纖維和紗線的機(jī)械性能

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1、第七章纖維和紗線的機(jī)械性能思考題及難點(diǎn)：　1.纖維、紗線拉伸斷裂指標(biāo)及斷裂機(jī)理　2.蠕變、松弛　3.摩擦與抱合第一節(jié)纖維和紗線的拉伸性能1一、拉伸性能基本指標(biāo)1二、纖維拉伸斷裂機(jī)理2三、紗線的拉伸斷裂機(jī)理3第二節(jié)纖維和紗線的蠕變、松弛和疲勞3一、蠕變松弛概念3二、疲勞4第三節(jié)纖維與紗線的摩擦與抱合4第一節(jié)纖維和紗線的拉伸性能一、拉伸性能基本指標(biāo)　　（一）斷裂強(qiáng)力：將纖維或紗線拉伸至斷裂時(shí)所需的力　P（N、cN、gf）　?。ǘ┫鄬?duì)強(qiáng)度：?jiǎn)挝患?xì)度纖維所具有的強(qiáng)力　　1.斷裂應(yīng)力：?jiǎn)挝唤孛娣e纖維所具有的強(qiáng)力　σ　　σ=P/S?。∟/mm2　gf／mm2　　kgf/mm2）　　2

2、.比強(qiáng)度：每特或每旦纖維所具有的強(qiáng)力　　Ptex=P/Ntex（cN/tex）；Pden=P/Ntex（cN/den）　　3.斷裂長(zhǎng)度：當(dāng)纖維的自重等于其斷裂強(qiáng)度時(shí)的長(zhǎng)度Lp(km)　　Lp=Ｐ(gf)/Ntex(km)　　Lp=ＰNm/1000　　換算：1)Ptex---Pden,Ptex=9Pden　　　　　2)Lp---Ptex,Lp=Ptex=P/Ntex(km)　　　　　3)σ---Lp,σ=Lpγ（kgf/mm2）　　式中：γ為纖維的密度　　4.品質(zhì)指標(biāo)：Dtex=［Q/Ntex］×1000?。眩航g紗的絕對(duì)強(qiáng)度　　5.斷裂伸長(zhǎng)率：　　εa=［(La-L0)/L0

3、］×100(%)　式中：L0　是試樣長(zhǎng)度，La　是試樣拉斷長(zhǎng)度　　（三）拉伸曲線及指標(biāo)（flash動(dòng)畫(huà)）　　點(diǎn)擊進(jìn)入瀏覽動(dòng)態(tài)拉伸圖動(dòng)畫(huà)　????1.斷裂應(yīng)力（σa）：斷裂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的拉伸應(yīng)力為斷裂應(yīng)力　　　　2.斷裂伸長(zhǎng)率（εa）：纖維和紗線拉伸到斷裂時(shí)的伸長(zhǎng)率　　3.初始模量（E=tgα=σ/ε）：指纖維材料負(fù)荷－伸長(zhǎng)曲線上初始一段直線部分的應(yīng)力應(yīng)變比值　　　　物理意義：反映了材料在受拉伸力很小時(shí)抵抗變形的能力　　4.屈服點(diǎn)：材料由彈性變形向塑性變形的轉(zhuǎn)折點(diǎn)　　5.斷裂功：纖維或紗線拉伸至斷裂時(shí)外力對(duì)它所做的功　　6.斷裂比功：?jiǎn)挝惑w積的纖維或紗線所具有的斷裂功纖維拉伸斷裂示

4、意圖?二、纖維拉伸斷裂機(jī)理（一）纖維的拉伸斷裂機(jī)理　　拉伸初期大分子鍵長(zhǎng)、鍵角增大，部分大分子鏈或基原纖從結(jié)晶區(qū)中逐步抽拔出來(lái)。隨著拉伸繼續(xù)進(jìn)行，結(jié)晶區(qū)逐步產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，順纖維軸方向排列，部分大分子從晶區(qū)抽拔出來(lái)，非晶區(qū)中大分子的長(zhǎng)度差異減小，受力的大分子或　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　原纖的根數(shù)增加，如此被抽拔移動(dòng)即被拉斷的大分子也增加，這樣，繼續(xù)拉伸，大分子間的橫向聯(lián)系受到顯著破壞，大分子明顯的相互滑移、抽拔、伸長(zhǎng)變形迅速變化，結(jié)晶區(qū)逐步松散，直到許多大分子被抽拔、拉斷，纖維從最薄弱處　?。ǘ?/p>

5、影響紡織纖維強(qiáng)伸性的因素　　1.內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響　?、糯蠓肿泳酆隙仍酱?，纖維強(qiáng)力越大　?、拼蠓肿咏Y(jié)晶度越大，纖維強(qiáng)力越大，伸長(zhǎng)率減小　?、谴蠓肿尤∠蚨仍龃螅w維強(qiáng)力增大，伸長(zhǎng)率減小　　取向度高，大分子沿纖維長(zhǎng)度方向排列，軸向分力增大不同取向度的粘膠拉伸曲線動(dòng)畫(huà)(未做鏈接）2.溫濕度　　⑴溫度升高，纖維強(qiáng)力減小，伸長(zhǎng)率增加　　溫度升高，大分子獲得外部能量，產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),強(qiáng)力減小　?、葡鄬?duì)濕度增大，除棉、麻纖維外，一般纖維強(qiáng)力減小，斷裂伸長(zhǎng)率增大　　3.試驗(yàn)條件　　　　⑴夾持距離增大，纖維強(qiáng)力減小　　弱環(huán)定理：纖維越長(zhǎng)，出現(xiàn)最薄弱環(huán)節(jié)的幾率越大，而斷裂就發(fā)生在弱環(huán)處?！　、圃嚇痈?/p>

6、數(shù)：根數(shù)越多，平均單紗強(qiáng)力越低　　各根纖維斷裂強(qiáng)度不同，斷裂伸長(zhǎng)率不同，在纖維中的伸直狀態(tài)也不相同，造成不同時(shí)斷裂，所以平均單纖維強(qiáng)力減小?！　、抢焖俣仍娇?，強(qiáng)力增加　　拉伸速度快時(shí)，大分子還未來(lái)得及滑脫，承受拉力的根數(shù)多，所以強(qiáng)力高。三、紗線的拉伸斷裂機(jī)理　　（一）斷裂機(jī)理：　　紗線外層纖維傾斜程度大，所受到的應(yīng)力大，拉伸過(guò)程首先發(fā)生斷裂，解除對(duì)內(nèi)層纖維的向心壓力，內(nèi)層纖維發(fā)生滑脫和斷裂，紗線迅速解體。　　1..斷口形式　?、琵R口式：纖維以斷裂為主　?、泼P頭式：纖維以滑脫為主　　　　　　　　　　　?。?混紡紗的斷裂強(qiáng)度：取決于混紡纖維的性狀和混紡比等　　（二）影響紗線

7、拉伸斷裂的因素　　　　1.纖維的性能　?、爬w維本身的強(qiáng)伸性能：在其它條件相同時(shí)，纖維強(qiáng)力越大，成紗強(qiáng)力越大　?、评w維長(zhǎng)度：在其它條件相同時(shí),纖維長(zhǎng)度越大，成紗強(qiáng)力越大　　⑶纖維細(xì)度：在其它條件相同時(shí)，纖維細(xì)度越大，成紗強(qiáng)力越大　?、壤w維的表面性能：卷曲多，抱合答，成紗強(qiáng)力高　　2.紗線的結(jié)構(gòu)　　紗中纖維排列狀態(tài)，內(nèi)外轉(zhuǎn)移次數(shù)，捻度等　　3.混紡比第二節(jié)纖維和紗線的蠕變、松弛和疲勞一、蠕變松弛概念　?。ㄒ唬┤渥儭　”３掷炝Σ蛔?，材料的變形隨時(shí)間而變化的現(xiàn)象　　1.變形種類　　⑴急彈性變形　?、凭弿椥宰冃巍　、撬苄宰?/p>