精品課程課件：紡織材料學(xué)-東華大學(xué)5

1、一、表示纖維拉伸性能的指標(biāo)一、表示纖維拉伸性能的指標(biāo)指標(biāo)有：斷裂強(qiáng)力；斷裂強(qiáng)度；斷裂伸指標(biāo)有：斷裂強(qiáng)力；斷裂強(qiáng)度；斷裂伸長率長率定義：纖維能夠承受的最大拉伸外力。定義：纖維能夠承受的最大拉伸外力。單位：牛頓（單位：牛頓（N）；厘牛（）；厘牛（cN)；克力（；克力（gf)。對不同粗細(xì)的纖維，強(qiáng)力沒有可比性對不同粗細(xì)的纖維，強(qiáng)力沒有可比性。相對強(qiáng)度是用以比較不同粗細(xì)纖維的拉伸相對強(qiáng)度是用以比較不同粗細(xì)纖維的拉伸斷裂性質(zhì)的指標(biāo)。斷裂性質(zhì)的指標(biāo)。根據(jù)采用線密度指標(biāo)不同，相對強(qiáng)度指標(biāo)根據(jù)采用線密度指標(biāo)不同，相對強(qiáng)度指標(biāo)有以下幾種有以下幾種:定義：每特（或每旦）纖維所能承受的最定義：每特（或每旦）纖維所能

2、承受的最大拉力。大拉力。單位：單位：N/tex（cN/dtex）；）；N/den（cN/den)；gf/dtex。其計(jì)算式為：其計(jì)算式為：Ptex=P/NtexPden=P/Nden 式中：式中：Ptex特?cái)?shù)制斷裂強(qiáng)度（特?cái)?shù)制斷裂強(qiáng)度（N/tex；cN/dtex；gf/dtex）Pden旦數(shù)制斷裂強(qiáng)度（旦數(shù)制斷裂強(qiáng)度（N/d；cN/d；gf/d）P纖維的強(qiáng)力（纖維的強(qiáng)力（N；cN；gf）Ntex纖維的特?cái)?shù)纖維的特?cái)?shù)（tex;dtex)Nden纖維的旦數(shù)纖維的旦數(shù)(d) 定義：指纖維單位截面上能承受的最大拉力。定義：指纖維單位截面上能承受的最大拉力。單位：單位：N/m2（帕）；（帕）；N/mm2

3、（兆帕）；（兆帕）；kgf/mm2。其計(jì)算式為：其計(jì)算式為：=P/S式中：式中：纖維的斷裂應(yīng)力（纖維的斷裂應(yīng)力（MPa）P纖維的強(qiáng)力（纖維的強(qiáng)力（N）S纖維的截面積（纖維的截面積（mm2）定義：纖維的自身重量與其斷裂強(qiáng)力相等時(shí)所定義：纖維的自身重量與其斷裂強(qiáng)力相等時(shí)所具有的長度。具有的長度。即一定長度的纖維，其重量可將自身拉斷，即一定長度的纖維，其重量可將自身拉斷，該長度為斷裂長度。該長度為斷裂長度。其計(jì)算公式為：其計(jì)算公式為：LR=（P/g）*Nm式中：式中：LR纖維的斷裂長度（纖維的斷裂長度（km）P纖維的強(qiáng)力（纖維的強(qiáng)力（N）g重力加速度（等于重力加速度（等于9.8m/s2）Nm纖維的公

4、制支數(shù)。纖維的公制支數(shù)。=*Ptex=9*PdenPtex=9*PdenLR=Ptex=9*Pden式中：式中：纖維的斷裂應(yīng)力（纖維的斷裂應(yīng)力（kgf/mm2）；）；纖維的密度（纖維的密度（g/cm3）；）；Ptex纖維的特?cái)?shù)制斷裂強(qiáng)度（纖維的特?cái)?shù)制斷裂強(qiáng)度（gf/tex）；）；Pden纖維的旦數(shù)制斷裂強(qiáng)度（纖維的旦數(shù)制斷裂強(qiáng)度（gf/d）；）；g重力加速度（等于重力加速度（等于9.8m/s2）；）；LR纖維的斷裂長度（纖維的斷裂長度（km）。）?？梢钥闯?，相同的斷裂長度和斷裂強(qiáng)度，可以看出，相同的斷裂長度和斷裂強(qiáng)度，其斷裂應(yīng)力隨纖維的密度而異，只有當(dāng)纖其斷裂應(yīng)力隨纖維的密度而異，只有當(dāng)纖維密

5、度相同時(shí)，斷裂長度和斷裂強(qiáng)度才具維密度相同時(shí)，斷裂長度和斷裂強(qiáng)度才具有可比性。有可比性。定義：纖維拉伸至斷裂時(shí)的伸長率稱為斷定義：纖維拉伸至斷裂時(shí)的伸長率稱為斷裂伸長率。裂伸長率。它表示纖維承受拉伸變形的能力。它表示纖維承受拉伸變形的能力。其計(jì)算公式為：其計(jì)算公式為：=（L-Lo）/Lo式中：式中：Lo纖維加預(yù)張力伸直后的長度（纖維加預(yù)張力伸直后的長度（mm）；）；L纖維斷裂時(shí)的長度（纖維斷裂時(shí)的長度（mm）；）；紡織纖維在拉伸外力作用下產(chǎn)生的應(yīng)力應(yīng)紡織纖維在拉伸外力作用下產(chǎn)生的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系稱為拉伸性質(zhì)。變關(guān)系稱為拉伸性質(zhì)。1、拉伸曲線定義拉伸曲線定義負(fù)荷負(fù)荷-伸長曲線伸長曲線：表示纖維在拉伸

6、過程中：表示纖維在拉伸過程中的負(fù)荷和伸長的關(guān)系曲線。的負(fù)荷和伸長的關(guān)系曲線。應(yīng)力應(yīng)力-應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線：表示纖維在拉伸過程中：表示纖維在拉伸過程中的應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系曲線。的應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系曲線。圖中：圖中：OO：表示拉伸初期未能伸直的纖維由卷曲逐漸伸：表示拉伸初期未能伸直的纖維由卷曲逐漸伸直直O(jiān)M（虎克區(qū)）：大分子鏈鍵長和鍵角的變化，外力（虎克區(qū)）：大分子鏈鍵長和鍵角的變化，外力去除變形可回復(fù)；類似彈簧；去除變形可回復(fù)；類似彈簧；QS（屈服區(qū)）：大分子間產(chǎn)生相對滑移，在新的位（屈服區(qū)）：大分子間產(chǎn)生相對滑移，在新的位置上重建連接鍵。變形顯著且不易回復(fù)，模量相應(yīng)也置上重建連接鍵。變形顯著且不易回

7、復(fù)，模量相應(yīng)也逐漸變??；逐漸變小；SA（增強(qiáng)區(qū)）：錯(cuò)位滑移的大分子基本伸直平行，（增強(qiáng)區(qū)）：錯(cuò)位滑移的大分子基本伸直平行，互相靠攏，使大分子間的橫向結(jié)合力有所增加，形成互相靠攏，使大分子間的橫向結(jié)合力有所增加，形成新的結(jié)合鍵。曲線斜率增大直至斷裂。新的結(jié)合鍵。曲線斜率增大直至斷裂。Q：屈服點(diǎn)；：屈服點(diǎn)；A：斷裂點(diǎn)。：斷裂點(diǎn)。 負(fù)荷伸長曲線負(fù)荷伸長曲線應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)力應(yīng)變曲線1278dtex（250旦）粘膠長絲旦）粘膠長絲233dtex（30旦）錦綸長絲旦）錦綸長絲1.斷裂強(qiáng)力（或斷裂強(qiáng)度）斷裂強(qiáng)力（或斷裂強(qiáng)度）2.斷裂伸長（或斷裂伸長率）斷裂伸長（或斷裂伸長率）3-5見后頁見后頁3.初始模量初

8、始模量E定義：纖維負(fù)荷定義：纖維負(fù)荷-伸長曲線上起始一段直線部分伸長曲線上起始一段直線部分的斜率，或伸長率為的斜率，或伸長率為1%時(shí)對應(yīng)的強(qiáng)力。時(shí)對應(yīng)的強(qiáng)力。其大小表示纖維在小負(fù)荷作用下變形的難易程其大小表示纖維在小負(fù)荷作用下變形的難易程度，它反映了纖維的剛性。度，它反映了纖維的剛性。E越大表示纖維在小負(fù)荷作用下不易變形，剛性越大表示纖維在小負(fù)荷作用下不易變形，剛性較好，其制品比較挺括；較好，其制品比較挺括；E越小表示纖維在小負(fù)荷作用下容易變形，剛性越小表示纖維在小負(fù)荷作用下容易變形，剛性較差，其制品比較軟較差，其制品比較軟。天然纖維：麻天然纖維：麻棉棉絲絲毛；毛； 再生纖維：富纖再生纖維：富

9、纖粘膠粘膠醋纖；醋纖； 合成纖維：滌綸合成纖維：滌綸腈綸腈綸維綸維綸錦綸錦綸屈服點(diǎn)：曲線由伸長較小部分轉(zhuǎn)向伸屈服點(diǎn)：曲線由伸長較小部分轉(zhuǎn)向伸長較大部分的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。長較大部分的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。屈服應(yīng)力：屈服點(diǎn)處所對應(yīng)的應(yīng)力。屈服應(yīng)力：屈服點(diǎn)處所對應(yīng)的應(yīng)力。屈服應(yīng)變：屈服點(diǎn)處所對應(yīng)的應(yīng)變。屈服應(yīng)變：屈服點(diǎn)處所對應(yīng)的應(yīng)變。屈服點(diǎn)以下的變形：可回復(fù)的彈性變形屈服點(diǎn)以下的變形：可回復(fù)的彈性變形。（1）斷裂功）斷裂功W定義：指拉斷纖維過程中外力所作的功，或纖定義：指拉斷纖維過程中外力所作的功，或纖維受拉伸到斷裂時(shí)所吸收的能量。維受拉伸到斷裂時(shí)所吸收的能量。W是強(qiáng)力和伸長的綜合指標(biāo)，用來有效評(píng)價(jià)纖維是強(qiáng)力和伸長的綜合

10、指標(biāo)，用來有效評(píng)價(jià)纖維的堅(jiān)牢度與耐用性能。的堅(jiān)牢度與耐用性能。W大，說明纖維的韌性好，耐疲勞性能強(qiáng)，能承大，說明纖維的韌性好，耐疲勞性能強(qiáng)，能承受較大的沖擊。受較大的沖擊。在負(fù)荷在負(fù)荷-伸長曲線上，斷裂功就是曲線下所包含的伸長曲線上，斷裂功就是曲線下所包含的面積。面積。W= 定義：拉斷單位細(xì)度、單位長度纖維外力定義：拉斷單位細(xì)度、單位長度纖維外力所作的功。所作的功。Wa=W/(Ntex*L0)纖維密度相同時(shí)，它對不同粗細(xì)和不同試?yán)w維密度相同時(shí)，它對不同粗細(xì)和不同試樣長度的纖維材料具有可比性。樣長度的纖維材料具有可比性。定義：實(shí)際所作功（即斷裂功定義：實(shí)際所作功（即斷裂功W，相當(dāng)于，相當(dāng)于拉伸曲

11、線下的面積）與假定功拉伸曲線下的面積）與假定功（即斷裂強(qiáng)力（即斷裂強(qiáng)力*斷裂伸長）之比。斷裂伸長）之比。其計(jì)算式為：其計(jì)算式為：We=W/(Pa*L)We值越大表明這種材料抵抗拉伸斷裂的值越大表明這種材料抵抗拉伸斷裂的能力越強(qiáng)。能力越強(qiáng)。各種纖維的功系數(shù)大致在各種纖維的功系數(shù)大致在0.36-0.65間。間。 （1）強(qiáng)力高，伸長率很小的拉伸曲線（棉、）強(qiáng)力高，伸長率很小的拉伸曲線（棉、麻等纖維素纖維），表現(xiàn)為拉伸曲線近麻等纖維素纖維），表現(xiàn)為拉伸曲線近似直線，斜率較大（主要是纖維的取向似直線，斜率較大（主要是纖維的取向度、結(jié)晶度、聚合度都較高的緣故）度、結(jié)晶度、聚合度都較高的緣故）（2）強(qiáng)力不高

12、，伸長率很大的拉伸曲線）強(qiáng)力不高，伸長率很大的拉伸曲線（羊毛、醋酯纖維等），表現(xiàn)為模量較（羊毛、醋酯纖維等），表現(xiàn)為模量較小，屈服點(diǎn)低和強(qiáng)力不高；小，屈服點(diǎn)低和強(qiáng)力不高；（3）初始模量介于）初始模量介于12之間的拉伸曲線之間的拉伸曲線（滌綸、錦綸、蠶絲等纖維）（滌綸、錦綸、蠶絲等纖維） 纖維斷裂原因有：纖維斷裂原因有：大分子主鏈的斷裂大分子主鏈的斷裂大分子之間的滑脫大分子之間的滑脫內(nèi)因內(nèi)因：大分子結(jié)構(gòu)（大分子的柔曲性、大分子的聚合度）；大分子結(jié)構(gòu)（大分子的柔曲性、大分子的聚合度）；超分子結(jié)構(gòu)（取向度、結(jié)晶度）；超分子結(jié)構(gòu)（取向度、結(jié)晶度）；形態(tài)結(jié)構(gòu)（裂縫孔洞缺陷、形態(tài)結(jié)構(gòu)、不均一性形態(tài)結(jié)構(gòu)（裂

13、縫孔洞缺陷、形態(tài)結(jié)構(gòu)、不均一性外因外因：溫濕度；溫濕度；測試條件：測試條件：a.試樣長度：試樣長度：L，出現(xiàn)弱環(huán)的機(jī)會(huì)，出現(xiàn)弱環(huán)的機(jī)會(huì)b.試樣根數(shù)：根數(shù)試樣根數(shù)：根數(shù)，折算成單纖維強(qiáng)度，折算成單纖維強(qiáng)度c.拉伸速度：拉伸速度：v，強(qiáng)力，強(qiáng)力，E 1.擺錘式強(qiáng)力儀（見下圖）擺錘式強(qiáng)力儀（見下圖）一、纖維的拉伸變形與彈性一、纖維的拉伸變形與彈性1.纖維拉伸變形的組成纖維拉伸變形的組成纖維變形包括：可回復(fù)的彈性變形（急彈性纖維變形包括：可回復(fù)的彈性變形（急彈性+緩彈緩彈性）和不可復(fù)的塑性變形性）和不可復(fù)的塑性變形急彈性變形急彈性變形：加（或去除）外力后能迅速變形。：加（或去除）外力后能迅速變形。緩彈

14、性變形緩彈性變形：加（或去除）外力后需經(jīng)一定時(shí)間：加（或去除）外力后需經(jīng)一定時(shí)間后才能逐漸產(chǎn)生（或消失）的變形。后才能逐漸產(chǎn)生（或消失）的變形。塑性變形塑性變形：纖維材料受力時(shí)產(chǎn)生變形，去除外力后，：纖維材料受力時(shí)產(chǎn)生變形，去除外力后，不回復(fù)的變形。（絕對值）不回復(fù)的變形。（絕對值） 纖纖變形：變形：l=l急急+l緩緩+l塑塑（絕對值）（絕對值）=急急+緩緩+塑塑（相對值）（相對值）三種變形同時(shí)產(chǎn)生，所占比例受纖維的性三種變形同時(shí)產(chǎn)生，所占比例受纖維的性質(zhì)、加負(fù)荷的大小、負(fù)荷的作用時(shí)間的質(zhì)、加負(fù)荷的大小、負(fù)荷的作用時(shí)間的影響。影響。（1）定義：指纖維變形的恢復(fù)能力。）定義：指纖維變形的恢復(fù)能力

15、。（2）常用指標(biāo)：）常用指標(biāo)：a.彈性回復(fù)率彈性回復(fù)率Re（或稱回彈率）（或稱回彈率）Re=（l急急+l緩緩）/（l急急+l緩緩+l塑塑）=（L1-L2）/（L1-L0）式中：式中：L0纖維加預(yù)加張力使之伸直但不伸長時(shí)纖維加預(yù)加張力使之伸直但不伸長時(shí)的長度（的長度（mm）L1纖維加負(fù)荷伸長的長（纖維加負(fù)荷伸長的長（mm）L2纖維去負(fù)荷再加預(yù)張力后的長度（纖維去負(fù)荷再加預(yù)張力后的長度（mm） 圖中：圖中：ec急彈性變形；急彈性變形；cd緩彈性變形；緩彈性變形；do塑性變形；塑性變形；We=彈性恢復(fù)功彈性恢復(fù)功/拉伸所作的功拉伸所作的功=Acbe/Aoae（1）纖維的結(jié)構(gòu)：分子鏈的柔曲性、分子間）

16、纖維的結(jié)構(gòu)：分子鏈的柔曲性、分子間力的大小力的大?。?）相對濕度；）相對濕度；（3）測試條件；）測試條件；纖維的彈性是織物獲得好的尺寸穩(wěn)定性與抗皺纖維的彈性是織物獲得好的尺寸穩(wěn)定性與抗皺性的主要因素。性的主要因素。定義：纖維在外力作用下，應(yīng)力應(yīng)變隨時(shí)定義：纖維在外力作用下，應(yīng)力應(yīng)變隨時(shí)間而變化的性質(zhì)。間而變化的性質(zhì)。包括蠕變和應(yīng)力松弛包括蠕變和應(yīng)力松弛1蠕變?nèi)渥?1)定義：指一定溫度下，紡織材料在一定定義：指一定溫度下，紡織材料在一定外力作用下，其變形隨時(shí)間而變外力作用下，其變形隨時(shí)間而變化的現(xiàn)象?；默F(xiàn)象。 隨著外力作用時(shí)間的延長，不斷克服大隨著外力作用時(shí)間的延長，不斷克服大分子間的結(jié)合力，

17、使大分子逐漸沿著外分子間的結(jié)合力，使大分子逐漸沿著外力方向伸展排列，或產(chǎn)生相互滑移而導(dǎo)力方向伸展排列，或產(chǎn)生相互滑移而導(dǎo)致伸長增加，增加的伸長基本上都是緩致伸長增加，增加的伸長基本上都是緩彈性和塑性變形。彈性和塑性變形。（1）定義：在一定溫度下，拉伸變形保持一定，）定義：在一定溫度下，拉伸變形保持一定，紡織材料內(nèi)的應(yīng)力隨時(shí)間的延續(xù)而逐漸減小紡織材料內(nèi)的應(yīng)力隨時(shí)間的延續(xù)而逐漸減小的現(xiàn)象稱為應(yīng)力松弛。的現(xiàn)象稱為應(yīng)力松弛。（2）曲線：見上頁）曲線：見上頁（3）產(chǎn)生原因：）產(chǎn)生原因：由于纖維發(fā)生變形時(shí)具有內(nèi)應(yīng)力，使大分子由于纖維發(fā)生變形時(shí)具有內(nèi)應(yīng)力，使大分子逐漸重新排列，在此過程中部分大分子鏈段逐漸重

18、新排列，在此過程中部分大分子鏈段間發(fā)生相對滑移，逐漸達(dá)到新的平衡，形成間發(fā)生相對滑移，逐漸達(dá)到新的平衡，形成新的結(jié)合點(diǎn)，從而使內(nèi)應(yīng)力逐漸減小。新的結(jié)合點(diǎn)，從而使內(nèi)應(yīng)力逐漸減小。纖維本身的結(jié)構(gòu)：纖維本身的結(jié)構(gòu)：分子量增加，分子鏈的極性、交聯(lián)和結(jié)分子量增加，分子鏈的極性、交聯(lián)和結(jié)晶增加，蠕變松弛減少。晶增加，蠕變松弛減少。外界條件：如溫度、濕度增加，蠕變、外界條件：如溫度、濕度增加，蠕變、松弛也增加松弛也增加1.定義：紡織材料在較小外力、長時(shí)間反復(fù)作用定義：紡織材料在較小外力、長時(shí)間反復(fù)作用下，塑性變形不斷積累，當(dāng)積累的塑性下，塑性變形不斷積累，當(dāng)積累的塑性變形值達(dá)到斷裂伸長時(shí)，材料最后出現(xiàn)變形值

19、達(dá)到斷裂伸長時(shí)，材料最后出現(xiàn)整體破壞的現(xiàn)象。整體破壞的現(xiàn)象。疲勞破壞包括：分子滑移、分子斷裂、裂縫的產(chǎn)疲勞破壞包括：分子滑移、分子斷裂、裂縫的產(chǎn)生與擴(kuò)散、應(yīng)力集中。生與擴(kuò)散、應(yīng)力集中。疲勞形式有：蠕變、重復(fù)伸長、重復(fù)壓縮、重復(fù)疲勞形式有：蠕變、重復(fù)伸長、重復(fù)壓縮、重復(fù)彎曲及重復(fù)扭曲。彎曲及重復(fù)扭曲。2.指標(biāo)和測定方法指標(biāo)和測定方法(1)纖維在一定條件下拉伸至斷裂時(shí)，所經(jīng)歷的纖維在一定條件下拉伸至斷裂時(shí)，所經(jīng)歷的循環(huán)次數(shù)（耐久度或堅(jiān)牢度）；循環(huán)次數(shù)（耐久度或堅(jiān)牢度）；(2)經(jīng)過一定負(fù)荷、一定次數(shù)的反復(fù)作用，測其經(jīng)過一定負(fù)荷、一定次數(shù)的反復(fù)作用，測其剩余伸長的大小。剩余伸長的大小。3.纖維結(jié)構(gòu)和性

20、能與疲勞的關(guān)系纖維結(jié)構(gòu)和性能與疲勞的關(guān)系纖維分子量增加，結(jié)晶度提高，耐疲勞性好；纖維分子量增加，結(jié)晶度提高，耐疲勞性好；取向度增加，耐疲勞性差。取向度增加，耐疲勞性差。屈服強(qiáng)度高，屈服伸長大，斷裂功大，耐疲勞屈服強(qiáng)度高，屈服伸長大，斷裂功大，耐疲勞性好。性好。一、纖維的彎曲外側(cè)外側(cè)受拉，伸長受拉，伸長內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè)受壓，壓縮受壓，壓縮定義：纖維抵抗其形狀發(fā)生彎曲變形的能力。定義：纖維抵抗其形狀發(fā)生彎曲變形的能力。公式：公式：Rf=Er2f/4式中：式中：r實(shí)際截面積折算成正圓形時(shí)的實(shí)際截面積折算成正圓形時(shí)的半徑（半徑（mm）E纖維的彎曲彈性模量（纖維的彎曲彈性模量（cN/cm2）f截面性狀系數(shù)（它等

21、于實(shí)際的慣性截面性狀系數(shù)（它等于實(shí)際的慣性矩與正圓形截面慣性矩之比）矩與正圓形截面慣性矩之比）Rf大大纖維不易彎曲，不易成圈編織，耐磨性纖維不易彎曲，不易成圈編織，耐磨性差，特別是曲磨，其織物較挺爽，有身骨。差，特別是曲磨，其織物較挺爽，有身骨。Rf小小纖維易產(chǎn)生彎曲，易于成圈編織，其織纖維易產(chǎn)生彎曲，易于成圈編織，其織物較軟糯。物較軟糯。常用纖維常用纖維Rf由大到小的次序?yàn)椋河纱蟮叫〉拇涡驗(yàn)椋浩r麻苧麻玻纖玻纖滌綸滌綸富纖富纖腈綸腈綸維綸維綸蠶絲蠶絲棉棉錦綸錦綸羊毛羊毛纖維種類纖維種類截面形狀系截面形狀系數(shù)數(shù) f f密度（密度（g/cmg/cm3 3）初始模量初始模量E E （cN/texcN

22、/tex）相對抗彎剛度相對抗彎剛度R Rf f(10(104 4.cN.cm.cN.cm2 2） 長絨棉長絨棉0.790.791.511.51872.1872.13.663.66細(xì)絨棉細(xì)絨棉0.700.701.501.50353.1353.12.462.46苧麻苧麻0.800.801.521.522224.62224.69.329.32亞麻亞麻0.870.871.511.511166.21166.24.964.96細(xì)羊毛細(xì)羊毛0.880.881.311.31220.58粗羊毛粗羊毛0.750.751.291.29265.623桑蠶絲桑蠶絲0.590

23、.591.321.32141.9141.92.652.65粘膠纖維粘膠纖維0.750.751.521.52515.5515.52.032.03滌綸滌綸0.910.911.381.381107.41107.45.825.82錦綸錦綸6 60.920.921.141.14205.8205.81.321.32錦綸錦綸66660.920.921.141.14214.6214.61.381.38腈綸腈綸0.800.801.171.17670.3670.33.653.65維綸維綸0.780.781.281.28596.8596.82.942.94玻璃纖維玻璃纖維1.001.002.522.522704.8

24、2704.88.548.54纖維纖維錦綸錦綸聚酯聚酯絲絲截面截面形狀形狀三三葉葉形形 Y Y抗彎抗彎剛度剛度31.831.8 39.439.4 34.934.9 44.044.0 38.138.1 112.6112.6 131.5131.5 40.140.1用日本風(fēng)格儀用日本風(fēng)格儀KES；測定結(jié)節(jié)強(qiáng)力與鉤接強(qiáng)力；測定結(jié)節(jié)強(qiáng)力與鉤接強(qiáng)力；抗扭剛度抗扭剛度Rt：纖維抵抗扭轉(zhuǎn)變形的能力。：纖維抵抗扭轉(zhuǎn)變形的能力。Rt=Et*Ip式中：式中：Et剪切彈性模量；剪切彈性模量；Ip截面極慣性矩。截面極慣性矩。Rt大大加捻時(shí)阻力較大，易遭到破壞或加捻時(shí)阻力較大，易遭到破壞或產(chǎn)生塑性變形，且有較強(qiáng)的退捻趨勢產(chǎn)

25、生塑性變形，且有較強(qiáng)的退捻趨勢。纖維種類纖維種類扭轉(zhuǎn)截面形狀系數(shù)扭轉(zhuǎn)截面形狀系數(shù)t t相對剪切彈性模量相對剪切彈性模量E Etltl(gf/tex)(gf/tex)相對抗扭剛度相對抗扭剛度R Rf f(10(10- -4 4gfcmgfcm2 2/tex)/tex)棉棉0.710.711651657.97.9羊毛羊毛0.980.9885856.76.7桑蠶絲桑蠶絲0.840.8416816810.210.2柞蠶絲柞蠶絲0.350.352302306.06.0苧麻苧麻0.770.771091095.65.6亞麻亞麻0.940.9487875.85.8普通粘膠纖維普通粘膠纖維0.930.93747

26、44.74.7滌綸滌綸0.990.9965654.74.7錦綸錦綸0.990.9945454.04.0腈綸腈綸0.570.5799995.25.2維綸維綸0.670.6775753.63.6玻璃纖維玻璃纖維1.001.00164016406464纖維集合體的壓縮變形以材料層體積或高度的變纖維集合體的壓縮變形以材料層體積或高度的變化來表示。化來表示。壓縮變形的絕對值壓縮變形的絕對值b=V0-Vk（cm3）壓縮變形的相對值壓縮變形的相對值=(V0-Vk)/V0=1-hk/h0式中：式中：V0試樣壓縮前的原始體積（試樣壓縮前的原始體積（cm3）Vk試樣達(dá)到規(guī)定壓力時(shí)的體積（試樣達(dá)到規(guī)定壓力時(shí)的體積（

27、cm3）h0試樣壓縮前的原始高度（試樣壓縮前的原始高度（cm）hk試樣的最終高度（試樣的最終高度（cm)*纖維的摩擦抱合性質(zhì)與可紡性、織物的手感、起毛起纖維的摩擦抱合性質(zhì)與可紡性、織物的手感、起毛起球、耐磨和抗皺等有關(guān)球、耐磨和抗皺等有關(guān)l與紡紗工藝的關(guān)系：摩擦現(xiàn)象貫穿于整個(gè)紡紗過程；與紡紗工藝的關(guān)系：摩擦現(xiàn)象貫穿于整個(gè)紡紗過程；l與紗、布關(guān)系：有了摩擦力，紗、布才具有一定服與紗、布關(guān)系：有了摩擦力，紗、布才具有一定服用價(jià)值；用價(jià)值；l與磨損的關(guān)系：纖維、機(jī)件被磨損，降低了使用價(jià)與磨損的關(guān)系：纖維、機(jī)件被磨損，降低了使用價(jià)值；值；l與發(fā)熱的關(guān)系：高速縫紉可能達(dá)與發(fā)熱的關(guān)系：高速縫紉可能達(dá)300

28、c，使縫針彎，使縫針彎曲，縫線熔融；曲，縫線熔融；l與靜電的關(guān)系：摩擦起靜電，靜電聚集，干擾紡紗與靜電的關(guān)系：摩擦起靜電，靜電聚集，干擾紡紗工藝正常進(jìn)行，特別是化纖。工藝正常進(jìn)行，特別是化纖。一、摩擦機(jī)理一、摩擦機(jī)理糙面學(xué)說；分子學(xué)說；焊接學(xué)說糙面學(xué)說；分子學(xué)說；焊接學(xué)說1.抱合力抱合力F1定義：纖維間在法向壓力為零時(shí)，做相對滑動(dòng)時(shí)定義：纖維間在法向壓力為零時(shí)，做相對滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的切向阻力。（因?yàn)槔w維具有卷曲、產(chǎn)生的切向阻力。（因?yàn)槔w維具有卷曲、轉(zhuǎn)曲、鱗片、表面粗糙凹凸不平，且細(xì)長轉(zhuǎn)曲、鱗片、表面粗糙凹凸不平，且細(xì)長柔軟；纖維必須具有一定的抱合力，棉卷、柔軟；纖維必須具有一定的抱合力，棉卷、棉條

29、才具有一定強(qiáng)力，紡紗工藝才能順棉條才具有一定強(qiáng)力，紡紗工藝才能順利進(jìn)行）利進(jìn)行）定義：纖維之間或纖維與機(jī)件之間，在一定義：纖維之間或纖維與機(jī)件之間，在一定正壓力作用下，作相對滑動(dòng)時(shí)所定正壓力作用下，作相對滑動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的阻力。產(chǎn)生的阻力。切向阻力切向阻力F=抱合力抱合力F1+摩擦力摩擦力F2N=F1+fN切向阻抗系數(shù)切向阻抗系數(shù)=F1/N+f 1.抱合力的指標(biāo)與測定抱合力的指標(biāo)與測定（1）抱合系數(shù)）抱合系數(shù)h(cN/cm)定義：單位長度纖維上的抱合力。定義：單位長度纖維上的抱合力。測試方法：從沒有法向壓力的纖維條中夾取一根測試方法：從沒有法向壓力的纖維條中夾取一根纖維，測定出這根纖維所需的力纖維

30、，測定出這根纖維所需的力F1（cN，即抱合力）和纖維的長，即抱合力）和纖維的長l（cm）的比值。的比值。h=F1/l 2）抱合長度）抱合長度Lh(m)方法：將纖維制成一定規(guī)格的沒有法向壓力的纖方法：將纖維制成一定規(guī)格的沒有法向壓力的纖維條，在強(qiáng)力儀上以大于纖維長度的適當(dāng)上下維條，在強(qiáng)力儀上以大于纖維長度的適當(dāng)上下夾持距離拉斷，測得它的強(qiáng)力和纖維條的特?cái)?shù)夾持距離拉斷，測得它的強(qiáng)力和纖維條的特?cái)?shù)Lh=F1/Ntex式中：式中：F1纖維條的強(qiáng)力纖維條的強(qiáng)力(gf)Ntex纖維條的特?cái)?shù)纖維條的特?cái)?shù)影響纖維抱合力的因素：影響纖維抱合力的因素：l纖維的幾何形態(tài)（表面結(jié)構(gòu)、纖維長度、纖維的幾何形態(tài)（表面結(jié)構(gòu)

31、、纖維長度、卷曲度）；卷曲度）；l排列形狀；纖維彈性；表面油劑；排列形狀；纖維彈性；表面油劑；l溫濕度；溫濕度；l纖維卷曲或轉(zhuǎn)曲多，細(xì)長而較柔軟纖維卷曲或轉(zhuǎn)曲多，細(xì)長而較柔軟抱合力較大抱合力較大 纖維種類纖維種類 纖維線密纖維線密度度(dtex)(dtex)纖維長度纖維長度(mm)(mm)2020C C時(shí)的時(shí)的抱合長度抱合長度(mgf/tex)(mgf/tex)羊毛羊毛直徑直徑23m23m55 55 3030滌綸滌綸 4.4 4.4 70 70 6565腈綸腈綸 3.85 3.85 90904747錦綸錦綸3.3 3.3 707095952切向阻抗系數(shù)的測定切向阻抗系數(shù)的測定絞盤法絞盤法測定纖

32、維與纖維，纖維與金屬、測定纖維與纖維，纖維與金屬、陶瓷等其它材料間摩擦的切向陶瓷等其它材料間摩擦的切向阻抗系數(shù)阻抗系數(shù)。1.纖維表面的性質(zhì)纖維表面的性質(zhì)*截面為非圓形的纖維的截面為非圓形的纖維的不易變形纖維的不易變形纖維的*無捻長絲的無捻長絲的加捻長絲或短纖紗的加捻長絲或短纖紗的化纖不上油，干摩擦?xí)r化纖不上油，干摩擦?xí)r切向阻抗系數(shù)切向阻抗系數(shù)大大上油少上油少（油膜在纖維表面形成單分子層（油膜在纖維表面形成單分子層)上油多上油多（屬液體摩擦，與油的粘度有關(guān)）（屬液體摩擦，與油的粘度有關(guān)）因?yàn)橐驗(yàn)榕c上油量有關(guān)與上油量有關(guān)在一定范圍內(nèi)，上油量在一定范圍內(nèi)，上油量，；超過一定量后，上油量；超過一定量后，上油量，。油劑不僅可降低纖維比電阻，改善抗靜