17-第16章 织物的基本力学性质

上夹头
115mm
(a) 翼形 法试样
下夹头
(b)夹持 方法
矩形试样，在短边中心开一切口，上下夹头夹持线呈一定的 角度(65度)(澳大利亚标准，英国标准为55)。试验时，试样 平面保持在上下夹头的同一边。
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• 撕裂破坏机理
–撕裂破坏主要是撕裂三角区的局部应力场作 用
–梯形法是拉伸作用，单缝法为剪切作用
第二节 织物的撕裂性质
• 织物边缘在一集中负荷作用下被撕开的现象称 为撕裂，或称撕破tearing property
• 撕裂强力的测试方法 • 撕裂破坏机理 • 织物的撕裂曲线及撕裂强力指标 • 影响织物撕裂强力的因素 • 织物的纰裂
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• 舌形法
–单缝法(Single rip method) –双缝法
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拉伸力(N) 拉伸力(N)
麻织物
棉织物 蚕丝 织物 毛织物
经向 高强低伸 涤/棉织物
纬向
低强 高伸 涤/棉 织物
伸长(cm)
(a) 纯纺织物
伸长(cm)
(b) 方向和混纺织物
不同织物及不同混纺纱经纬向拉伸曲线
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拉伸力(N ) 拉伸力(N )
（a）纵向拉伸
针织物 衬经衬纬
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（a）扯边纱条样法 （b）抓样法
二、针织物
针织物拉伸断裂试验时试条的夹持方法 （a）梯形试条 （b）环形试条（虚线为缝迹）
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三、非织造布
• 非织造布可以采用机织或针织试样和夹持方法 进行拉伸试验，但大多采用宽条（一般 10~50cm，甚至更宽，在一般强力仪上进行； 或片状试样，在双轴向拉伸机上进行。
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–上机张力
• 上机张力大，即纱线负荷较大，强度受损，织物 强度降低
–测试条件
• 试样的平均断裂时间为20±3秒 • 毛织物试样的平均断裂时间为30±5秒 • 试样夹持长度，棉、蚕丝、麻类及其混纺织物为
200mm，毛织物为100mm；纱线为500mm，纤维一 般为20mm
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• 单缝法撕破时，断裂的纱线是非受拉伸系统的纱 线，即试样沿经向拉伸时是纬纱断裂；纬向拉伸 时是经纱断裂。
• 梯形法撕破时，断裂纱线是受拉系统的纱线，拉 伸力方向与断裂纱线的方向一致。
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P
P
显然有：
Δ li > Δ li+1
拉断纱线 开裂
将拉断
纱 线 Δ li
Δ l 第 i + 1 根 断 裂
平行
机织布
纵向
交叉 纵向
交叉 横向
平行 横向
针刺非织造布 热轧非织造布
ε (%) (a) 不同取向铺网的影响
ε (%) (b) 不同成形方式的影响
非织造布的拉伸应力-应变曲线
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• 六、织物的拉伸性能指标
–断裂强度：指标单位常用N/5cm –断裂伸长率 –断裂功：常采用断裂比功Ww
Ww
纱 线 i+ 1
(a)单 缝 法 P
(b) 梯 形 法
P
织物撕裂破坏过程
织物撕破过程是纱线的逐根断裂，受力三角形底பைடு நூலகம்的纱线受 力最大，受力三角形顶点处纱线尚未受力
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织物的撕裂曲线及撕裂强力指标
(a) 单缝法撕裂曲线
PTmax
PTmax PTi
P(N) P(N)
ΔL(cm)
(b) 梯形法 撕裂曲线
• 抓样法(Grab method)：
– 将一规定尺寸的织物试样仅一部分宽度被夹入夹钳 内的一种试验方法
• 剪切条样法(Cut－Strip method)：
– 将剪切成规定尺寸的织物试样全部夹入夹钳内 – 适用于部分针织品、缩绒织品、毡品、非织造布、
涂层织品及其他不易扯边纱的织物。
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第一节 织物的拉伸性质
• 拉伸试验的测定方法 • 双轴向拉伸试验 • 织物的拉伸曲线 • 影响织物拉伸性质的因素
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一、机织物
• 扯边纱条样法（Raveled－Strip Method）
– 将一定尺寸的织物试样扯去边纱到规定的宽度，并 全部夹入夹持夹内的一种测试方法
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四、双轴向拉伸试验
P1
P1
P1
P2
P2
P2
P2
(a) 对称双向 P1
(b) 一端保持
P1
(c) 非对称双向
(a)为两向拉伸力均等的情况；(b)为两向拉伸力不等（或保 持一端不动）的情况；(c)为非对称的平行四边形变形拉伸。
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五、织物的拉伸曲线
• 织物拉伸断裂曲线与组成该织物的纤维 、纱线的拉伸断裂曲线基本相似。
ΔL(cm)
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• （1）最高撕裂强力：
– 指撕破过程中出现的最高负荷峰值，单位为牛顿(N)。
• （2）五个最高峰值平均值：
– 在撕裂曲线图上(梯形法除外)出现第一个峰值后，每隔一规定 撕破长度分为一个区，将连续五个区中的最高负荷峰值加以 平均就得到五个最高峰值平均值，单位为牛顿(N)。
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八、影响织物拉伸性质的因素
• 机织物
–纤维性质
• 如棉型低强高伸涤纶纤维和高强低伸涤纶纤维的 差异
–纱线的线密度和结构
• 线密度、加捻、合股
–经纬密度和织物结构
• 纬密不变，经密 ↑→经向，纬向强度↑ • 经密不变，纬密↑→纬向强度↑，经向强度↓ • 平纹织物的断裂强度和断裂伸长率＞斜纹＞缎纹
W w
Ww为织物断裂功(J)，w为织物试样的平方米质量重量(g/m2)
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七、织物的拉伸断裂机理
机织
针织
拉伸
继续 拉伸
非织
编织
(a) 原样
(b) 拉伸束腰
(c) 断裂
图16-6 拉伸中的束腰现象与断裂
织物中纱线强力利用系数：织物某一方向的断裂强力P 与该向各根纱线断裂强力pi之和的比值，一般大于1
(a) 单缝法试样
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上夹头
织物 夹持线
下夹头
P (b) 夹持与拉伸
(c) 双缝法(舌形法) 的
梯形法(Trapezoid method)
夹持线
开缝
(a)
30°
织物
(b)
上夹头 下夹头
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落锤法(falling pendulum method)
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翼形法(Wing tear method)
棉 毛 布
针外衣 低弹涤 纬纶 编丝
棉
汗
布
织物 衬纬针
0 4 8 12 伸长(cm)
() ()
（b）横向拉伸
针织物 衬经衬纬
棉 汗
棉 毛 布
布
0 4 8 12 伸长(cm)
针 外 衣
低 弹 涤
纬纶
编丝
织 物
衬 纬 针
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几种针织物的拉伸曲线
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σ (cN/tex) σ (cN/tex)