纺织材料学课件第十章 节 纺织材料的力学性质.pptVIP

* （二）纱线的断裂机理及影响因素 1.纱线断裂机理 （1）传统环锭纱 外层纤维螺旋倾角大，纤维伸长大，张力大；内层纤维张力小；中心纤维皱曲状态；故拉伸时受力不匀，外层纤维受力大，先断裂。 拉力由更少的纤维承担，且外层对内层的压力解除，内层纤维很快滑脱或被拉断。 纱线拉伸断裂时，纤维的断裂与滑移并存。 * ①纤维断裂和滑脱的判别 取决于断裂截面两端周围的纤维对该纤维的摩擦力（F1，F2）。P为纤维的断裂强力。 F1P 且F2P，纤维断裂； F1P 或F2P，纤维滑脱； F1和F2与纤维伸出断裂截面的长度有关，开始被抽拔出的长度Lc，称为“滑脱长度” 。 纤维伸出断裂截面一端的长度小于Lc时，纤维滑脱。当纤维的长度小于2 Lc时，纱线拉伸断裂时纤维必定滑脱。 * ②断口形式 齐口式 纤维以断裂为主，如捻度很高的短纤纱。 毛笔头式 纤维以滑脱为主，如捻度很低的短纤纱和无捻长丝纱。 * （2）混纺短纤纱 拉伸过程还受其它因素的影响。 ① 当两种纤维断裂伸长率接近时，随强度大的纤维含量↑，混纺纱的强度↑。图a。 ②当两种纤维强度差异不大而断裂伸长率差异大时，伸长能力小的纤维先断，伸长能力大的纤维后断。曲线下凹，图b。 （a） （b） * （3）长丝纱 有捻长丝纱，外层纤维比较伸直和紧张，受拉时先断裂，内层纤维后断裂。 （4）膨体纱 部分纤维承担外力，其它纤维松弛，不同时断裂导致膨体纱的强度比环锭纱小。 * （5）变形丝（纱）和弹力丝 纤维呈螺旋弹簧形的空间皱曲曲线，断裂伸长率很高。开始时拉伸力小，变形大。各拉伸曲线如下图。 力丝拉伸图变形纱和弹 * 2. 影响纱线拉伸断裂的因素 （1）纤维的性能 纤维长度：其它条件相同时，纤维长度越长，成纱强力越大； 纤维强度：其它条件相同时，纤维强力越大，成纱强力越大； 纤维细度：其它条件相同时，纤维越细，成纱强力越大。 * （2）纱线的结构 （特种纱线的结构对拉伸性的影响已述） ① 环锭纱：影响因素有纤维平行伸直程度、内外转移次数、捻度等。捻度影响最大，随捻度↑， ② 股线：同向加捻，和单纱加捻对强力的影响相似；反向加捻，如下图。股线强度大于合股中单纱的强度之和。 合股反向加捻对股线强度的影响 单纱强度 结构松散，强力下降； 结构紧密，强力上升； 内外层纤维均匀受力，强力最大； 强度先↑后↓。 （三）织物拉伸测试方法、断裂机理及影响因素 1. 测试方法 机织物、非织造布：扯边纱条样法、抓样法、剪切条样法 　　 针织物：梯形试条、环形试条。因为矩形针织物试样拉伸时，夹口处的应力特别集中而使试样在钳口附近断裂。 (1)拉伸曲线 ①负荷伸长曲线 与构成纤维的拉伸曲线基本相似。 2. 织物拉伸断裂机理 天然纤维织物的负荷伸长曲线 麻织物 棉织物 毛织物 蚕丝 织物 伸长 (cm) 拉伸力 (N) 经向 纬向 高强低伸 涤 / 棉织物 伸长 (cm) 拉伸力 (N) 低强 高伸 涤 / 棉 织物 棉府绸拉伸曲线 ②断裂功与断裂比功 断裂功：拉伸断裂时外力对织物所做的功，即织物具有的抵抗外力破坏的内在结合能。与织物的穿着牢度一致。应该指出的是，断裂功是一次拉伸概念，而实际穿着中织物破坏不是一次外力作用的结果，而是小负荷或小变形下的反复多次作用。 断裂比功：….外力对单位质量的织物所做的功。 拉伸力（P） ①受拉系统纱线变直，非受拉系统纱线变得更为弯曲。交织点作用力增加，切向阻力增加。 ②拉伸初始织物伸长主要因纱线弯曲减小；后阶段伸长主要因纤维和纱线的伸长与变细，且使织物变薄。 ③非受拉伸纱线弯曲增加，长度缩短，夹口处变形较小，中间较大，试样逐渐收缩，出现束腰现象 。 (2)拉伸断裂机理 拉伸中的束腰现象与断裂 纱线的强力利用系数K： 一般大于1，也有时小于1。 3.影响织物拉伸强度的因素 （1）织物密度与织物组织 ①密度 经密增加，经纬向强力都增加（交织阻力大）；纬密增加，纬向强力增加，经向强力减小（经纱开口次数增加，拉伸、摩擦增加） ②织物组织 交错次数越多，强力越高。同条件下，平纹的断裂强力和伸长率大于斜纹，斜纹又大于缎纹。 （2）纱线的线密度（即特数）和结构 ①纱线特数大，强度高； ②线织物大于同特纱织物的强度（因线织物条干好，捻度不匀小）。 ③捻度，在接近临界捻度时，织物强力