織物拉伸性能

織物拉伸性能第四組：1.定義2.測試指標(biāo)3.斷裂機(jī)理4.測試方法6.影響因素5.測試儀器目錄2.織物的拉伸指標(biāo)拉伸指標(biāo)｛2.1一次拉伸斷裂的指標(biāo)2.2拉伸曲線及指標(biāo)｛（1）.斷裂強(qiáng)力（2）.相對強(qiáng)度（3）.斷裂伸長率｛（1）.拉伸—負(fù)荷伸長曲線（2）.應(yīng)力—應(yīng)變曲線（3）.初始模量（4）.斷裂功（5）.斷裂比功2.1一次拉伸斷裂的指標(biāo)（1）.斷裂強(qiáng)力：紡織材料收到外界直接拉伸到斷裂時(shí)所需的力，是表示拉伸力絕對值的一種指標(biāo)，基礎(chǔ)單位為N（牛頓），衍生單位有：cN（厘牛），mN（毫牛），kN（千牛）等。各種強(qiáng)力機(jī)上測得的數(shù)據(jù)都是強(qiáng)力值，例如單纖維、束纖維強(qiáng)力分別為拉伸一根纖維、一束纖維至斷裂時(shí)所需的力。強(qiáng)力與纖維、紗線的粗細(xì)有關(guān)，所以對不同粗細(xì)的纖維和紗線，強(qiáng)力沒有可比性。（2）.相對強(qiáng)度：指單位細(xì)度的纖維或紗線所能承受的最大拉力，包括斷裂應(yīng)力、斷裂強(qiáng)度和斷裂長度等。斷裂應(yīng)力()指單位面積的纖維或紗線所能承受的最大拉力，單位為“N/m㎡（牛頓/平方毫米）”或“MPa（兆帕）"。其計(jì)算公式為：其中p為纖維或紗線的斷裂強(qiáng)力（N),S為纖維或紗線的截面積（m㎡)斷裂強(qiáng)度指每特（或每旦）纖維所能承受的最大拉力，單位為”N/tex"或“N/D"。其公式為：（3）.斷裂伸長率：纖維、紗線或織物拉伸時(shí)產(chǎn)生的伸長占原來長度的百分率稱為伸長率。拉伸至斷裂時(shí)的伸長率稱為斷裂伸長率，它表示紡織材料承受拉伸變形的能力。2.1一次拉伸斷裂的指標(biāo)2.2拉伸曲線及指標(biāo)（1）拉伸—負(fù)荷伸長曲線：表示紡織材料在拉伸過程中的負(fù)荷和伸長的關(guān)系曲線稱為負(fù)荷——伸長曲線。MQSAOF伸長（mm)強(qiáng)力（N)2.2拉伸曲線及指標(biāo)（2）應(yīng)力—應(yīng)變曲線：負(fù)荷—伸長曲線對不同粗細(xì)和不同試樣長度的纖維沒有可比性，在應(yīng)力—應(yīng)變曲線圖中，縱坐標(biāo)表示相對強(qiáng)度，橫坐標(biāo)為伸長率。它可以比較不同細(xì)度和試樣長度的材料拉伸性能。278dtex粘膠33dtex錦綸L(mm)p(cN)負(fù)荷—伸長曲線33dtex錦綸278dtex粘膠p（cN/tex）應(yīng)力—應(yīng)變曲線2.2拉伸曲線及指標(biāo)（3）初始模量：是指纖維負(fù)荷—伸長曲線上起始段（纖維基本伸直后的拉伸段）較直部分的延長線上的應(yīng)力與應(yīng)變之比；在應(yīng)力—應(yīng)變曲線上，初始模量為曲線起始階段的斜率。初始模量的大小表示纖維在小負(fù)荷作用下變形的難易程度，反映了纖維的剛性。初始模量大，表示纖維在小負(fù)荷作用下不易變形，剛性較好，比較挺括：反之，初始模量小，表示纖維在小負(fù)荷作用下容易變形，剛性較差，其制品較柔軟。2.2拉伸曲線及指標(biāo)（4）斷裂功它是指拉斷纖維所做的功，也就是纖維收拉伸到斷裂時(shí)所吸收的能量。其計(jì)算公式為：w斷裂功p拉伸負(fù)荷（cN）在p力作用下伸長dl所需的微元功dw=pdl；la為斷裂點(diǎn)a的斷裂伸長（mm）

2.2拉伸曲線及指標(biāo)（5）斷裂比功它是指拉斷單位細(xì)度（即tex），單位長度（即1mm）纖維材料所需的能量（mj），單位常用“N/tex”表示，其計(jì)算公式為：wr=w/（Tt*l）w為纖維的斷裂功（mj)：wr為斷裂比功（N/tex）；Tt為試樣線密度（tex);l為試樣長度（mm）。斷裂機(jī)理

纖維開始受力時(shí)，其變形主要是纖維大分子鏈本身的拉伸，即鍵長、鍵角的變形。拉伸曲線接近直線，基本符合虎克定律。

當(dāng)外力進(jìn)一步增加，無定型區(qū)中大分子鏈克服分子鏈間次價(jià)鍵力而進(jìn)一步伸展和取向，這時(shí)一部分大分子鏈伸直，緊張的可能被拉斷，也有可能從不規(guī)則的結(jié)晶部分中抽拔出來。次價(jià)鍵的斷裂使非結(jié)晶區(qū)中的大分子逐漸產(chǎn)生錯(cuò)位滑移，纖維變形比較顯著，模量相應(yīng)逐漸減小，纖維進(jìn)入屈服區(qū)。

錯(cuò)位滑移的纖維大分子鏈基本伸直平行時(shí)，大分子間距就靠近，分子鏈間可能形成新的次價(jià)鍵。這時(shí)繼續(xù)拉伸纖維，產(chǎn)生的變形主要又是分子鏈的鍵長、鍵角的改變和次價(jià)鍵的破壞，進(jìn)入強(qiáng)化區(qū)，表現(xiàn)為纖維模量再次提高，直至達(dá)到纖維大分子主鏈和大多次價(jià)鍵的斷裂，致使纖維解體。4.測試方法（1）扯邊條樣法：將6cm寬、30~33cm長的布條扯去邊紗而形成凈寬為5cm的布條并將其全部夾入強(qiáng)力機(jī)的上下夾鉗內(nèi)的一種測試方法。（2）剪切條樣法：對于部分針織物、縮絨織物、非織造布、涂層織物及不易拆邊紗的織物，采用剪切條樣法，將布樣剪切規(guī)定寬度的布條，全部夾入強(qiáng)力機(jī)的上下夾頭內(nèi)進(jìn)行測試。（3）抓樣法：取一定規(guī)定尺寸的織物試樣，僅使其一部分寬度被夾頭握持進(jìn)行測試的方法（很少采用）。（4）梯形、環(huán)形條樣法：采用梯形或環(huán)形試樣可以避免試樣應(yīng)力集中，橫向收縮。4.測試方法5.測試儀器用于測定纖維拉伸斷裂性質(zhì)的儀器稱為強(qiáng)力儀。根據(jù)斷裂強(qiáng)力儀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同，主要可分為等速拉伸型、等加負(fù)荷型、等速伸長型三種。--------------------------------------------------------------其中等速拉伸型（CRE）：常見的是擺錘式強(qiáng)力儀，其他還有國產(chǎn)YG029、065，國外的USTER3型。。擺錘式強(qiáng)力儀等加負(fù)荷型（CRL）：常見的是斜面式強(qiáng)力儀，其他的還有瑞士的Tensumaite、斯特洛等。等速伸長型（CRT）：如電子式強(qiáng)力儀，由于機(jī)械慣性因素，拉伸速度不能太快，否則，將造成失準(zhǔn)。5.測試儀器6.影響因素影響拉伸性能的因素6.1影響纖維拉伸性能的因素6.2影響紗線拉伸性能的因素6.3影響織物拉伸性能的因素（1）纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（2）溫濕度（3）纖維根數(shù)（4）試樣長度（5）拉伸速度（6）測試儀器（1）纖維性質(zhì)（2）紗線結(jié)構(gòu)（1）纖維原料（2）紗線的影響（3）織物密度（4）織物組織（5）后整理大分子結(jié)構(gòu)超分子結(jié)構(gòu)纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)6.1影響纖維拉伸性能的因素纖維的結(jié)晶區(qū)分子規(guī)整性好，縫隙少，結(jié)合力強(qiáng),無定形區(qū)是纖維中的弱區(qū)，纖維的斷裂則發(fā)生在弱區(qū)，因此無定形區(qū)的結(jié)構(gòu)情況對纖維拉伸度的影響較大。2纖維大分子的柔曲性與纖維結(jié)構(gòu)和性能有密切關(guān)系。纖維的斷裂取決于大分子的相對滑移和分子鏈的斷裂。當(dāng)大分子較柔曲時(shí)，在拉伸外力作用下，大分子的伸直、伸長較大，所以纖維的伸長較大。13

（1）纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)大分子結(jié)構(gòu)方面的因素超分子結(jié)構(gòu)方面的因素纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)方面的因素纖維中存在許多裂縫、孔洞、氣泡等缺陷和形態(tài)結(jié)構(gòu)不均一（纖維截面粗細(xì)不勻、皮芯結(jié)構(gòu)不勻以及包括大分子