/Nn ） + (11-5) 11有些书N 将表示为T * 有些书Nt将表示为Tt 。 以上各项均可换算成英制单位。 以上各项均可换算成英制单位。
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3．纱线的拉伸断裂 ． 3.1 有捻长丝纱的拉伸断裂特征 3.2 短纤维纱的拉伸性能 3.3 影响短纤维纱拉伸性能的因素 3.4 混纺纱的拉伸性能
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1．纱线的基本特征参数 ．
1.1 纱线的细度 （P207） ） 1.1.1 纤维及纱线的细度关系
线密度： 线密度： Nt=1000 GK /L 纤度（旦数） 纤度（旦数）： Nd=9000 GK /L 公制支数： 公制支数： NM=L / GK 式中： 式中：Nt－纤维或纱线的线密度， 纤维或纱线的线密度， tex,dtex,mtex。 tex,dtex,mtex。 纤维或纱线的标准重量，g,mg。 GK－纤维或纱线的标准重量，g,mg。 纤维或纱线的长度，m,mm。 L－纤维或纱线的长度，m,mm。 Nd－纤维或纱线的纤度 NM－纤维或纱线的公制支数 2012-3-26
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1.3.3 捻度及捻向对纱线性能的影响
（1）对强度和断裂伸长的影响 ） 短纤纱的强度通常随捻系数的增大而增 短纤纱的强度通常 随捻系数的增大而增 到一定值后， 加 ， 到一定值后 ， 其强度即随捻系数的 增大而下降。 增大而下降。 化纤混纺纱的临界捻系数 临界捻系数， 化纤混纺纱的临界捻系数，与混纺 比有关。 比有关。 长丝的临界系数比较小， 长丝的临界系数比较小 ， 长丝的强 度因加捻作用而提高的程度是很有限的。 度因加捻作用而提高的程度是很有限的 。 （P217 ）。