纖維和紗線的機械性能

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1、第七章纖維和紗線的機械性能思考題及難點：　1.纖維、紗線拉伸斷裂指標(biāo)及斷裂機理　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、纖維拉伸斷裂機理2三、紗線的拉伸斷裂機理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)　?。ㄒ唬嗔褟娏Γ簩⒗w維或紗線拉伸至斷裂時所需的力　P（N、cN、gf）　　（二）相對強度：單位細度纖維所具有的強力　　1.斷裂應(yīng)力：單位截面積纖維所具有的強力　σ　　σ=P/S?。∟/mm

2、2　gf／mm2　　kgf/mm2）　　2.比強度：每特或每旦纖維所具有的強力　　Ptex=P/Ntex（cN/tex）；Pden=P/Ntex（cN/den）　　3.斷裂長度：當(dāng)纖維的自重等于其斷裂強度時的長度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

3、］×1000?。眩航g紗的絕對強度　　5.斷裂伸長率：　　εa=［(La-L0)/L0］×100(%)　式中：L0　是試樣長度，La　是試樣拉斷長度　　（三）拉伸曲線及指標(biāo)（flash動畫）　　點擊進入瀏覽動態(tài)拉伸圖動畫　????1.斷裂應(yīng)力（σa）：斷裂點對應(yīng)的拉伸應(yīng)力為斷裂應(yīng)力　　　　2.斷裂伸長率（εa）：纖維和紗線拉伸到斷裂時的伸長率　　3.初始模量（E=tgα=σ/ε）：指纖維材料負荷－伸長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抵抗變形的能力　　4.屈服點：材料由彈性變形向塑性變形的

4、轉(zhuǎn)折點　　5.斷裂功：纖維或紗線拉伸至斷裂時外力對它所做的功　　6.斷裂比功：單位體積的纖維或紗線所具有的斷裂功纖維拉伸斷裂示意圖?二、纖維拉伸斷裂機理（一）纖維的拉伸斷裂機理　　拉伸初期大分子鍵長、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。隨著拉伸繼續(xù)進行，結(jié)晶區(qū)逐步產(chǎn)生相對移動，順纖維軸方向排列，部分大分子從晶區(qū)抽拔出來，非晶區(qū)中大分子的長度差異減小，受力的大分子或　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　原纖的根數(shù)增加，如此被抽拔移動即被拉斷的大分子也

5、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┯绊懠徔椑w維強伸性的因素　　1.內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響　?、糯蠓肿泳酆隙仍酱?，纖維強力越大　?、拼蠓肿咏Y(jié)晶度越大，纖維強力越大，伸長率減小　?、谴蠓肿尤∠蚨仍龃螅w維強力增大，伸長率減小　　取向度高，大分子沿纖維長度方向排列，軸向分力增大不同取向度的粘膠拉伸曲線動畫(未做鏈接）2.溫濕度　?、艤囟壬撸w維強力減小，伸長率增加　　溫度升高，大分子獲得外部能量，產(chǎn)生相對運動,強

6、力減小　?、葡鄬穸仍龃?，除棉、麻纖維外，一般纖維強力減小，斷裂伸長率增大　　3.試驗條件　　　　⑴夾持距離增大，纖維強力減小　　弱環(huán)定理：纖維越長，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?！　、圃嚇痈鶖?shù)：根數(shù)越多，平均單紗強力越低　　各根纖維斷裂強度不同，斷裂伸長率不同，在纖維中的伸直狀態(tài)也不相同，造成不同時斷裂，所以平均單纖維強力減小?！　、抢焖俣仍娇?，強力增加　　拉伸速度快時，大分子還未來得及滑脫，承受拉力的根數(shù)多，所以強力高。三、紗線的拉伸斷裂機理　?。ㄒ唬嗔褭C理：　　紗線外層纖維傾斜程度大，所受到的應(yīng)力大，拉伸

7、過程首先發(fā)生斷裂，解除對內(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　　⑵毛筆頭式：纖維以滑脫為主　　　　　　　　　　　?。?混紡紗的斷裂強度：取決于混紡纖維的性狀和混紡比等　　（二）影響紗線拉伸斷裂的因素　　　　1.纖維的性能　?、爬w維本身的強伸性能：在其它條件相同時，纖維強力越大，成紗強力越大　?、评w維長度：在其它條件相同時,纖維長度越大，成紗強力越大　?、抢w維細度：在其它條件相同時，纖維細度越大，成紗強力越大　?、壤w維的表面性能：卷曲多，抱合答，成紗強力高　　2.紗線

8、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　　（一）蠕變　　保持拉伸力不變，材料的變形隨時間而變化的現(xiàn)象　　1.變形種類　?、偶睆椥宰冃巍　、凭弿椥宰冃巍　、撬苄宰?/p>