纺织材料与检测课件——纤维材料的机械性质

第二节 影响纤维和纱线强伸度的因素 一 、纤维的拉伸断裂机理
伸直
伸长
纱线的拉伸断裂机理
滑脱长度Lc: 摩擦力=纤维强力 纤维断裂必要条件:纤维长度﹥2 Lc
滑移 断裂
L1wk.baidu.comL2
纤维断裂主要是由于无定形区分子的断裂和滑移
纤维伸长是由于分子伸直、伸长、取向度改善、滑移
二、影响纤维强伸度的内因 1、大分子结构聚合度大小和分布 2、超分子结构中取向度、结晶度 3、形态结构中的裂缝和空洞
第七章 纤维材料的机械性质
第一节 拉伸指标
一、一次拉伸断裂指标
（一）断裂强力：材料断裂时能承受的最大外力F
单位：厘牛顿（cN） 1N=100 cN
（二）相对强度单位细度纤维与纱线所能承受的最大外力
1、断裂应力： 计算式：σ=P/S
单位：cN/mm2
2、相对强度： 计算式：ptex=P/Tt 计算式：pden=P/Ndtn
单位：cN/tex 单位：cN/D
4、断裂伸长率
= L -L0 ×100% L0
L0—原长 L—断裂时的长度
“两朵乌云”：
物理学中的 两朵乌云
1、纤维强力大的不一定比强力低的耐用，例 苎麻纤维与毛纤维
2、锦纶（5.0---6.4cN 20---40%) 与涤纶（4.5--6.5 20---50%)
三、 影响纱线强伸度的内因
1、纤维性质：纤维强度、伸度、长度、细度、 摩擦系数
2、纱线结构：纱线捻度、均匀度、纱线的类型 3、混纺纱的混纺比P357 （四）影响纤维与纱线强伸度的外因
1、温湿度 R.H.%: R.H.
纤维的强力
（除棉、麻、柞蚕丝）
R.H. 纤维和纱线伸长率
t℃ 强度
伸长率
2、测试条件
二、拉伸曲线及有关指标
（一）拉伸曲线
1、负荷—伸长曲线：负荷（强力）—伸长曲线 2、应力—应变曲线：强度—伸长率曲线
P（cN)
粘胶
锦纶
P0(cN/tex)
锦纶 粘胶
⊿L(mm)
(%)
（二）初始模量E
E的数值为曲线起始部分应力应变的比值 E值反映了小负荷作用下纤维的变形能力 E值表示了纤维的刚性 （三）断裂功、断裂比功 断裂功W：负荷—伸长曲线下的面积 断裂比功Wr：应力—应变曲线下的面积 W、 Wr反映了纤维的韧性
动态疲劳 加负荷—去负荷反复作用而破坏
塑性变形积累达到纤 维的断裂伸长而断裂
第四节 纤维的表面力学性质
一、摩擦抱合性质的指标与摩擦机理
（一）指标
1、总切向阻力F=F1+F2
F1：抱合力；F2：摩擦力
2、总切向阻抗系数μ=F/N =（F1+F2）/N=F1/N+f
（二）机理
粗糙表面凹凸面所产生的机械握持力
摩擦阻力
接触表面分子间的引力
二、影响切向阻抗系数的因素
表面性质、化纤油剂、温、湿度；正压力、滑动速度
P
⊿L
时间t
⊿L
P
时间t
时间t 时间t
三、纤维的弹性与疲劳
（一）纤维的弹性 变形的恢复能力 弹性回复率Re=（⊿L1+⊿L2）/⊿L×100%
纤维结构 网状结构
（二）影响纤维弹性的因素
温湿度 t℃ Re
（三）纤维的疲劳
测试条件 定负荷值 定伸长值 回复时间
静止疲劳 小负荷长时间作用而破坏
由于蠕变，使纤维的 伸长量达到纤维的断 裂伸长而断裂
试样长度：长度越长，测得的强力越小 测试速度：速度越大，测得的强力越大
测试根数：测试根数越大，则测得的强 力越小
第三节 粘弹体的力学行为特性 ——纤维的蠕变、松弛和疲劳
一、拉伸变形的种类和弹性
L0
⊿L3
F
⊿L
⊿L2
⊿L1
总变形⊿L=急弹性变形⊿L1+缓弹性变形⊿L2+塑性变形⊿L3
二、蠕变、松弛