织物拉伸性能分析
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织物拉伸性能
第四组：
目录
1.定义 2.测试指标 3.断裂机理 4.测试方法 5.测试仪器 6.影响因素
2.织物的拉伸指标
拉伸指标
｛
2.1一次拉伸断裂的指标
2.2 拉伸曲线及指标
｛ ｛
（2）.相对强度 （3）.断裂伸长率
（2）.应力—应变曲线 （3）.初始模量 （4）.断裂功 （5）.断裂比功
2.1 一次拉伸断裂的指标
纤维开始受力时，其变形主要是纤维大分子链本身的拉 伸，即键长、键角的变形。拉伸曲线接近直线，基本符合 虎克定律。 • 当外力进一步增加，无定型区中大分子链克服分子链 间次价键力而进一步伸展和取向，这时一部分大分子链伸 直，紧张的可能被拉断，也有可能从不规则的结晶部分中 抽拔出来。次价键的断裂使非结晶区中的大分子逐渐产生 错位滑移，纤维变形比较显著，模量相应逐渐减小，纤维 进入屈服区。 • 错位滑移的纤维大分子链基本伸直平行时，大分子 间距就靠近，分子链间可能形成新的次价键。这时继续拉 伸纤维，产生的变形主要又是分子链的键长、键角的改变 和次价键的破坏，进入强化区，表现为纤维模量再次提高， 直至达到纤维大分子主链和大多次价键的断裂，致使纤维 解体。
33dtex锦纶
278dtex粘胶
33dtex锦纶
L(mm) 负荷—伸长曲线
应力—应变曲线
2.2 拉伸曲线及指标
• （3）初始模量：是指纤维负荷—伸长曲线上起始 段（纤维基本伸直后的拉伸段）较直部分的延长 线上的应力与应变之比；在应力—应变曲线上， 初始模量为曲线起始阶段的斜率。初始模量的大 小表示纤维在小负荷作用下变形的难易程度，反 映了纤维的刚性。初始模量大，表示纤维在小负 荷作用下不易变形，刚性较好，比较挺括：反之， 初始模量小，表示纤维在小负荷作用下容易变形， 刚性较差，其制品较柔软。
• （5）断裂比功 它是指拉断单位细度（即 tex），单位长度（即1mm）纤维材料所需 的能量（mj），单位常用“N/tex”表示， 其计算公式为： • wr=w/（Tt*l） • w为纤维的断裂功（mj)：wr为断裂比功 （N/tex）；Tt为试样线密度（tex);l为试样 长度（mm）。
断裂机理
•
4.测试方法
• （1）扯边条样法 ：将6cm宽、30~33cm长 的布条扯去边纱而形成净宽为5cm的布条并 将其全部夹入强力机的上下夹钳内的一种 测试方法。 • （2）剪切条样法 ：对于部分针织物、缩绒 织物、非织造布、涂层织物及不易拆边纱 的织物，采用剪切条样法，将布样剪切规 定宽度的布条，全部夹入强力机的上下夹 头内进行测试。
（1）.断裂强力： 纺织材料收到外界直接拉伸到断裂时所需的力，是表示拉伸力 绝对值的一种指标，基础单位为N（牛顿），衍生单位有：cN （厘牛），mN（毫牛），kN（千牛）等。各种强力机上测得 的数据都是强力值，例如单纤维、束纤维强力分别为拉伸一根 纤维、一束纤维至断裂时所需的力。强力与纤维、纱线的粗细 有关，所以对不同粗细的纤维和纱线，强力没有可比性。
大分子结 超分子结 纤维形态 构
影响拉伸 性能的因素
6.2 影响纱线拉伸性能的因素 （2）纱线结构
（1） 纤维原料 （2） 纱线的影响 6.3 影响织物拉伸性能 的因素 （3） 织物密度 （4）织物组织 （5）后整理
强 力 （ N) Q M F O 伸长（mm)
A
S
2.2 拉伸曲线及指标
• （2）应力—应变曲线：负荷—伸长曲线对不同粗 细和不同试样长度的纤维没有可比性，在应力— 应变曲线图中，纵坐标表示相对强度，横坐标为 伸长率。它可以比较不同细度和试样长度的材料 拉伸性能。
p （cN/tex）
278dtex粘胶
4.测试方法
• （3）抓样法：取一定规定尺寸的织物试样，仅使其一部 分宽度被夹头握持进行测试的方法（很少采用）。
• （4）梯形、环形条样法：采用梯形或环形试样可以避免 试样应力集中，横向收缩。
5.测试仪器
• 用于测定纤维拉伸断裂性质的仪器称为强力仪。根据断裂 强力仪结构特点的不同，主要可分为等速拉伸型、等加负 荷型、等速伸长型三种。 • --------------------------------------------------------------其中 • 等速拉伸型（CRE）：常见的是摆锤式强力仪，其他还有 国产YG029、065，国外的USTER3型。 • 。
2.2 拉伸曲线及指标
• （4）断裂功 它是指拉断纤维所做的功，也就是纤维收 拉伸到断裂时所吸收的能量。 • 其计算公式为：
la w 0 pdl
• w断裂功 p拉伸负荷（cN） • 在p力作用下伸长dl所需的微元功 • dw=pdl ；la为断裂点a的断裂伸长（mm）
2.2 拉伸曲线及指标
（2）.相对强度：
Baidu Nhomakorabea
指单位细度的纤维或纱线所能承受的最大拉力，包括断裂应 力、断裂强度和断裂长度等。 断裂应力( )指单位面积的纤维或纱线所能承受的最大拉 力，单位为“N/m㎡（牛顿/平方毫米）”或“MPa（兆帕） p/s "。其计算公式为： 其中p为纤维或纱线的断裂强 力（N),S为纤维或纱线的截面积（m㎡) 断裂强度指每特（或每旦）纤维所能承受的最大拉力，单 位为”N/tex"或“N/D"。其公式为：
2.1 一次拉伸断裂的指标
（3）.断裂伸长率：纤维、纱线或织物拉伸时产生的伸长占原来长度的百分 率称为伸长率。拉伸至断裂时的伸长率称为断裂伸长率， 它表示纺织材料承受拉伸变形的能力。
2.2 拉伸曲线及指标
（1）拉伸—负荷伸长曲线：表示纺织材料在拉
伸过程中的负荷和伸长的关系曲线称为负荷—— 伸长曲线。
摆锤式强力仪
5.测试仪器
• 等加负荷型（CRL）：常见的是斜面式强 力仪，其他的还有瑞士的Tensumaite、斯 特洛等。
• 等速伸长型（CRT）：如电子式强力仪， 由于机械惯性因素，拉伸速度不能太快， 否则，将造成失准。
6.影响因素
6.1 影响纤维拉伸性能的因素
（1）纤维的内部结构 （2） 温湿度 （3） 纤维根数 （4） 试样长度 （5） 拉伸速度 （6） 测试仪器 （1） 纤维性质
第四组：
目录
1.定义 2.测试指标 3.断裂机理 4.测试方法 5.测试仪器 6.影响因素
2.织物的拉伸指标
拉伸指标
｛
2.1一次拉伸断裂的指标
2.2 拉伸曲线及指标
｛ ｛
（2）.相对强度 （3）.断裂伸长率
（2）.应力—应变曲线 （3）.初始模量 （4）.断裂功 （5）.断裂比功
2.1 一次拉伸断裂的指标
纤维开始受力时，其变形主要是纤维大分子链本身的拉 伸，即键长、键角的变形。拉伸曲线接近直线，基本符合 虎克定律。 • 当外力进一步增加，无定型区中大分子链克服分子链 间次价键力而进一步伸展和取向，这时一部分大分子链伸 直，紧张的可能被拉断，也有可能从不规则的结晶部分中 抽拔出来。次价键的断裂使非结晶区中的大分子逐渐产生 错位滑移，纤维变形比较显著，模量相应逐渐减小，纤维 进入屈服区。 • 错位滑移的纤维大分子链基本伸直平行时，大分子 间距就靠近，分子链间可能形成新的次价键。这时继续拉 伸纤维，产生的变形主要又是分子链的键长、键角的改变 和次价键的破坏，进入强化区，表现为纤维模量再次提高， 直至达到纤维大分子主链和大多次价键的断裂，致使纤维 解体。
33dtex锦纶
278dtex粘胶
33dtex锦纶
L(mm) 负荷—伸长曲线
应力—应变曲线
2.2 拉伸曲线及指标
• （3）初始模量：是指纤维负荷—伸长曲线上起始 段（纤维基本伸直后的拉伸段）较直部分的延长 线上的应力与应变之比；在应力—应变曲线上， 初始模量为曲线起始阶段的斜率。初始模量的大 小表示纤维在小负荷作用下变形的难易程度，反 映了纤维的刚性。初始模量大，表示纤维在小负 荷作用下不易变形，刚性较好，比较挺括：反之， 初始模量小，表示纤维在小负荷作用下容易变形， 刚性较差，其制品较柔软。
• （5）断裂比功 它是指拉断单位细度（即 tex），单位长度（即1mm）纤维材料所需 的能量（mj），单位常用“N/tex”表示， 其计算公式为： • wr=w/（Tt*l） • w为纤维的断裂功（mj)：wr为断裂比功 （N/tex）；Tt为试样线密度（tex);l为试样 长度（mm）。
断裂机理
•
4.测试方法
• （1）扯边条样法 ：将6cm宽、30~33cm长 的布条扯去边纱而形成净宽为5cm的布条并 将其全部夹入强力机的上下夹钳内的一种 测试方法。 • （2）剪切条样法 ：对于部分针织物、缩绒 织物、非织造布、涂层织物及不易拆边纱 的织物，采用剪切条样法，将布样剪切规 定宽度的布条，全部夹入强力机的上下夹 头内进行测试。
（1）.断裂强力： 纺织材料收到外界直接拉伸到断裂时所需的力，是表示拉伸力 绝对值的一种指标，基础单位为N（牛顿），衍生单位有：cN （厘牛），mN（毫牛），kN（千牛）等。各种强力机上测得 的数据都是强力值，例如单纤维、束纤维强力分别为拉伸一根 纤维、一束纤维至断裂时所需的力。强力与纤维、纱线的粗细 有关，所以对不同粗细的纤维和纱线，强力没有可比性。
大分子结 超分子结 纤维形态 构
影响拉伸 性能的因素
6.2 影响纱线拉伸性能的因素 （2）纱线结构
（1） 纤维原料 （2） 纱线的影响 6.3 影响织物拉伸性能 的因素 （3） 织物密度 （4）织物组织 （5）后整理
强 力 （ N) Q M F O 伸长（mm)
A
S
2.2 拉伸曲线及指标
• （2）应力—应变曲线：负荷—伸长曲线对不同粗 细和不同试样长度的纤维没有可比性，在应力— 应变曲线图中，纵坐标表示相对强度，横坐标为 伸长率。它可以比较不同细度和试样长度的材料 拉伸性能。
p （cN/tex）
278dtex粘胶
4.测试方法
• （3）抓样法：取一定规定尺寸的织物试样，仅使其一部 分宽度被夹头握持进行测试的方法（很少采用）。
• （4）梯形、环形条样法：采用梯形或环形试样可以避免 试样应力集中，横向收缩。
5.测试仪器
• 用于测定纤维拉伸断裂性质的仪器称为强力仪。根据断裂 强力仪结构特点的不同，主要可分为等速拉伸型、等加负 荷型、等速伸长型三种。 • --------------------------------------------------------------其中 • 等速拉伸型（CRE）：常见的是摆锤式强力仪，其他还有 国产YG029、065，国外的USTER3型。 • 。
2.2 拉伸曲线及指标
• （4）断裂功 它是指拉断纤维所做的功，也就是纤维收 拉伸到断裂时所吸收的能量。 • 其计算公式为：
la w 0 pdl
• w断裂功 p拉伸负荷（cN） • 在p力作用下伸长dl所需的微元功 • dw=pdl ；la为断裂点a的断裂伸长（mm）
2.2 拉伸曲线及指标
（2）.相对强度：
Baidu Nhomakorabea
指单位细度的纤维或纱线所能承受的最大拉力，包括断裂应 力、断裂强度和断裂长度等。 断裂应力( )指单位面积的纤维或纱线所能承受的最大拉 力，单位为“N/m㎡（牛顿/平方毫米）”或“MPa（兆帕） p/s "。其计算公式为： 其中p为纤维或纱线的断裂强 力（N),S为纤维或纱线的截面积（m㎡) 断裂强度指每特（或每旦）纤维所能承受的最大拉力，单 位为”N/tex"或“N/D"。其公式为：
2.1 一次拉伸断裂的指标
（3）.断裂伸长率：纤维、纱线或织物拉伸时产生的伸长占原来长度的百分 率称为伸长率。拉伸至断裂时的伸长率称为断裂伸长率， 它表示纺织材料承受拉伸变形的能力。
2.2 拉伸曲线及指标
（1）拉伸—负荷伸长曲线：表示纺织材料在拉
伸过程中的负荷和伸长的关系曲线称为负荷—— 伸长曲线。
摆锤式强力仪
5.测试仪器
• 等加负荷型（CRL）：常见的是斜面式强 力仪，其他的还有瑞士的Tensumaite、斯 特洛等。
• 等速伸长型（CRT）：如电子式强力仪， 由于机械惯性因素，拉伸速度不能太快， 否则，将造成失准。
6.影响因素
6.1 影响纤维拉伸性能的因素
（1）纤维的内部结构 （2） 温湿度 （3） 纤维根数 （4） 试样长度 （5） 拉伸速度 （6） 测试仪器 （1） 纤维性质