织物的力学性质
织物的力学性能测试
二、织物的拉伸断裂实验
三、织物的撕裂实验
1、基本知识
在日常生活中，服装材料因被某种物体钩拉撕扯，致使局 部纱线受刭集中负荷而断裂，从而使材料出现裂缝或被撕 成两半的现象称为撕裂，有时也称为撕破。 织物的撕裂强度与普通的拉伸强力相比，更接近实际使用 中突然破裂的情况，更能有效地反映纺织品的坚韧性能。 因此，目前已将撕裂强度作为树脂整理织物和某些化纤产 品的主要品质检验项目之一。军服和野外作业服对撕裂强 度也有特殊要求。常用的方法有单缝法和梯形法等。
梯形试样
环形试样
二、织物的拉伸断裂实验
试样的工作长度对试验结果有显著影响，一般随着试样
工作长度的增加，断裂强力与断裂伸长率有所下降，标准 规定：一般织物均为20cm。针织物和毛织物为10cm，特别 需要时可自行规定，但一批试验的所有试样必须统一。
二、织物的拉伸断裂实验
4．试验过程
①、按要求设置实验参数：实验方式为拉伸断裂试验， 夹持长度、拉伸速度、预加张力等，具体参数见下表。 ②、夹装试样。先将试样一端夹紧在上夹钳中心位置， 然后将试样另一端放入下夹钳中心位置，并在预张力 作用下伸直，再紧固下夹钳。 ③、开启仪器，拉伸试样至断裂。 ④、复位后，重复上述操作，至完成规定的试验次数。 ⑤、打印试验结果。
我国标准规定采用扯边纱条样法。
如果试样是针织物，由于拉伸过程中线圈的转移，变形 较大，往往导致非拉伸方向的显著收缩，使试样在钳口 处所产生的剪切应力特别集中，造成多数试条在钳口附 近断裂，影响了试验结果的准确性，为了改善这种情况， 可采用梯形试样或环形试样，如下图所示。
二、织物的拉伸断裂实验
二、织物的拉伸断裂实验
B.织物的经、纬向密度对织物拉伸强度的影响十分显著， 无论是经、纬向同时改变，或者只改变一系统的密度时， 织物的断裂强度都将得到变化。 C.织物的组织结构对织物强度的影响也是很大的，在一个 完全组织循环内，经、纬纱交错次数越多，浮长越短，则 织物的强度和伸长越大。所以，就平纹、斜纹和缎纹这三 种基本组织来说，在其它条件相同的情况下，平纹组织织 物的强度和伸长大于斜纹组织织物，而斜纹组织织物又大 于缎纹组织织物。
织物的基本力学性质
织物的基本力学性质织物是由纤维通过编织、织造等工艺形成的平面结构，具有一定的力学性能。
了解织物的基本力学性质，对于合理使用和设计织物产品具有重要意义。
本文将介绍织物的拉伸性能、强度和弹性以及其与纤维属性的关系。
1. 拉伸性能织物的拉伸性能是指织物在受到拉力作用时的变形和破坏性能。
一般来说，织物在受到拉伸力作用时会产生一定的变形，取决于纤维的延性和结构布局。
织物的拉伸行为可以通过拉伸试验来研究。
拉伸试验会将样品固定在拉伸试验机上，使之受到拉力，并测量拉力与伸长之间的关系。
通过拉伸试验可以得到织物的应变-应力曲线，从而确定织物的拉伸性能。
织物的拉伸性能可以用拉伸强度和断裂伸长率来衡量。
拉伸强度是指织物在拉伸过程中承受的最大力量，断裂伸长率是指织物在被拉断前能够延长的比例。
2. 强度和弹性织物的强度是指织物抵抗外力破坏的能力。
织物的强度与其纤维的强度、结构布局和加工工艺等因素有关。
纤维的强度会直接影响织物的强度，而结构布局和加工工艺对织物的强度也有一定的影响。
在织物的设计和使用中，强度是一个非常重要的指标。
如果织物的强度不符合要求，可能会导致产品的破损和功能受限。
因此，合理选择纤维材料和设计结构布局，以提高织物的强度是非常重要的。
织物的弹性是指织物在受到应力后恢复原状的性能。
织物的弹性可以通过测试织物的弹性模量来评估。
弹性模量是指织物在受到应力后，单位变形时所需的应力。
织物的弹性模量与纤维的弹性模量和织物的结构布局有关。
纤维的弹性模量越大，织物的弹性模量也越大。
而结构布局则会影响织物的内部相互作用和变形程度，从而影响织物的弹性。
3. 织物性能与纤维属性的关系织物的性能与纤维的属性密切相关。
不同纤维具有不同的力学性能，这会直接影响织物的性能。
下面是一些常见的纤维属性对织物性能的影响。
•纤维强度对织物的强度有直接影响。
纤维强度越高，织物的强度也会相应提高。
•纤维的弹性模量决定了织物的弹性，纤维弹性模量越高，织物的弹性也会越好。
纺织材料学-第16章 织物的基本力学性质
三、影响织物顶破性质的因素
• 织物拉伸断裂强力 • 机织物经、纬两向的结构和纱线性质差异程度 • 织物的伸长率和织缩率 • 因具有高伸长率的特点和各向同性的调整，针
织物顶破强度较高 • 非织造布的纤维强度，纤维间固着点的强度是
– 依据作用形式分为平磨、曲磨、折边磨、复 合磨多种。
• 实际穿着试验
• 平磨 flat abrasion
– 平磨是指织物试样表面在定压下与磨料摩擦所受到 的磨损。
– 模拟上衣肘部、裤子的臀膝部、袜底、床单、沙发 用织物、地毯等的磨损。
– 按对织物的摩擦方向又可分为往复式、回转式和马 丁代尔（Martindale）多向式三种。
• 1. 斜面法
刻度尺条
l
l0
织物
梯形木块
θ
梯形木块
织物
θ
• 织物样条 15cm×2cm
• 由刻度尺上推出的长度l0和斜面角度，可求出抗弯长
度bending length C(cm)：
C
l0
cos( / 2) 8 tan()
1
3
l0
f
()
取 = 450 C 0.487 l0
• 2. 心形法
–织物试样为条形(长20cm×宽2cm)，带有有效长度 的记号线。
200mm，毛织物为100mm；纱线为500mm，纤维一 般为20mm
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
第9章 纺织材料的基本力学性质
纱线的蠕变和松弛与纤维的蠕变和松弛基 本相似.
原因： （1）纤维蠕变和松弛的存在。 （2）纱线内纤维相互滑移和错位。
（二）纺织材料拉伸弹性回复率
1.弹性指标:
弹性回复率： Rε=[(ε3+ε4)/εa] × 100% ε3--急弹性回缩率 ε4 --缓弹性回复率 εa--拉伸变形总量(ε1+ε2)
一般纱线断裂的原因既有纤维的断裂，又有纤维的 滑脱，断口是不整齐的。当捻度较大时，纤维滑脱的可 能性很小，纤维由外向内逐层扩展断裂，此时纱线断口 比较整齐。
2.影响纱线一次拉伸断裂的因素 （1）纤维的性能
① 纤维的长度较长，细度较细时，纤维较柔软，在 纱中互相抱合就较紧贴，滑脱长度缩短，纱截面中纤维根 数可以较多，使纤维在纱内外层转移的机会增加，各根纤 维受力比较均匀，因而成纱强度较高。
Et * I p
L:长度 Et:剪切弹性模量(cN/cm2) Ip:截面的极断面惯性矩(cm4)
T:扭矩(cN.cm) :扭转角
（二）纤维和纱线的扭转破坏
T为外力矩,Q为扭转角。当外力矩很大时,纤
维和纱线产生的扭转角和剪切应力就大,从而纤维
Et
Ip
中的大分子或纱线中纤维因剪切产生滑移而被破
(3)试验条件
试样长度较长时，测得的强度较低、试样越长，可能出 现的最薄弱环节的机会多，测得的强度就较低。
试样根数多，由于断裂的伸长率不均匀，纤维断裂不同时， 故测得的平均强度越小，(根数↑--差异越大↑--强度↓)
拉伸速度越大，拉伸至断裂的时间越短，测得的强力较 大而伸长较小。
（二）纱线拉伸断机理及主要影响因素
◆常用纺织纤维的拉伸曲线
◆高强低伸型曲线： 棉、麻等拉伸曲线近似于直线，斜率很大，该
含涤纶弹力丝的织物力学性能研究
含涤纶弹力丝的织物力学性能研究随着科学技术的不断进步，含涤纶弹力丝的织物在现代生活中得到广泛应用。
涤纶弹力丝作为一种具有高弹性和抗压能力强的材料，赋予织物良好的机械性能。
本文将从织物力学性能的研究角度出发，探讨含涤纶弹力丝的织物力学性能。
织物力学性能研究是对织物进行力学特性评估的过程。
织物力学性能既是织物性能的重要组成部分，也是评价织物品质的重要指标之一。
含涤纶弹力丝的织物力学性能研究的主要目的是揭示其力学响应、性能优缺点以及适用范围，为织物设计和应用提供科学依据。
在织物力学性能研究中，最基本的指标之一是强度。
强度是衡量织物抵抗外力破坏能力的指标，也是评估织物使用寿命的重要指标。
涤纶弹力丝的高强度使其成为织物中重要的强度支撑。
弹力丝的高强度能够提高织物的耐磨性和抗撕裂性，使得织物在使用过程中不易破损。
同时，涤纶弹力丝还具有良好的延展性，能够承受较大的变形而不失弹性，提高织物的穿着舒适性。
另一个重要的织物力学性能指标是弹性模量。
弹性模量是评估织物弹性特性的重要参数，可以反映织物对外力变形的能力。
涤纶弹力丝具有较高的弹性模量，使得织物具有较好的回弹性和形状保持性。
这种特性使得含涤纶弹力丝的织物在穿着过程中不易变形，能够有效地保持织物的形状和质感。
同时，涤纶弹力丝还具有较好的回缩性，使得织物在受力后能够迅速恢复原状，延长织物的使用寿命。
除了强度和弹性模量，含涤纶弹力丝的织物力学性能还涉及到抗拉伸性、抗压缩性和耐磨性等指标。
抗拉伸性是评估织物在受拉力作用下的性能指标，涤纶弹力丝的高韧性和高断裂伸长率使得织物具有较好的抗拉伸性能，能够承受较大的拉伸力而不易断裂。
抗压缩性是评估织物在受压力作用下的性能指标，涤纶弹力丝的高强度和抗压能力强使得织物具有良好的抗压缩性能，能够保持较好的体积稳定性。
耐磨性是评估织物耐久性的指标，涤纶弹力丝通过提高织物的耐磨性能，使得织物在摩擦、摩擦磨损等情况下不易破损，延长了织物的使用寿命。
织物材料的力学性能与结构分析
织物材料的力学性能与结构分析织物作为一种常见的材料，在日常生活和工业生产中广泛应用。
了解织物材料的力学性能与结构分析对于提高其品质和应用效果至关重要。
本文将详细讨论织物材料的力学性能与结构分析，并探讨其在不同领域的应用。
一、织物材料的力学性能分析1.拉伸性能织物的拉伸性能是指在受力时的变形和破坏能力。
通过对织物进行拉伸试验，可以得出其断裂强度、伸长率、断裂韧性等参数。
这些参数可以帮助我们判断织物在使用中的抗拉能力和耐久性。
2.压缩性能织物的压缩性能是指在受力时的抗压变形和恢复能力。
通过对织物进行压缩试验，可以评估其抗压性能和弹性恢复能力。
这些参数在织物在填充材料、座椅、装饰品等领域具有重要的应用价值。
3.弯曲性能织物的弯曲性能是指在受力时的抗弯变形能力。
通过对织物进行弯曲试验，可以得出其弯曲刚度和折叠性能。
这些参数对于织物在服装、窗帘、家具等领域的应用有重要意义。
4.撕裂性能织物的撕裂性能是指在受力时的抗撕裂能力。
通过对织物进行撕裂试验，可以得出其撕裂强度和撕裂延伸率。
这些参数对于织物在户外用品、工业帐篷等领域的抗撕裂要求较高的应用有重要价值。
二、织物材料的结构分析1.纤维结构纤维是织物的基本组成单位，其结构对织物的性能和质量起着至关重要的作用。
纤维的直径、长度、断面形状以及纤维间的排列方式都会影响织物的密度、强度和弹性等性能。
通过扫描电镜等仪器观察纤维的结构，可以帮助我们理解织物的性能来源和改进方向。
2.织物结构织物的结构是指纱线、经纬相互交织的方式和密度。
常见的织物结构包括平纹、斜纹、提花、缎纹等。
不同的织物结构决定了织物的外观、手感和性能特点。
通过对织物结构的研究和分析，可以指导织物的设计和开发。
3.织物表面特征织物表面的特征对于其外观和使用性能起着重要作用。
织物的表面特征包括纹理、工艺效果、染色效果等。
通过扫描电镜和表面形貌分析仪等设备对织物表面进行观察和测试，可以帮助我们评估织物的质量和外观效果。
第九章 织物的力学性质
混纺比：不同原料混纺时，视情况分析。
纱线的特数和结构
特数： 增加特数，织物强度提高；
股线织物强力大于相当于同支单纱织物强力。
结构：临界捻度，织物强力先增加后降低； 经纬纱捻向相同，强力有所提高；
转杯纱较环锭纱织物强力有所提高。
织物的密度与组织
机织物：同密，粗特纱织物>细特纱织物； 平纹>斜纹>缎纹（断裂强力）
纤维疲劳断裂纤维抽出纤维切割断裂纤维表面磨损纱线的捻度纱线的条干单纱与股线混纺纱的径向分布厚度组织经纬纱线密度经纬纱密度单位面积的重量表观密度结构相和支持面织物的硬挺和柔软程度
第九章
织物的力学性质
(Fabric Physical and Mechanical properties)
第一部分 织物的力学性质(基础知识)
二、织物的撕破性（Tearing ability ）
1、撕破性概念 ➢ 定义：织物边缘在一集中负荷
作用下而被撕开的现象
➢ 指标：最高撕破强力、平均撕破强力
五峰平均值、经纬向平均撕破强力
2、撕破机理
❖ 受力三角区：
纵向受拉系统纱线上下分开； 而横向纱线靠拢形成撕破口。
❖ 撕破类型：
舌形法：断裂的纱线是非受拉系统纱线 梯形法：断裂的纱线是受拉系统的纱线
针织物：纵横、密小；断裂强度较差； 纬编组织>经编组织（断裂强力）
后整理 采用树脂整理，织物伸长性能下降
4、其他性能
❖ 拉伸弹性——织物在小于其断裂强力的小负荷下拉伸变 形的恢复程度。
❖ 耐疲劳性——织物经多次加负荷-去负荷的反复拉伸循 环作用直至破坏的特性。
❖ 针织物的横拉性——针织物在定负荷下横向伸长长度称 为拉伸性。
织物的基本力学性质
织物的基本力学性质其次，织物的强度和耐磨性也是其重要的力学性质。
一般来说，织物的强度和耐磨性与其纤维的品质和编织密度有密切的关系。
高品质的纤维和更紧密的编织可以使织物具有更高的强度和耐磨性，从而延长其使用寿命。
此外，织物的形变特性也是其重要的力学性质之一。
在受到外部力的作用下，织物会发生不同程度的变形，并且对于不同的织物来说，其形变特性也会有所不同。
了解织物的形变特性有助于在设计和制造过程中更好地控制其形状和结构。
总的来说，织物作为一种重要的材料，其基本力学性质包括弹性、强度、耐磨性和形变特性，这些性质对于织物的设计、制造和使用都具有重要意义。
通过深入研究和了解这些性质，可以更好地开发出具有优良性能的织物产品，满足人们日常生活和工业生产的需要。
织物作为一种在日常生活和工业生产中广泛使用的材料，其基本力学性质对于其设计、制造和应用具有重要的意义。
织物的力学性质包括弹性、强度、耐磨性和形变特性等，这些性质的不同组合使得织物可以适应各种复杂的应力环境，并且在服装、家庭用品、建筑材料等领域都发挥着重要作用。
首先，弹性是织物的重要力学性质之一。
织物的弹性是指其在受力后能够恢复原状的能力。
弹性的大小取决于织物中使用的纤维和编织方式。
通常，棉、羊毛等天然纤维的织物柔软、具有较好的弹性，而丝、尼龙等人造纤维的织物具有更高程度的弹性。
弹性的差异也决定了织物在服装、床品等领域中的不同应用场景。
其次，织物的强度和耐磨性是其力学性质的重要指标。
织物的强度是指其抵抗撕裂或断裂的能力，而耐磨性则表示织物对外界磨擦、摩擦的抵抗能力。
织物的强度和耐磨性与纤维的品质、编织密度以及织物的表面处理等因素密切相关。
高品质的纤维和更紧密的编织可以使织物具有更高的强度和耐磨性，从而提高了其在各种应用中的可靠性和持久性。
另外，织物的形变特性也是其力学性质的重要组成部分。
当受到外部作用力时，织物会发生一定程度的变形，而不同类型的织物会表现出不同的形变行为。
织物基本概念
织物的撕破性质 织物边缘在一集中负荷作用下而被撕开的现象。 经过树脂、助剂或涂料整理的织物，用撕破强力要比采 用拉伸断裂强力更能明显地反映织物整理后脆化程度。 针织物一般不进行撕破试验。
• 撕裂强度的试验方法 • 单缝法（Tearing Strength by the
tongue <single rip> method） • 原理: 在一矩形织物试样的短边中心开剪一 个一定长度的切口，如图所示。
缩率越大，拉伸开始阶段伸长较大的现象 越明显；
影响织物一次拉伸断裂的因素
1、纤维性质。 2、纱线结构 ：捻度和捻向。 3、织物结构 三原组织中，平纹组织的交织 点最多，浮长最短，纱线屈曲最多，缎纹组 织的交织点最少，浮长最长，纱线屈曲最少； 斜纹组织介于两者之间，所以平纹织物的断 裂强力和断裂伸长率最大，斜纹其次，缎纹 最小。
(1)扯边条样法：长为30～33cm的布条（机织物）扯去边纱成 5cm宽，全部夹入强力机的上下夹钳内。 (2)抓样法：规定尺寸的织物试样仅一部分宽度被夹头握持。 (3)剪切条样法：剪成规定宽度布条，全部夹入强力机。 (4)梯形、环形条样法：针织物采用矩形试条拉伸时，会在夹 头附近出现明显的应力集中，影响试验数据，采用梯形或环形 试样可避免。
二、基本组织 平纹组织、斜纹组织和缎纹组织，所以又称为三原 组织。 1．平纹组织 平纹组织是最简单的织物组织，经纱和纬纱每隔一 根纱线就交错一次。 2．斜纹组织 斜纹组织织物表面有经纱或纬纱浮长线组成的斜纹 线，使织物表面有沿斜线方向形成的凸起的纹路。 3．缎纹组织 经纬纱线形成一些单独的、互不相连的组织点，组 织点分布均匀。
二、拉伸弹性 三、耐疲劳性 它是指织物经受多次加负荷一去负荷的反复拉伸循 环作用直至破坏的特性。 四、针织物的横拉性 针织物在定负荷下的横向伸长程度称为横拉性。与针 织物制成服装后的保型性有较密切的关系。
第十六章 织物的基本力学性质
第十六章 织物的基本力学性质织物的基本力学性质包括拉伸、撕裂、顶破和弯曲等。
第一节 织物的拉伸性质一、拉伸性质的测定方法和指标1. 拉伸性质测试方法 （1）机织物扯边纱条样法(Raveled-Strip Method)： 抓样法(Grab Method)：切割条样法(Cut-Strip Method)：(a)(b)图16-1 拉伸试验织物试样及夹持方式（2）针织物 （3）非织造布2. 织物的拉伸曲线及指标拉伸力(N )(a) 纯纺织物 (b) 方向和混纺织物图16-2不同织物及不同混纺经纬向拉伸曲伸长(cm)伸长(cm)图16-3几种针织物的拉伸曲线3. 织物的拉伸性能指标 (1) 断裂强度和断裂伸长率双轴向拉伸试验机，拉伸作用原理如图16-5所示， (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。
(b)(c) 图16-5 双轴拉伸试验(2) 断裂功二、织物的拉伸断裂机理图16-6 拉伸中的束腰现象与断裂三、织物断裂强力的估算1. 机织物F Y W T,2e P P P e =（16-4）2. 针织物F L B A,21e P P P e =（16-5） 3. 非织造布B F0F0p e p = （16-6）四、影响织物拉伸性质的因素1. 机织物 (1) 纤维性质（2）纱线的线密度和结构（3）经纬密度和织物结构（4）上机张力（5）测试条件2. 针织物3. 非织造布第二节 织物的撕裂性质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。
一、 撕裂强力的测试方法1. 舌形法上夹头 (a) 单缝法试样P织物(b) 夹持与拉伸(c) 的下夹头图16-7 舌形法的试样与夹持方法2. 梯形法(Trapezoid method)上夹头织物(b)图16-8 梯形法的试样与夹持方法3. 落锤法(falling pendulum method)(a) 落锤法撕破仪 (b) 落锤撕破试样图16-9 落锤法的仪器和试样4. 翼形法(Wing tear method)(b)夹持方法图16-10 翼形法试样和夹持方法二、撕裂破坏机理P(a)单缝法P图16-11 单缝法撕裂破坏过程三、织物的撕裂曲线及撕裂强力指标1. 撕裂曲线2. 撕裂指标图16-12 两种典型撕裂过程曲线四、影响织物撕裂强力的因素1. 影响织物撕裂强力的内在因素(1) 纱线性质图16-13 织物撕裂强度与涤纶混纺比的关系(2) 织物组织(3) 织物织缩(4) 织物的经纬密(5) 织物的后整理2. 试验条件对织物撕裂强力的影响(1) 试样尺寸的影响(2)撕裂速度的影响(3)温湿度条件五、织物的纰裂织物的纰裂是指织物在使用过程中受到外力作用后所产生的纱线横向滑移。
(完整版)第9章纺织材料的基本力学性质
2.影响纱线一次拉伸断裂的因素 （1）纤维的性能
① 纤维的长度较长，细度较细时，纤维较柔软，在纱 中互相抱合就较紧贴，滑脱长度缩短，纱截面中纤维根数 可以较多，使纤维在纱内外层转移的机会增加，各根纤维 受力比较均匀，因而成纱强度较高。
③纤维的结 晶度：
结晶度↑--大 分子排列规整， 缝隙孔洞较少， 而且纤维的强 度高、伸长小、 屈服应力和初 始模量较高， 但脆性可能也 增加。
④纤维形态结构:
纤维的裂缝孔洞等缺陷和形态结构的不均一 会使纤维的强度下降。
（2）温湿度
①温度：
在回潮率一定时， 温度↑---大分子热运动 能高，大分子柔曲性 提高，分子间结合力 削弱---强度↓
(3)试验条件
试样长度较长时，测得的强度较低、试样越长，可能出现 的最薄弱环节的机会多，测得的强度就较低。
试样根数多，由于断裂的伸长率不均匀，纤维断裂不同时， 故测得的平均强度越小，(根数↑--差异越大↑--强度↓)
拉伸速度越大，拉伸至断裂的时间越短，测得的强力较大 而伸长较小。
（二）纱线拉伸断机理及主要影响因素
曲线上的b点为屈服点，这一点对应的拉伸 应力为屈服应力（σb），对应的伸长率就是屈 服应变（εb）。 屈服点所代表的物理概念是什么呢？
对于纺织材料来说，在屈服点பைடு நூலகம்下时，变形绝大部 分是弹性变形（完全可恢复)，而屈服点以上部分所 产生的主要是塑性变形（不可恢复）。
屈服点高的纤维，其织物的保形性就好，不易起皱。
如涤纶、锦纶。
▪ 拉伸变形曲线有关指标： 1、初始模量：ob段斜率较大，斜率即拉伸 模量E。在曲线ob段接近0点附近，模量较高， 即为初始模量，它代表纺织纤维、纱线和织 物在受拉伸力很小时抵抗变形的能力。
织物——第二章织物的力学性质
如某些织物品种，由于其紧度过大，或织物中各根纱线张力不匀，织造 中纱线承受过度的反复拉伸、弯曲、摩擦作用，尤其是当纱线采用过大 的捻系数(接近甚至超过临界捻系数)时，交织点的挤压作用已不能再增 大纱线强力，相反，应力的增加反而导致抵抗外力能力的削弱，此时，
点越多，经、纬纱越不容易相对滑动，形成的受力三角形越小，三角形内同时受力
的纱线根数就越少，因此，织物撕破强力越小。由此可见，平纹织物的撕破强力较
小，缎纹织物的撕破强力较大，斜纹织物介于两者之间。
织物内经、纬密对撕破强力的影响较为复杂。在纱线直径相同的条件下，经、 纬密低的织物，撕破强力较大。这是因为经、纬密低时，织物中经、纬纱交织点较 少，经、纬纱容易相对滑动，形成的受力三角形较大，三角形内同时受力的纱线根 数较多，撕破强力较大。如纱布就较不容易撕破。当经、纬密相近时，经、纬向撕 破强力较接近。当经密比纬密大时，有助于经向撕破强力，不利于纬向撕破强力。 府绸织物由于经密比纬密大得多，因此，经纱受力根数远超过纬纱受力根数，经向 撕破强力远大于纬向撕破强力。实际穿着也表明，府绸织物在撕破时，通常都是纬 纱逐一断裂，沿经向撕开。此外，当经、纬密相差过大时，在撕破试验中还会发生 不沿着切口、而沿横向撕开的现象．称为“跃向”。
在机织物中，经、纬纱同捻向配置时，将有助于织物断裂强力。这是 由于经、纬纱同捻向时，在经、纬纱交叉点的接触面上的纤维斜倾方向 趋于平行，从而使经、纬纱交叉处啮合得较为紧密，拉伸织物时，经、 纬两系统纱线间的切向滑动阻力较大，使织物断裂强力提高。 3、织物结构 三原组织中，平纹组织的交织点最多，浮长最短，纱线 屈曲最多，缎纹组织的交织点最少，浮长最长，纱线屈曲最少；斜纹组 织介于两者之间，所以平纹织物的断裂强力和断裂伸长率最大，斜纹其 次，缎纹最小。 4、树脂整理
纺织材料基本概念及性质
纺织材料基本概念及性质所谓纺织品（织物），是由纺织纤维和纱线制成的、柔软而具有一定力学性质和厚度的制品。
常规概念中的织物是一种柔性平面薄状物质，其大都由纱线织、编、结或纤维经成网固着而成，即纱线相互交叉、相互串套和簇绒，或纤维固结而成。
纺织品的形成过程：制丝、纺纱、织造、染整、成衣。
制丝：缫丝、干法纺丝、湿法纺丝纺纱：棉纺、毛纺、麻纺、绢纺织造：针织、梭织、无纺织染整：染色、印花、后整理成衣：直接成衣、间接成衣纺织品的分类按纤维原料分纯纺织物：是由单一纤维原料纯纺纱线所构成的织物。
如纯棉、纯毛、纯真丝、纯麻织物以及各种纯化纤织物。
混纺织物：是以单一混纺纱线织成的织物。
如经纬纱均用65/35的涤棉混纺纱织成的涤棉织物。
交织织物：交织织物是指经纱或纬纱采用不同纤维原料的纱线织成的机织物；或是以两种或两种以上不同原料的纱线并合（或间隔）制织而成的针织物。
按纱线的类别分纱织物：完全采用单纱织成的织物。
线织物：完全采用股线织成的织物。
半线织物：是指经纬线分别采用股线和单纱织成的机织物或单纱和股线并合或间隔制织成的针织物。
花式线织物：采用各种花式线制织成的织物。
长丝织物：采用天然丝或化纤丝织成的织物。
按织造前纱线漂染加工工艺分本色坯布：简称织坯，是指以未染色所织成的各类织物。
布坯：以棉及其混纺原料织成的织物。
绸坯：以天然丝或化纤丝为原料织成的织物。
呢坯：以羊毛及其混纺原料织成的织物。
巾坯：毛巾类织物。
带坯：带类织物。
色织物或熟织物：用染色纱线织成的各类织物。
按织物的染色加工工艺分漂白织物：即白坯布经炼漂加工后所获得的织物。
染色织物：是指坯布经匹染加工后所获得的织物。
印花织物：是指白坯布经过炼漂、印花加工后所获得的织物。
按织物后整理分仿旧整理柔软洗涤:产生自然泛旧、不缩水、手感柔软。
褪色洗涤：在洗涤液中加入染料脱色剂，得到自然褪色的织物。
石磨水洗：在洗涤液中加入浮石，经磨滚，染料局部被磨去，织物外观产生自然仿旧，有时还会有磨毛效果化学石洗：用浮石浸透脱色剂，使织物与石子接触，产生化学和机械褪色。
织物的力学性能测试
织物的力学性能测试（拉伸性能、撕裂性能、顶破性能、耐磨性能）织物的力学性能是指织物在各种机械外力作用下所呈现的性能。
它是织物的基本性能。
织物抵抗因外力引起损坏的性质称为织物的耐久性或坚牢度，大多是通过测试织物的拉伸断裂、顶裂、撕裂以及耐磨性等来反映这一性能的。
织物在小负荷作用下呈现的性质近年来备受人们的关注，如织物手感、视觉风格、起毛起球、勾丝等。
这里主要介绍织物的坚牢度试验。
织物的拉伸断裂试验织物拉伸断裂试验目前主要采用单向(受力)拉伸，即测试织物试条的经(纵) 向强力、纬(横)向强力，或与经纬向呈某一角度的强力。
它适用于机械性能具有各向异性、拉伸变形能力较小的制品。
对于容易产生变形的针织物(特别是易卷边的单面针织物)、编织物以及非织造布一般采用顶破试验为宜。
一、试验原理将一定尺寸的试样，按等速伸长方式拉伸至断裂，测其承受的最大力——断裂强力及产生对应的长度增量——断裂伸长。
必要时，还可画出织物的强力——伸长曲线，算出多种拉伸指标。
二、试验参数选择1、试样形状根据织物的品种不同，试样的形状有以下3种形式，见图。
图织物拉伸断裂试验的试条形状和夹持方法(1)拆边纱法条样：用于一般机织物试样。
裁剪的试样宽度应比规定的有效试验宽度宽5mm或lOmm(按织物紧密程度而定)，然后通过拆边纱法从试样宽度两侧拆去数量大致相等的纱线，直至试样宽度符合规定要求，以确保试验过程中纱线不会从毛边中脱出。
(2)剪切法条样：适用于针织物、涂层织物、非织造布和不易拆边纱的机织物试样。
(3)抓样法条样：试样宽度大于夹持宽度。
适用于机织物，特别是经过重浆整理的，不易抽边纱的和高密度的织物。
比较3种形态试样的试验结果，拆边法的强力不匀较小，而强力值略低于抓样法。
2、试验参数织物拉伸断裂的试验参数见表。
注：拆边纱法条样应先裁剪成6 mm宽或7 mm宽（疏松织物），然后两边抽去等量边纱，使试样的有效宽度为5 mm。
为便于施加张力，试样长度宜放长30~50 mm。
织物材料的力学行为与性能评估
织物材料的力学行为与性能评估综述织物材料是一种广泛应用于各个领域的重要材料。
了解织物材料的力学行为和对其性能评估具有重要意义。
本文将介绍织物材料的力学行为以及常用的性能评估方法。
一、织物材料的力学行为织物材料是由纤维交错织成的结构，在力学上表现出不同的行为。
以下是织物材料的主要力学行为：1. 弹性行为：织物材料具有一定的弹性，即在受力后能够恢复原状。
织物材料的弹性可以通过弹性模量来量化。
2. 屈服行为：当织物材料受到超过其弹性极限的应力时，会发生屈服，即织物开始变形。
屈服应力可以用于描述织物材料的抗屈服能力。
3. 塑性行为：在超过屈服应力后，织物材料会继续变形，产生塑性。
塑性行为可以通过延伸性和延伸率来描述。
4. 断裂行为：当织物材料受到更大的应力时，会发生断裂，即织物完全破裂。
断裂强度可以衡量织物材料的抗拉强度。
二、织物材料的性能评估方法为了评估织物材料的性能，需要采用一些测试方法。
以下是常用的织物材料性能评估方法：1. 物理性能测试：物理性能测试能够评估织物材料的一些基本物理特性，如重量、厚度、密度等。
这些参数对于织物的使用和性能具有重要影响。
2. 机械性能测试：机械性能测试可以评估织物材料的强度、弹性和塑性等力学性能。
常见的机械性能测试方法包括拉伸、剪切和压缩等。
3. 穿透性能测试：穿透性能测试用于评估织物材料对液体、气体和微生物等的穿透性能。
通过这些测试可以判断织物的防水性、透气性和阻隔性等性能。
4. 附加性能测试：除了上述方法外，还可以通过热稳定性、耐光性、耐磨性和耐化学品性等测试评估织物的附加性能。
三、织物材料的力学行为与性能评估的应用织物材料的力学行为和性能评估在各个领域中都有重要应用。
以下是一些应用案例：1. 纺织工程：在纺织工程领域中，了解织物材料的力学行为和性能评估能够帮助工程师选择合适的织物材料，并设计出具有良好性能的纺织品。
2. 服装设计：在服装设计领域中，了解织物材料的力学行为和性能评估能够帮助设计师选择适合的织物材料，并设计出舒适、耐用的服装。
织物材料的力学性能测试及数值模拟
织物材料的力学性能测试及数值模拟织物作为一种常见的材料，广泛应用于服装、家居用品、工业制品等领域。
为了确保织物的质量和性能，对其力学性能进行测试和数值模拟是非常重要的。
本文将探讨织物材料的力学性能测试方法以及数值模拟的应用。
一、织物材料的力学性能测试1. 强度测试织物的强度是指其抵抗外力破坏的能力。
常用的测试方法是拉伸试验，通过在两端施加力，测量织物在拉伸过程中的应力和应变。
这种测试可以确定织物的最大拉伸强度、断裂伸长率等参数，评估其耐久性和可靠性。
2. 疲劳测试织物在长时间使用过程中会受到重复加载的影响，容易出现疲劳破坏。
疲劳测试可以模拟实际使用条件下的加载情况，通过反复施加载荷，观察织物的疲劳寿命和性能变化。
这种测试可以帮助设计人员评估织物的使用寿命，并优化材料和结构设计。
3. 穿刺测试织物的穿刺强度是指其抵抗尖锐物体穿透的能力。
穿刺测试可以模拟织物在使用过程中受到尖锐物体撞击的情况，通过测量穿刺力和穿刺深度，评估织物的防护性能。
这种测试对于一些特殊用途的织物，如防弹材料和防刺服装的研发具有重要意义。
二、织物材料的数值模拟除了力学性能测试，数值模拟也是研究织物材料的重要手段。
通过建立合适的模型和计算方法，可以预测织物在不同加载条件下的力学行为，优化材料和结构设计。
1. 有限元模拟有限元分析是一种常用的数值模拟方法，可以将复杂的织物结构简化为有限个单元，通过求解力学方程，得到织物在不同加载条件下的应力和应变分布。
这种方法可以帮助设计人员理解织物的力学行为，优化结构设计，提高织物的性能。
2. 多物理场耦合模拟织物的力学性能受到多种因素的影响，如温度、湿度等。
多物理场耦合模拟可以将这些因素考虑在内，模拟织物在不同环境条件下的性能变化。
通过这种模拟方法，可以更好地了解织物的力学行为，并进行相应的材料和结构优化。
3. 拓扑优化拓扑优化是一种通过改变材料的分布和形状，优化结构的方法。
对于织物材料来说，拓扑优化可以帮助设计人员确定合适的织物结构，以提高其力学性能。
如何选择适合的面料
如何选择适合的面料引言在选择服装时，面料是一个非常重要的考虑因素。
面料的选择将直接影响到穿着的舒适度、保暖性、透气性以及整体外观。
不同的面料材质具有不同的特点和用途，了解面料的性能和特性将帮助我们选择适合自己需求的面料。
本文将介绍一些常见的面料类型，并提供一些建议，帮助您选择适合的面料。
一、织物力学性能1.1 弹性弹性是衡量织物材质回弹能力的指标。
弹性好的面料能够提供较好的伸展性，使衣物更加贴合身材，增加舒适度。
常见的具有良好弹性的面料有弹力纤维、氨纶等。
1.2 耐磨性耐磨性是织物抵抗磨损和拉伸的能力。
耐磨性好的面料能够使用更久，不易产生磨损或丝毫断裂。
通常，天然纤维如棉、麻具有较好的耐磨性，而人造纤维如尼龙、涤纶也具备较好的耐磨性。
1.3 强力面料的强力指材料抵抗强力拉伸的能力。
强力好的面料更加耐用，不易发生破损。
通常，维生素只用具有很好的强力，而蚕丝具有较低的强力。
二、织物外观和手感2.1 光泽度光泽度是织物反射光线的能力，直接影响到面料的外观效果。
具有较高光泽的面料看起来更加华丽，如丝绸和缎面等面料。
而具有较低光泽的面料看起来比较沉稳，如羊毛和棉质面料。
2.2 印花和颜色印花和颜色是衡量织物外观的重要因素。
不同印花和颜色的面料能够展现不同的时尚风格和个性。
选择适合的印花和颜色可以更好地衬托个人特色并提升整体穿着效果。
2.3 手感手感是指织物的触感。
不同面料的手感各有不同，如光滑、柔软、粗糙等。
手感舒适的面料能够给人带来更好的穿着体验。
一般来说，棉、丝等天然纤维具有柔软的手感，而涤纶等人造纤维则具有相对光滑的手感。
三、功能性要求3.1 保暖性保暖性是指面料的绝热性和保温性。
在寒冷的季节，我们通常会选择保暖性较好的面料，如羊毛和羽绒等。
这些材料能够有效地防寒保暖，提供舒适的穿着体验。
3.2 透气性透气性是指面料对空气和水分的渗透性。
透气性好的面料能够让皮肤透气，防止湿疹和过敏的发生。
棉和麻等天然纤维具有良好的透气性，而合成纤维并不具备很好的透气性。
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❖ 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。
❖ 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
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
❖ (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
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。
❖ （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
Hale Waihona Puke P2P2(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
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
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。
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) 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）
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
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
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。
❖ 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
❖ 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)