织物的力学性质

1.18
257
224
1.06
1.02
5. 影响机织物拉伸性能因素
（1）纤维性质
❖ 纤维性状
❖ 混纺纱线
涤/棉织物性能
断裂强度 纬
(N/5cm)
经
断裂伸长 纬
(%)
经
断裂功
纬
(Nm)
经
低强高伸涤 422.4 414.5 35.3 31.3 16.1 13.4
高强低伸涤 473.3 496.9 29.2 19.6 7.8 8.5
❖ (2) 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试 验方法
❖ (3) 切割条样法(Cut-Strip Method) 将剪切成规定尺寸的织物试样全部夹入夹钳内的实验方法。
织物拉伸图
上夹头 织物
针织
缝边
梯形
样
(a) 下夹头 (b)
(c)
(d)
1.2 针织物
❖ （1）断裂强度和断裂伸长率 ❖ （2）断裂功、断裂比功 ❖ 注意：断裂强度和断裂比功计算
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
4. 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
拉伸过程
（1）机织物 ❖ 初始阶段，织物的伸长变形主要是由受拉系统纱线
屈曲转向伸直引起的 ❖ 后阶段，受拉系统纱线已基本伸直，伸长主要是纱
线和纤维的伸长与变细 （2）针织物 ❖ 线圈取向变形，在较小受力下呈较大地伸长 ❖ 取向变形完成以后，纱线段和其中的纤维开始伸长
拉伸特点
❖ （1）初始模量较低 ❖ （2）拉伸曲线有陡增现象 ❖ （3）织物破坏首先是纱线断裂，直至织物结
夹持线
织物
30°
开缝
(a)
(b)
上夹头 下夹头
1.3 落锤法(falling pendulum method)
❖ 快速的单缝型试验方法，近似于单缝法 ❖ 也称为冲击撕裂强力
1.4 翼形法(Wing tear method)
❖ 从单缝法发展而来
❖ 适用于稀疏织物——舌形尾部断裂强力<单缝撕裂 强力
第12章 织物基本 力学性质
织物基本力学性质
❖ 拉伸性能 ❖ 撕裂性能 ❖ 顶破性能 ❖ 弯曲性能 ❖ 耐疲劳性能 ❖ 磨损性能
如何规划织物
测试方案？
第1节 织物的拉伸性质
❖ 1. 拉伸性能的测试方法 ❖ 1.1 机织物 ❖ (1)条样法(Raveled-Strip Method)
将织物扯去边纱到规定的宽度，并全部夹入夹持器内的测 试方法，按照规定条件进行测试。
❖ 应用：评价后整理产品的耐用性
❖ 经向撕破强力试验——经纱被拉断的试验 ❖ 纬向撕破强力试验——纬纱被拉断的试验
1. 撕破强力的测试方法
❖ 1.1 舌形法
上夹头
织物 夹持线
(a) 单缝法试样
下夹头
P (b) 夹持与拉伸
(c) 双缝法(舌形法) 的
1.2 梯形法(Trapezoid method)
上夹头
115mm
(a) 翼形 法试样
下夹头
(b)夹持 方法
2. 撕裂破坏机理
❖ （1）撕裂破坏主要是靠撕裂三角形区域的局部
应力场作用 P
❖ （2）纱线逐根断裂
❖ 织物结构不同，拉伸曲线有差异。 ❖ 与织缩率有关。
越大，在拉伸开始阶段伸长较大的现象越明显
织物拉伸曲线
平行
机织布
纵向
σ (cN/tex) σ (cN/tex)
交叉 纵向
交叉 横向
平行 横向
ε (%) (a) 不同取向铺网的影响
针刺非织造布
热轧非织造布 ε (%) (b) 不同成形方式的影响
3. 织物拉伸性能指标
❖ 不宜采用上述矩形试样作拉伸试验。
原因：会出现显著的横向收缩，在夹头钳口处产生的剪切应力集 中，使大多试样在钳口附近撕断，影响准确性。
❖ 试样形式：梯形或环形试样 ❖ 优点：改善钳口处的应力集中现象，且伸长均匀性也比矩
形试条好。
上夹头 织物
(a) 下夹头 (b)
针织 梯形 样
缝边
(c)
(d)
2. 织物的拉伸曲线
影响机织物拉伸性能因素
（2）纱线的线密度和结构
纬向纱线特数(tex) 18×2 36 21×2 织物纬向强度(N/5cm) 833 715.4 916.3
42 24×2 840.8 961.4
48 29×2 58 894.7 985.9 924.1
❖ 纱线粗，强力高，经纬纱接触面积增加，纱线间切 向滑动阻力增大，提高织物断裂强度。
❖ 股线强度高，织物强度高
❖ 捻度：在纱线达到临界捻系数之前，织物强度上升 并达到最大值
❖ 捻向：捻向相同，交织点处纤维相互啮合，阻力增 大，有利于提高强度
影响机织物拉伸性能因素
（3）经纬密度和织物结构 ❖ 经密不变，纬密增加，织物纬向强度增加，经向减
少——上机张力增大，摩擦增加，织造中反复拉伸 次数增加 ❖ 纬密不变，经密增加，经向/纬向强度均增加——经 纬纱交织次数增加，摩擦阻力增加 ❖ 断裂强度/伸长率：平纹>斜纹>缎纹 ❖ 交织点越多，浮长线越短，经纬间挤压力增大，切 向滑动阻力增大，强度提高；但纱线屈曲增多，织 物伸长大，模量降低 ❖ 经纬密度增加的影响还要考虑到织造过程的影响。
影响机织物拉伸性能因素
（4）上机张力 ❖ 张力大，纱线负荷较大，多次开口，纱线强度损失
大 （5）测试条件 ❖ 夹持长度：毛——100mm，其它——200mm ❖ 拉伸速度：毛织物——20±3s，其它——30±5s ❖ 温湿度：标准大气条件
第2节 机织物的撕裂（撕破）性能
❖ 织物在使用过程中经常会受到集中负荷的作用，使 局部损坏而断裂。织物边缘在一集中负荷作用下被 撕开的现象称为撕裂，亦称撕破。
构解体 ❖ （4）织物受拉过程中有束腰现象
机织物纱线强度利用系数大于1？
❖ 经纬纱线在交织点处产生挤压，相互之间切向阻力 增大，有助于织物强力增加，降低纱线强伸性能不 匀的作用
❖ 针织物和无纺布不存在。
织物密度(根数/10厘米) 纱线的强度利用系数
经
纬
经
纬
339
291
1.25
1.22
300
268
1.14
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
拉伸力(N) 拉伸力(N)
伸长(cm)
(a)Hale Waihona Puke Baidu纯纺织物
伸长(cm)
(b) 方向和混纺织物
织物拉伸曲线对比
❖ 织物拉伸曲线特征与组成织物的纤维和纱线拉伸曲 线基本相似
❖ 混纺织物的拉伸曲线保持所用混纺纤维的特性曲线 形态（接近比例大的纤维）