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第七章纤维和纱线的机械性能
思考题及难点:
、纱线拉伸断裂指标及断裂机理
、松弛

第一节纤维和纱线的拉伸性能 1
一、拉伸性能基本指标 1
二、纤维拉伸断裂机理 2
三、纱线的拉伸断裂机理 3
第二节纤维和纱线的蠕变、松弛和疲劳 3
一、蠕变松弛概念 3
二、疲劳 4
第三节纤维与纱线的摩擦与抱合 4
第一节纤维和纱线的拉伸性能
一、拉伸性能基本指标
(一)断裂强力: 将纤维或纱线拉伸至断裂时所需的力
P( N 、cN、 gf)
(二)相对强度:单位细度纤维所具有的强力
:单位截面积纤维所具有的强力σ
σ=P/S (N/mm2 gf/mm2 kgf/mm2 )
:每特或每旦纤维所具有的强力
P tex =P/N tex (cN/tex) ; P den =P/N tex (cN/den)
:当纤维的自重等于其断裂强度时的长度L p (km)
L p =P(gf)/N tex (km) L p =PN m /1000
换算:1)P tex ---P den , P tex =9P den
2)L p --- P tex , Lp= P tex =P/N tex (km)
3)σ---L p , σ= L p γ(kgf/mm2 ) 式中:γ为纤维的密度
:D tex =[Q/N tex ]×1000 Q:绞纱的绝对强度
:
ε a =[(L a -L 0 )/L 0 ]×100(%) 式中:L 0 是试样长度,L a 是试样拉断长度

(三)拉伸曲线及指标(flash动画)

点击进入浏览动态拉伸图动画
    (σ a ):断裂点对应的拉伸应力为断裂应力
(ε a ):纤维和纱线拉伸到断裂时的伸长率
(E=tgα=σ/ε):指纤维材料负荷-伸长曲线上初始一段直线部分的应力应变比值
物理意义:反映了材料在受拉伸力很小时抵抗变形的能力
:材料由弹性变形向塑性变形的转折点
:纤维或纱线拉伸至断裂时外力对它所做的功
:单位体积的纤维或纱线所具有的断裂功
纤维拉伸断裂示意图
 二、纤维拉伸断裂机理
(一)纤维的拉伸断裂机理
拉伸初期大分子键长、键角增大,部分大分子链或基原纤从结晶区中逐步抽拔出来。随着拉伸继续进行,结晶区逐步产生相对移动,顺纤维轴方向排列,部分大分子从晶区抽拔出来,非晶区中大分子的长度差异减小,受力的大分子或
原纤的根数增加,如此被抽拔移动即被拉断的大分子也增加,这样,继续拉伸,大分子间的横向联系受到显著破坏,大分子明显的相互滑移、抽拔、伸长变形迅速变化,结晶区逐步松散,直到许多大分子被抽拔、拉断,纤维从最薄弱处
(二)影响纺织纤维强伸性的因素

⑴大分子聚合度越大,纤维强力越大
⑵大分子结晶度越大,纤维强力越大,伸长率减小
⑶大分子取向度增大,纤维强力增大,伸长率减小
取向度高,大分子沿纤维长度方向排列,轴向分力增大
不同取向度的粘胶拉伸曲线动画(未做链接)