4電光學性能紗線力學性能ppt課件

1、第四章第四章 纖維和紗線的物理性能纖維和紗線的物理性能Chapter Four Physical Chapter Four Physical Properties of Fiber and YarnProperties of Fiber and Yarn纖維的吸濕性纖維的吸濕性 Moisture Absorption of Fiber 纖維的熱學性能纖維的熱學性能 Thermal Properties of Fiber 纖維的電學與光學性能纖維的電學與光學性能 Electrical and optical Properties of Fiber 纖維和紗線的力學性能纖維和紗線的力學性能Mech

2、anical Properties of Fiber and Yarn 上節(jié)回想：上節(jié)回想： 1. 1. 纖維的吸濕實際纖維的吸濕實際 2. 2. 吸濕平衡吸濕平衡 3. 3. 吸濕目的吸濕目的 4. 4. 吸濕對纖維性能的影響吸濕對纖維性能的影響纖維的吸濕性纖維的吸濕性 Moisture Absorption of Fiber 1. 1. 纖維制品保暖相關要素纖維制品保暖相關要素 2. 2. 纖維的熱力學三態(tài)纖維的熱力學三態(tài) 3. 3. 纖維的耐熱性與熱收縮纖維的耐熱性與熱收縮 4. 4. 熱定型熱定型 5. 5. 纖維的熄滅性與熔孔性纖維的熄滅性與熔孔性纖維的熱學性能纖維的熱學性能 The

3、rmal Properties of Fiber 教學目的教學目的ObjectiveObjective： 經(jīng)過對纖維以及紗線的電學、光學、經(jīng)過對纖維以及紗線的電學、光學、力學性能諸方面的分析引見，掌握和了力學性能諸方面的分析引見，掌握和了解纖維和紗線的物理性能，為服裝資料解纖維和紗線的物理性能，為服裝資料適用性的學習奠定根底。適用性的學習奠定根底。 教學重點教學重點Key pointsKey points： 纖維以及紗線的電學、光學、力學性纖維以及紗線的電學、光學、力學性能及其相關目的。能及其相關目的。 教學難點教學難點Difficult pointsDifficult points： 斷裂機

4、理、蠕變和松弛等。斷裂機理、蠕變和松弛等。第三節(jié)第三節(jié) 纖維電學性能與光學性能纖維電學性能與光學性能一一. 纖維的導電性纖維的導電性 二二. 纖維的靜電纖維的靜電 三三. 纖維的光澤與雙折射性纖維的光澤與雙折射性 四四. 纖維的耐光性纖維的耐光性 纖維和紗線的電學性能纖維和紗線的電學性能一、纖維的導電性一、纖維的導電性一纖維資料導電性的表示一纖維資料導電性的表示 1 1、介電系數(shù)、介電系數(shù) 2 2、比電阻、比電阻二影響紡織資料導電性的要素二影響紡織資料導電性的要素 1 1、吸濕回潮、吸濕回潮: :回潮越大，導電性越好回潮越大，導電性越好 2 2、溫度：溫度越高，導電性越好、溫度：溫度越高，導電

5、性越好 3 3、附著物：附著物越多蠟脂、油劑導、附著物：附著物越多蠟脂、油劑導電性能越好電性能越好 4 4、纖維內(nèi)部構(gòu)造：聚合度、極性、結(jié)晶度、纖維內(nèi)部構(gòu)造：聚合度、極性、結(jié)晶度等等二、纖維的靜電二、纖維的靜電一靜電景象一靜電景象二抗靜電性能的評價二抗靜電性能的評價三影響纖維靜電的要素三影響纖維靜電的要素 摩擦次數(shù)與速度摩擦次數(shù)與速度正比正比 纖維在靜電電位序列表中的位置纖維在靜電電位序列表中的位置 纖維吸濕量，纖維污染度纖維吸濕量，纖維污染度反比反比纖維和紗線的電學性能纖維和紗線的電學性能四改善靜電景象的措施四改善靜電景象的措施 外表處置：外表處置： 采用外表抗靜電劑采用外表抗靜電劑 耐久性

6、處置：耐久性處置： 紡絲時參與親水聚合物或?qū)щ娦愿叻肿踊徑z時參與親水聚合物或?qū)щ娦愿叻肿踊衔锖衔?復合紡絲，混紡等方法。復合紡絲，混紡等方法。纖維和紗線的電學性能纖維和紗線的電學性能三、纖維的光澤與雙折射三、纖維的光澤與雙折射一光澤一光澤 影響光澤的主要要素：影響光澤的主要要素： 1 1、纖維的外表性能、纖維的外表性能 2 2、纖維的截面形狀、纖維的截面形狀纖維和紗線的光學性能纖維和紗線的光學性能 纖維的光澤取決于三類反射：纖維的光澤取決于三類反射： 鏡面反射鏡面反射mirro reflectionmirro reflection：平行光射向界面為平面：平行光射向界面為平面的物體，反射出來

7、的仍將是平行光，這種反射稱為，的物體，反射出來的仍將是平行光，這種反射稱為，表現(xiàn)出很強的光澤。表現(xiàn)出很強的光澤。 漫反射漫反射diffusion reflectiondiffusion reflection：假設平行光射向界面粗：假設平行光射向界面粗燥的物體，反射出來的光均勻地射向各個方向，這種燥的物體，反射出來的光均勻地射向各個方向，這種反射稱為，表現(xiàn)出均勻而柔和的光澤。反射稱為，表現(xiàn)出均勻而柔和的光澤。 散射光散射光scatteringscattering：因光子的多次碰撞從纖維表層散：因光子的多次碰撞從纖維表層散射出的光線，其與入射光的角度無關，與入射光能量射出的光線，其與入射光的角度無

8、關，與入射光能量和纖維表層構(gòu)造與組成有關。和纖維表層構(gòu)造與組成有關。 纖維縱向形狀對光澤的影響纖維縱向形狀對光澤的影響 如纖維縱向外表平滑一致，那么漫反射少，纖維表如纖維縱向外表平滑一致，那么漫反射少，纖維表現(xiàn)出較強的光澤?，F(xiàn)出較強的光澤。 化學纖維：假設無卷曲，鏡面反射較多化學纖維：假設無卷曲，鏡面反射較多光澤較強。光澤較強。 絲光棉光澤較強絲光棉光澤較強纖維膨脹使天然轉(zhuǎn)曲消逝，縱向纖維膨脹使天然轉(zhuǎn)曲消逝，縱向外表變得較為平滑。外表變得較為平滑。 粗羊毛：鱗片較稀疏，緊貼于毛干上，外表較為平粗羊毛：鱗片較稀疏，緊貼于毛干上，外表較為平滑，光澤較強?；?，光澤較強。 細羊毛：鱗片稠密，在毛干上貼

9、緊程度較差，光澤細羊毛：鱗片稠密，在毛干上貼緊程度較差，光澤那么較柔和那么較柔和 假設鱗片受損傷，羊毛的光澤會變暗淡。假設鱗片受損傷，羊毛的光澤會變暗淡。 制造半無光或消光化纖的常用方法制造半無光或消光化纖的常用方法 紡絲液或紡絲熔體中參與二氧化鈦紡絲液或紡絲熔體中參與二氧化鈦(TiO2)(TiO2)消光劑消光劑 橫向截面外形橫向截面外形 圓形截面纖維：圓形截面纖維：纖維外觀較亮堂。纖維外觀較亮堂。平行光束照射時，圓截面纖維好像一凸透鏡，透射光會平行光束照射時，圓截面纖維好像一凸透鏡，透射光會聚焦，構(gòu)成極光點或線，稱為聚焦，構(gòu)成極光點或線，稱為“極光。極光。 三角形截面纖維：三角形截面纖維：照

10、射到纖維上的光線會產(chǎn)生劇烈的鏡面反射效果。照射到纖維上的光線會產(chǎn)生劇烈的鏡面反射效果。象棱柱晶體一樣轉(zhuǎn)動時或不同視角察看時，會產(chǎn)生光澤象棱柱晶體一樣轉(zhuǎn)動時或不同視角察看時，會產(chǎn)生光澤明暗相間的景象，稱為明暗相間的景象，稱為“閃光閃光 glitter effectglitter effect效應。效應。三角棱鏡的色散作用，還會產(chǎn)生不同顏色效應。三角棱鏡的色散作用，還會產(chǎn)生不同顏色效應。二雙折射二雙折射定義：光線投射到紡織資料上，在界面定義：光線投射到紡織資料上，在界面上除了反射光反射出來外，進入纖維的上除了反射光反射出來外，進入纖維的光線被分解成兩束折射光，紡織資料的光線被分解成兩束折射光，紡織

11、資料的這種光學性質(zhì)叫雙折射這種光學性質(zhì)叫雙折射 四、纖維的耐光性四、纖維的耐光性 羊毛腈綸麻棉粘膠滌綸錦綸蠶羊毛腈綸麻棉粘膠滌綸錦綸蠶絲絲 光照穩(wěn)定性：光照穩(wěn)定性： 指纖維受光照射后其不發(fā)生降解或光氧化、指纖維受光照射后其不發(fā)生降解或光氧化、不產(chǎn)生色澤變化的性能。不產(chǎn)生色澤變化的性能。 蠶絲酪氨酸蠶絲酪氨酸 、錦綸、錦綸纖維和紗線的光學性能纖維和紗線的光學性能第四節(jié)第四節(jié) 纖維和紗線的力學性能纖維和紗線的力學性能一一. 纖維和紗線的拉伸性能纖維和紗線的拉伸性能 二二. 纖維和紗線的變形與彈性纖維和紗線的變形與彈性 三三. 纖維和紗線的彎曲與改動纖維和紗線的彎曲與改動 一、纖維和紗線的拉伸性能一

12、、纖維和紗線的拉伸性能一一次拉伸斷裂目的一一次拉伸斷裂目的 纖維或紗線的一次拉伸斷裂目的通?？衫w維或紗線的一次拉伸斷裂目的通?？捎美w維或紗線的拉伸斷裂強力或斷裂強度、用纖維或紗線的拉伸斷裂強力或斷裂強度、斷裂長度和斷裂伸長率表示。斷裂長度和斷裂伸長率表示。1 1、強度、強度 拉伸斷裂強力拉伸斷裂強力Tensile Breaking ForceTensile Breaking Force： 纖維或紗線受拉伸至斷裂所需的最大外纖維或紗線受拉伸至斷裂所需的最大外力，其法定計量單位為力，其法定計量單位為N N或或cNcN。 纖維和紗線的力學性能纖維和紗線的力學性能 相對強度：單位線密度纖維所接受的最大

13、拉力。相對強度：單位線密度纖維所接受的最大拉力。 斷裂應力斷裂應力 Breaking Stress Breaking Stress =P/S S =P/S S 為纖維的截面積為纖維的截面積(mm2)(mm2)； 斷裂強度斷裂強度Breaking StrengthBreaking Strength Pt=P/Ntex Ntex Pt=P/Ntex Ntex 為纖維細度為纖維細度(tex) (tex) 斷裂長度斷裂長度Breaking LengthBreaking Length LR =LR =P/g).Nm Nm P/g).Nm Nm 為纖維的公制支數(shù)為纖維的公制支數(shù)(m/g);g(m/g);g

14、為為重力加速重力加速(9.8m/s2)(9.8m/s2) 換算關系：換算關系： =.pt =.pt ; LR = pt/g ; LR = pt/g 式中：式中：為纖維密度為纖維密度(g/cm3). (g/cm3). 纖維和紗線的力學性能纖維和紗線的力學性能 2 2、伸長、伸長 斷裂伸長斷裂伸長LL 纖維或紗線被拉伸至斷裂時所產(chǎn)生的纖維或紗線被拉伸至斷裂時所產(chǎn)生的伸長值。伸長值。 斷裂伸長率斷裂伸長率Elongation Ratio, Elongation Ratio, 斷裂伸長與拉伸前纖維或紗線長度的斷裂伸長與拉伸前纖維或紗線長度的百分比百分比, ,稱為斷裂伸長率。即：稱為斷裂伸長率。即： (

15、%)= (%)= L/LL/L* *100100 式中：式中：LL為斷裂伸長為斷裂伸長(mm);(mm); L L為纖維或紗線被拉伸前的原長為纖維或紗線被拉伸前的原長(mm).(mm).纖維和紗線的力學性能纖維和紗線的力學性能 3 3、彈性模量、彈性模量Modulus of ElasticityModulus of Elasticity，E E 負荷伸長曲線負荷伸長曲線 以纖維或紗線所受負荷為縱坐以纖維或紗線所受負荷為縱坐標，以伸長率為橫坐標得到的拉伸過程標，以伸長率為橫坐標得到的拉伸過程圖稱為負荷伸長曲線。圖稱為負荷伸長曲線。 應力應變曲線應力應變曲線 以纖維或紗線所受的相對強度以纖維或紗線

16、所受的相對強度為縱坐標，以伸長率為橫坐標，得到的為縱坐標，以伸長率為橫坐標，得到的拉伸過程圖稱為應力應變曲線。拉伸過程圖稱為應力應變曲線。 彈性模量彈性模量 定義：應力應變曲線上起始段直定義：應力應變曲線上起始段直線部分的應力應變比值，即應力線部分的應力應變比值，即應力應變曲線上起始段的斜率。應變曲線上起始段的斜率。 與纖維的關系：與纖維的關系： 彈性模量的大小反映著纖維在小彈性模量的大小反映著纖維在小負荷作用下變形的難易程度，它負荷作用下變形的難易程度，它表示纖維的剛性。表示纖維的剛性。 彈性模量大彈性模量大 挺括，不易變形挺括，不易變形 彈性模量小彈性模量小 柔軟，易變形柔軟，易變形纖維和

17、紗線的力學性能纖維和紗線的力學性能小負荷小負荷小負荷小負荷 二纖維和紗線的斷裂機理二纖維和紗線的斷裂機理 纖維的斷裂機理纖維的斷裂機理 纖維的斷裂是大分子間的滑移和大纖維的斷裂是大分子間的滑移和大分子被拉斷。分子被拉斷。 紗線的斷裂機理紗線的斷裂機理 紗線斷裂是紗中纖維與纖維之間的紗線斷裂是紗中纖維與纖維之間的滑脫、大分子與大分子之間的滑脫以及大滑脫、大分子與大分子之間的滑脫以及大分子的斷裂。分子的斷裂。纖維和紗線的力學性能纖維和紗線的力學性能 影響紡織纖維拉伸斷裂的要素：影響紡織纖維拉伸斷裂的要素： 內(nèi)因：內(nèi)因： 大分子的聚合度大分子的聚合度聚合度越高，強度越高聚合度越高，強度越高 分子的取

18、向度分子的取向度取向度越高，強度越高取向度越高，強度越高 結(jié)晶度結(jié)晶度結(jié)晶度越高，強度越高，纖維更脆結(jié)晶度越高，強度越高，纖維更脆 外因：外因： 溫度溫度 溫度溫度拉伸強度拉伸強度斷裂伸長率斷裂伸長率 濕度濕度 濕度濕度拉伸強度拉伸強度斷裂伸長率斷裂伸長率斷裂伸長率斷裂伸長率 影響紡織紗線拉伸斷裂的要素：影響紡織紗線拉伸斷裂的要素：纖維的性能：纖維長度纖維的性能：纖維長度短纖維含率越高，紗線強度短纖維含率越高，紗線強度越低越低 纖維強度纖維強度纖維的相對強度越高，紗線纖維的相對強度越高，紗線的強度越高的強度越高 纖維細度纖維細度纖維越細，抱合越緊，成紗纖維越細，抱合越緊，成紗強度越高強度越高紗線的構(gòu)造：紗線捻度紗線的構(gòu)造：紗線捻度隨著捻度添加，強度上升，隨著捻度添加，強度上升，后又下降，后又下降， 最大值處是臨界捻度的強度最大值處是臨界捻度的強度纖維和紗線的力學性能纖維和紗線的力學性能二、纖維和紗線的變形與彈性二、纖維和紗線的變形與彈性纖維和紗線的力學性能纖維和紗線的力學性能 一纖維和紗線的蠕變和松弛一纖維和紗線的蠕變和松弛 蠕變?nèi)渥僀reep DeformationCreep Deformation 纖維和紗線在不變外力作用下，變形隨受力時間增纖維和紗線在不變外力作用下，變形隨受力時間增長而逐漸添加的景象叫做蠕變。長而逐漸添加的景象叫做蠕變。 松弛松弛Relax