紡織纖維的力學(xué)性質(zhì)演示文稿

紡織纖維的力學(xué)性質(zhì)演示文稿目前一頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)（優(yōu)選）紡織纖維的力學(xué)性質(zhì)目前二頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)第一節(jié)

纖維的拉伸性質(zhì)第二節(jié)

纖維的蠕變、松弛和疲勞第三節(jié)

纖維的摩擦和抱合性質(zhì)目前三頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)

第一節(jié)

紡織纖維的拉伸性質(zhì)

拉伸指標(biāo)拉伸曲線拉伸機(jī)理及影響拉伸的因素目前四頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)一、表示纖維拉伸斷裂的指標(biāo)★

指標(biāo)有：斷裂強(qiáng)力；斷裂強(qiáng)度；斷裂伸長(zhǎng)率目前五頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)1.斷裂強(qiáng)力（絕對(duì)強(qiáng)力）定義：纖維能夠承受的最大拉伸外力。單位：牛頓（N）；厘牛（cN)。

對(duì)不同粗細(xì)的纖維，強(qiáng)力沒有可比性。目前六頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)2.強(qiáng)度

拉伸強(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)。根據(jù)采用細(xì)度指標(biāo)不同，拉伸強(qiáng)度指標(biāo)有以下幾種:目前七頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)(1)斷裂應(yīng)力定義：指纖維單位截面上能承受的最大拉力。單位：N/m2（帕）；N/mm2（兆帕）。其計(jì)算式為：

σ=P/S式中：σ——纖維的斷裂應(yīng)力（MPa）

P——纖維的強(qiáng)力（N）

S——纖維的截面積（mm2）目前八頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)（2）斷裂強(qiáng)度（比強(qiáng)度）定義：每特（或每旦）纖維所能承受的最大拉力。單位：N/tex（cN/dtex）；N/den（cN/den)。其計(jì)算式為：

Ptex=P/Ttex

Pden=P/Nden

目前九頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)（3）斷裂長(zhǎng)度（LR）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(zhǎng)度。

即一定長(zhǎng)度的纖維，其重量可將自身拉斷，該長(zhǎng)度為斷裂長(zhǎng)度。其計(jì)算公式為：

LP=（P/g）*Nm式中：LP——纖維的斷裂長(zhǎng)度（km）

P——纖維的強(qiáng)力（N）

g——重力加速度（等于9.8m/s2）

Nm——纖維的公制支數(shù)。目前十頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)纖維強(qiáng)度三個(gè)指標(biāo)之間的換算式為：目前十一頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)3.斷裂伸長(zhǎng)率ε定義：纖維拉伸至斷裂時(shí)的伸長(zhǎng)率稱為斷裂伸長(zhǎng)率。它表示纖維承受拉伸變形的能力。其計(jì)算公式為：

ε=（L-Lo）/Lo式中：

Lo——纖維加預(yù)張力伸直后的長(zhǎng)度（mm）；

L

——纖維斷裂時(shí)的長(zhǎng)度（mm）；目前十二頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)4.濕干強(qiáng)度比η

纖維在完全潤(rùn)濕時(shí)的強(qiáng)力占干態(tài)（標(biāo)準(zhǔn)大氣下）時(shí)強(qiáng)力的百分率。材料吸濕后強(qiáng)度的變化狀況，絕大多數(shù)纖維η＜100%，而棉麻等η＞100%。目前十三頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)5.10%定伸長(zhǎng)負(fù)荷纖維拉伸10％時(shí)所需要的負(fù)荷。專用于棉型化纖，為混紡進(jìn)行性能匹配時(shí)應(yīng)用的指標(biāo)。目前十四頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)二、拉伸曲線及有關(guān)指標(biāo)▲

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)。

1、拉伸曲線定義

負(fù)荷-伸長(zhǎng)曲線：表示纖維在拉伸過程中的負(fù)荷和伸長(zhǎng)的關(guān)系曲線。

應(yīng)力-應(yīng)變曲線：表示纖維在拉伸過程中的應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系曲線。

兩個(gè)曲線所反映的纖維強(qiáng)伸關(guān)系規(guī)律是一致的，不同的只是坐標(biāo)的量綱。目前十五頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)目前十六頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)一般纖維負(fù)荷-伸長(zhǎng)曲線★目前十七頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)上圖所能反映的指標(biāo)有：1.斷裂強(qiáng)力（或斷裂強(qiáng)度）2.斷裂伸長(zhǎng)（或斷裂伸長(zhǎng)率）

2.拉伸曲線反映的指標(biāo)目前十八頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)3.初始模量E★定義：纖維負(fù)荷-伸長(zhǎng)曲線上起始一段直線部分（或伸長(zhǎng)率為1%時(shí)）的應(yīng)力和應(yīng)變比值。纖維應(yīng)力-應(yīng)變曲線上起始段的斜率。

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。

E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；

E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。

天然纖維：麻>棉>絲>毛；

再生纖維：富纖>粘膠>醋纖；

合成纖維：滌綸>腈綸>維綸>錦綸目前十九頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)4.屈服應(yīng)力與屈服伸長(zhǎng)率（屈服應(yīng)變）

屈服點(diǎn)：曲線坡度由較大轉(zhuǎn)向較?。ㄉ扉L(zhǎng)由較小轉(zhuǎn)向較大）部分的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

屈服應(yīng)力：屈服點(diǎn)處所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力。

屈服應(yīng)變：屈服點(diǎn)處所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變。目前二十頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)目前二十一頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)纖維在屈服以前產(chǎn)生的變形主要是纖維大分子鏈本身的鍵長(zhǎng)、鍵角的伸長(zhǎng)和分子鏈間次價(jià)鍵的剪切，所以基本上是可恢復(fù)的急彈性變形。而屈服點(diǎn)以后產(chǎn)生的變形中，有一部分是大分子鏈段間相互滑移而產(chǎn)生的不可恢復(fù)的塑性變形。屈服點(diǎn)高的纖維，不易產(chǎn)生塑性變形，拉伸彈性較好，其制品保形性好，不易起拱，起皺。

目前二十二頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)5．?dāng)嗔压?、斷裂比功和功系?shù)

（1）斷裂功W

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。

W是強(qiáng)力和伸長(zhǎng)的綜合指標(biāo)，用來有效評(píng)價(jià)纖維的堅(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)，能承受較大的沖擊。

在負(fù)荷-伸長(zhǎng)曲線上，斷裂功就是曲線下所包含的面積。對(duì)不同粗細(xì)和長(zhǎng)度的纖維沒有可比性。

目前二十三頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)（2）斷裂比功Wa

定義：拉斷單位細(xì)度、單位長(zhǎng)度纖維外力所作的功。

Wa=W/(Ttex*L0)

纖維密度相同時(shí)，它對(duì)不同粗細(xì)和不同試樣長(zhǎng)度的纖維材料具有可比性。反映應(yīng)力－應(yīng)變曲線下的面積。

目前二十四頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)（3）功系數(shù)We定義：實(shí)際所作功（即斷裂功W，相當(dāng)于拉伸曲線下的面積）與假定功（即斷裂強(qiáng)力*斷裂伸長(zhǎng)）之比。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能力越強(qiáng)。各種纖維的功系數(shù)大致在間。

目前二十五頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)（4）纖維柔順性系數(shù)C＝0，說明曲線是直線形的，柔順性差，如剛性纖維和低延性纖維（玻璃纖維、苧麻纖維等）C＜0，曲線下凹，柔順性好，如聚酰胺纖維；C＞0，曲線上凸，柔順性較差，但可塑性可能較好。目前二十六頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)三、常用紡織纖維的拉伸曲線目前二十七頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)拉伸曲線可分為三類：

（1）強(qiáng)力高，伸長(zhǎng)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）（2）強(qiáng)力不高，伸長(zhǎng)率很大的拉伸曲線（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（3）初始模量介于1—2之間的拉伸曲線（滌綸、錦綸、蠶絲等纖維）

目前二十八頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)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(zhǎng)、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)。當(dāng)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(zhǎng)、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。四．纖維拉伸斷裂機(jī)理目前二十九頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)纖維拉伸斷裂時(shí)的裂縫和斷裂面目前三十頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)纖維斷裂原因有：大分子主鏈的斷裂

大分子之間的滑脫纖維伸長(zhǎng)原因有：大分子的伸直、伸長(zhǎng)（鍵長(zhǎng)、鍵角的變化）

取向度改善大分子之間的滑移目前三十一頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)五．影響纖維拉伸性能的因素▲內(nèi)因：（1）大分子結(jié)構(gòu)（大分子的柔曲性、聚合度）

大分子鏈的柔曲性↑→纖維伸長(zhǎng)↑聚合度↑：大分子間不易產(chǎn)生滑移，所以強(qiáng)度較高而伸長(zhǎng)較小

（2）超分子結(jié)構(gòu)（取向度、結(jié)晶度）取向度↑：強(qiáng)度較大，伸長(zhǎng)較小

結(jié)晶度↑：強(qiáng)度較高而伸長(zhǎng)較小，但結(jié)晶度太大會(huì)使纖維變脆（結(jié)晶區(qū)以顆粒較小，分布均勻?yàn)楹茫?）形態(tài)結(jié)構(gòu)纖維中的裂縫孔洞缺陷、形態(tài)結(jié)構(gòu)、不均一性會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度下降

目前三十二頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)外因：（1）溫濕度溫度↑：強(qiáng)度↓，伸長(zhǎng)↑，初始模量↓相對(duì)濕度↑：纖維回潮率↑（分子間結(jié)合力減小），所以強(qiáng)度↓，伸長(zhǎng)↑，初始模量↓，棉麻例外（本身聚合度高、分子鏈長(zhǎng)、分子間結(jié)合力小，吸濕后大分子張力均勻，受力大分子多），強(qiáng)度↑。（2）試驗(yàn)條件①纖維根數(shù)：↑→換算后的單纖維強(qiáng)力下降纖維斷裂的不同時(shí)性（試樣中各根纖維的強(qiáng)力、伸長(zhǎng)能力、伸直狀態(tài)不同）②試樣長(zhǎng)度：↑→測(cè)得的強(qiáng)力偏低弱環(huán)定律：?jiǎn)卫w維測(cè)試：試樣長(zhǎng)度10mm或20mm；束纖維測(cè)試：3mm目前三十三頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)③拉伸速度：↑→測(cè)得的強(qiáng)力較大而伸長(zhǎng)較小通常：100％隔距長(zhǎng)度/min④其他：加負(fù)荷的方式：等速拉伸型（擺錘式強(qiáng)力儀）等加負(fù)荷型（斜面式強(qiáng)力儀）等速伸長(zhǎng)型（電子式強(qiáng)力儀，現(xiàn)在為國(guó)際推廣方法）強(qiáng)力儀的量程：夾持器的夾持情況：預(yù)加張力的大?。?/p>

目前三十四頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)最單純的形變形式有兩種：理想彈性變形（虎克變形）；純粘性流動(dòng)（牛頓變形）?；⒖俗冃危号ｎD變形：

對(duì)以高分子為主要組成物質(zhì)的纖維來講，它不僅具有彈性，而且也具有粘性，這種粘性與彈性的組合即為粘彈性，具有粘彈性的物體即為粘彈體。第二節(jié)

纖維的蠕變、松弛和疲勞目前三十五頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)粘彈性——材料在外力作用下，應(yīng)力～應(yīng)變的關(guān)系隨時(shí)間而變的性能。目前三十六頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)一、纖維的拉伸變形與彈性1.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+緩彈性）和不可復(fù)的塑性變形

急彈性變形：加（或去除）外力后能迅速變形。鍵長(zhǎng)、鍵角的變化。（一般5～15s）

緩彈性變形：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。大分子鏈屈曲伸展、滑移錯(cuò)位。(一般2～5min)

塑性變形：纖維材料受力時(shí)產(chǎn)生變形，去除外力，不回復(fù)的變形。鏈節(jié)、鏈段發(fā)生不可逆移動(dòng)（粘性流動(dòng)），絕對(duì)值。目前三十七頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)2.纖維的彈性（1）定義：指纖維變形的恢復(fù)能力。（2）常用指標(biāo)：

a.彈性回復(fù)率Re（或稱回彈率）

Re=（l急+l緩）/（l急+l緩+l塑）

=（L1-L2）/（L1-L0）式中：L0——纖維加預(yù)加張力使之伸直但不伸長(zhǎng)時(shí)的長(zhǎng)度（mm）

L1——纖維加負(fù)荷伸長(zhǎng)的長(zhǎng)（mm）

L2——纖維去負(fù)荷再加預(yù)張力后的長(zhǎng)度（mm）

目前三十八頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)

b.

彈性功率We

圖中：ec——急彈性變形；

cd——緩彈性變形；

do——塑性變形；

We=彈性恢復(fù)功/拉伸所作的功

=Acbe/Aoae目前三十九頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)3.影響纖維彈性的因素：（1）纖維的結(jié)構(gòu)：分子鏈的柔曲性、分子間力的大?。?）相對(duì)濕度；（3）測(cè)試條件；

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。目前四十頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)二、纖維的流變性質(zhì)（或粘彈性質(zhì)）★

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)。

包括蠕變和應(yīng)力松弛1．蠕變(1)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)間而變化的現(xiàn)象。目前四十一頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)（2）曲線：目前四十二頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)（3）產(chǎn)生原因：

隨著外力作用時(shí)間的延長(zhǎng)，不斷克服大分子間的結(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)致伸長(zhǎng)增加，增加的伸長(zhǎng)基本上都是緩彈性和塑性變形。

目前四十三頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)

2．應(yīng)力松弛（變形一定，F(xiàn)-t關(guān)系）

（1）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)而逐漸減小的現(xiàn)象稱為應(yīng)力松弛。目前四十四頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)

（2）曲線：

目前四十五頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)（3）產(chǎn)生原因：

由于纖維發(fā)生變形時(shí)具有內(nèi)應(yīng)力，使大分子逐漸重新排列，在此過程中部分大分子鏈段間發(fā)生相對(duì)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。目前四十六頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)3．影響纖維流變性質(zhì)的因素①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)晶增加，蠕變松弛減少。②外界條件：如溫度、濕度增加，蠕變、松弛也增加目前四十七頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)４.應(yīng)用在紡織加工和使用過程中，必須注意不使纖維材料長(zhǎng)期處于緊張狀態(tài)，以避免蠕變或應(yīng)力松弛現(xiàn)象發(fā)生。如：布機(jī)長(zhǎng)期停車時(shí)，須使之處于綜平狀態(tài)，以避免經(jīng)紗受力，產(chǎn)生應(yīng)力松弛，紗線下垂，再開車時(shí)由于開口不清而形成織疵。各種卷裝或機(jī)上的半制品儲(chǔ)存太久，也會(huì)因應(yīng)力松弛而松爛。提高溫濕度可消除纖維材料的內(nèi)應(yīng)力，防止退捻和達(dá)到定形的目的等。目前四十八頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)三、纖維的疲勞特性1.定義：紡織材料在較小外力、長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)作用下，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(zhǎng)時(shí)，材料最后出現(xiàn)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)生與擴(kuò)散、應(yīng)力集中。目前四十九頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)疲勞破壞有兩種。一種是指纖維材料在一不大的恒定拉伸力作用下，開始時(shí)纖維材料迅速伸長(zhǎng)，然后伸長(zhǎng)逐步緩慢，最后趨于不明顯，到達(dá)一定時(shí)間后，材料在最虛弱的地方發(fā)生斷裂。這是由于蠕變過程中，外力對(duì)材料不斷作功，直至材料被破壞，也稱為靜態(tài)疲勞或蠕變疲勞。另一種是多次拉伸(或動(dòng)態(tài))疲勞，它是指纖維材料經(jīng)受多次加負(fù)荷、減負(fù)荷的反復(fù)循環(huán)作用，因?yàn)樗苄宰冃蔚闹饾u積累，纖維內(nèi)部的局部損傷，形成裂痕，最后被破壞的現(xiàn)象。疲勞形式有：蠕變（靜止疲勞）、重復(fù)伸長(zhǎng)、重復(fù)壓縮、重復(fù)彎曲及重復(fù)扭曲（動(dòng)態(tài)疲勞）。目前五十頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)纖維的多次拉伸循環(huán)目前五十一頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)纖維的重復(fù)拉伸疲勞圖目前五十二頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)2.指標(biāo)

(1)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）；

(2)經(jīng)過一定負(fù)荷、一定次數(shù)的反復(fù)作用，測(cè)其剩余伸長(zhǎng)的大小。3.纖維結(jié)構(gòu)和性能與疲勞的關(guān)系

(1)纖維材料拉伸斷裂功大，彈性回復(fù)性好，耐疲勞；纖維的結(jié)構(gòu)缺陷少，耐疲勞；材料的內(nèi)耗越小，不易老化，耐疲勞。

(2)試驗(yàn)條件反復(fù)加減小負(fù)荷，停頓時(shí)間短，卸負(fù)荷停頓時(shí)間長(zhǎng)，耐久度提高。目前五十三頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)第三節(jié)

纖維的摩擦性質(zhì)

*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)

與紡紗工藝的關(guān)系：摩擦現(xiàn)象貫穿于整個(gè)紡紗過程；與紗、布關(guān)系：有了摩擦力，紗、布才具有一定價(jià)值；與磨損的關(guān)系：纖維、機(jī)件被磨損，降低了使用價(jià)值；與發(fā)熱的關(guān)系：高速縫紉可能達(dá)300°C，使縫針彎曲，縫線熔融；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。目前五十四頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)一．纖維的摩擦、抱合和切向阻力

1.摩擦力F2

★

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(duì)滑動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的阻力。目前五十五頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)2.抱合力F1★定義：纖維間在法向壓力為零時(shí)，做相對(duì)滑動(dòng)時(shí)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(zhǎng)柔軟；纖維必須具有一定的抱合力，棉卷、棉條才具有一定強(qiáng)力，紡紗工藝才能順利進(jìn)行）

目前五十六頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)纖維的切向阻力：切向阻力F=抱合力F1+摩擦力F2μN(yùn)=F1+fN

切向阻抗系數(shù)μ=F1/N+f

目前五十七頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)二．纖維摩擦抱合性質(zhì)的指標(biāo)與測(cè)試

1.抱合力的指標(biāo)與測(cè)定（1）抱合系數(shù)h(cN/cm)定義：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度纖維上的抱合力。測(cè)試方法：從沒有法向壓力的纖維條中夾取一根纖維，測(cè)定出這根纖維所需的力F1

（cN，即抱合力）和纖維的長(zhǎng)l（cm）的比值。

h=F1/L

目前五十八頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)2）抱合長(zhǎng)度Lh(m)定義：纖維條的自身重力等于其強(qiáng)力（即抱合力）時(shí)所具有的長(zhǎng)度。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(zhǎng)度的適當(dāng)上下夾持距離拉斷，測(cè)得它的強(qiáng)力和纖維條的特?cái)?shù)

Lh=F1/Ntex式中：

F1——纖維條的強(qiáng)力(gf)

Ntex——纖維條的特?cái)?shù)

目前五十九頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)影響纖維抱合力的因素：纖維的幾何形態(tài)（表面結(jié)構(gòu)、纖維長(zhǎng)度、卷曲度）；排列形狀；剛?cè)嵝?；表面油劑；溫濕度；纖維卷曲或轉(zhuǎn)曲多，細(xì)長(zhǎng)而較柔軟——抱合力較大

目前六十頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)幾種纖維的抱合性能

纖維種類纖維線密度(dtex)纖維長(zhǎng)度(mm)20°C時(shí)的抱合長(zhǎng)度(mgf/tex)羊毛直徑23μm5530滌綸4.47065腈綸3.859047錦綸3.37095目前六十一頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)2．切向阻抗系數(shù)的測(cè)定絞盤法——測(cè)定纖維與纖維，纖維與金屬、陶瓷等其它材料間摩擦的切向阻抗系數(shù)。目前六十二頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)Y151型摩擦系數(shù)測(cè)定儀

目前六十三頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)影響切向阻抗系數(shù)的因素★

1.纖維表面的性質(zhì)*截面為非圓形的纖維的μ<圓形光滑合纖的μ如：棉、粘膠、羊毛、粘纖（實(shí)際接觸面積?。?易變形纖維的μ>不易變形纖維的μ目前六十四頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)2.化纖油劑的影響化纖不上油，干摩擦?xí)r——切向阻抗系數(shù)μ大上油少——μ↓（油膜在纖維表面形成單分子層)上油多——μ↑（屬液體摩擦，與油的粘度有關(guān)）因?yàn)棣膛c上油量有關(guān)——在一定范圍內(nèi)，上油量↑，μ↓；超過一定量后，上油量↑，μ↑。油劑不僅可降低纖維比電阻，改善抗靜電性能，還能增進(jìn)纖維間抱合，增加平滑，降低纖維表面的μ。

目前六十五頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)3.法向壓力的影響

主體趨勢(shì)下降4.滑動(dòng)速度的影響由靜到動(dòng)，μ不穩(wěn)定，而后隨滑動(dòng)速度↑，μ↑，到一定的v時(shí)μ穩(wěn)定。合纖在低速時(shí)，存在粘滑現(xiàn)象，μ變化較大。一般測(cè)μ動(dòng)，希望μ>3m/min以上。目前六十六頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)目前六十七頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)5.溫濕度的影響

溫度：

T變化引起油劑變化纖維性能變化

隨著T↑，μ↓；合纖到一定溫度數(shù)值時(shí)，隨著T↑，μ↑（油劑揮發(fā)）。濕度：

RH%↑，則μ↑（∵v↑，E↓）

當(dāng)RH%=100%時(shí)，μ最大。（接觸面積↑）加工中RH%必須加以控制，太濕，μ↑，加工困難；太干，發(fā)脆目前六十八頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)第四節(jié)纖維的彎曲、扭轉(zhuǎn)與壓縮特性

一、纖維的彎曲纖維彎曲時(shí)的變形與破壞

目前六十九頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)1.纖維彎曲時(shí)受力情況：外側(cè)——受拉，伸長(zhǎng)內(nèi)側(cè)——受壓，壓縮目前七十頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)2.纖維抗彎剛度Rf定義：纖維抵抗其形狀發(fā)生彎曲變形的能力。公式：

Rf=πEr2ηf/4式中：r——實(shí)際截面積折算成正圓形時(shí)的半徑（mm）

E——纖維的彎曲彈性模量（cN/cm2）

ηf——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）目前七十一頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)Rf大——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。Rf小——纖維易產(chǎn)生彎曲，易于成圈編織，其織物較軟糯。常用纖維Rf由大到小的次序?yàn)椋浩r麻→玻纖→滌綸→富纖→腈綸→維綸→蠶絲→棉→錦綸→羊毛目前七十二頁\總數(shù)八十一頁\編于八點(diǎn)纖維種類截面形狀系數(shù)

ηf密度（g/cm3）初始模量E（cN/tex）相對(duì)抗彎剛度Rf(104.cN.cm2）

長(zhǎng)絨棉0.791.51872.13.66細(xì)絨棉0.701.50353.12.46苧麻0.801.522224.69.32亞麻0.871.511166.24.96細(xì)羊毛0.881.31220.51.18