纖維的機械性能課件

1、纖維的基本特性講評作業(yè)某棉紗30縷（每縷長50m），在公定回潮率下測得其重量為38.0g，求其細度？（Tt、Td)講評作業(yè)某棉紗30絞（每絞長100m），測得其公定回潮率為60g，求其細度？（公制支數(shù)）講評作業(yè)某粘膠100g，烘干后測得其干重為89.29g，求其實際回潮率與含水率。纖維的機械性能 紡織纖維的力學(xué)性質(zhì)（或機械性質(zhì)）是纖維及其制品在使用過程中的重要性質(zhì)之一。纖維材料的力學(xué)性質(zhì)的好與壞（優(yōu)與劣）是根據(jù)它在受外力作用時，所表現(xiàn)的耐破壞性能（不一定拉斷）來評價的。纖維在外力作用下遭到破壞的形式很多，其中以拉伸斷裂為最主要的破壞形式。一、表示纖維拉伸斷裂的指標 指標有：斷裂強力；斷裂強度；

2、斷裂伸 長率1. 斷裂強力（絕對強力）定義：纖維能夠承受的最大拉伸外力。單位：牛頓（N）；厘牛（cN) 。 對不同粗細的纖維，強力沒有可比性。2. 強度 拉伸強度是用以比較不同粗細纖維的拉伸斷裂性質(zhì)的指標。根據(jù)采用細度指標不同，拉伸強度指標有以下幾種:(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）。其計算式為： = P/S式中：纖維的斷裂應(yīng)力（MPa）P纖維的強力（N）S纖維的截面積（mm2）大多數(shù)紡織纖維的橫截面是不規(guī)則的，加上有空隙、孔洞等，拉伸時還在不斷變化，使其截面很難求。（2）斷裂強度（比強度）定義：每特（或每旦）纖維所能承受的最 大拉

3、力。單位：N/tex（cN/dtex）；N/den（cN/den)。其計算式為：Ptex=P/Ttex Pden=P/Nden （3）斷裂長度（LR）定義：纖維的自身重量與其斷裂強力相等時所 具有的長度。 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。其計算公式為： LP=（P/g）*Nm式中：LP纖維的斷裂長度（km） P 纖維的強力（N） g 重力加速度（等于9.8m/s2） Nm纖維的公制支數(shù)。3.斷裂伸長率 定義：纖維拉伸至斷裂時的伸長率稱為斷裂伸長率。 它表示纖維承受拉伸變形的能力。其計算公式為： =（L-Lo）/ Lo式中： Lo纖維加預(yù)張力伸直后的長度（mm）； L 纖

4、維斷裂時的長度（mm）；4.濕干強度比 纖維在完全潤濕時的強力占干態(tài)（標準大氣下）時強力的百分率。材料吸濕后強度的變化狀況，絕大多數(shù)纖維100%，而棉麻等100%。 二、 拉伸曲線及有關(guān)指標 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、 拉伸曲線定義負荷-伸長曲線：表示纖維在拉伸過程中的負荷和伸長的關(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。 兩個曲線所反映的纖維強伸關(guān)系規(guī)律是一致的，不同的只是坐標的量綱。一般纖維負荷-伸長曲線1、初始模量E定義：纖維負荷-伸長曲線上起始一段直線部分（或伸長率為1%時）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

5、率。 其大小表示纖維在小負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：滌綸腈綸維綸錦綸二、常用紡織纖維的拉伸曲線四、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（一般515s） 緩彈性變形：加（或去除）外力后需經(jīng)一定時間后才能逐漸產(chǎn)生（或消失）的變形。(一般25min) 塑性變形：纖維材料受力時產(chǎn)生變形，去除外

6、力，不回復(fù)的變形。五、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)象貫穿于整個紡紗過程；與紗、布關(guān)系：有了摩擦力，紗、布才具有一定價值； 與磨損的關(guān)系：纖維、機件被磨損，降低了使用價值； 與發(fā)熱的關(guān)系：高速縫紉可能達300C，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行，特別是化纖。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件之間，在一 定正壓力作用下，作相對滑動時所產(chǎn)生的阻力。2.抱合力 F1定義：纖維間在法向壓力為零時，做相對滑動時產(chǎn)生的切向阻力。（因為纖維具有

7、卷曲、轉(zhuǎn)曲、鱗片、表面粗糙凹凸不平，且細長柔軟；纖維必須具有一定的抱合力，棉卷、棉條才具有一定強力，紡紗工藝才能順利進行） 纖維的切向阻力： 切向阻力F=抱合力F1+摩擦力F2 N= F1+fN 切向阻抗系數(shù)= F1/N+f 摩擦效應(yīng)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 不易變形纖維的2.化纖油劑的影響化纖不上油，干摩擦時切向阻抗系數(shù)大上油少（油膜在纖維表面形成單分子層)上油多（屬液體摩擦，與油的粘度有關(guān)）因為與上油量有關(guān)在一定范圍內(nèi)，上油量，；超過一定量后，上油量，。油劑不僅可降低纖維比電阻，改善抗靜電性能，還能增進纖維間抱合，增加平滑，降低纖維表面的。 3.

8、法向壓力的影響 主體趨勢下降4.滑動速度的影響 由靜到動，不穩(wěn)定，而后隨滑動速度，到一定的v時穩(wěn)定。合纖在低速時，存在粘滑現(xiàn)象，變化較大。一般測動，希望3m/min以上。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，；合纖到一定溫度數(shù)值時，隨著T，（油劑揮發(fā)）。濕度： RH%，則（v，E） 當RH%=100%時，最大。（接觸面積） 加工中RH%必須加以控制，太濕，加工困難；太干，發(fā)脆作業(yè)1.何謂摩擦力、抱合力和切向阻抗系數(shù)，寫出其定義？2.影響切向阻抗系數(shù)的因素有哪些？耐光性定義：纖維經(jīng)光照后，其力學(xué)性能保持不變的性能稱之為耐光性。纖維經(jīng)日照以后，纖維會產(chǎn)生氧化，分子結(jié)構(gòu)發(fā)生分解，因此，纖維的強度就會下降同時色澤也會發(fā)生變化，影響植物的服用性能。耐光性在耐光性上，腈綸羊毛亞麻拈膠滌綸錦綸生絲生絲經(jīng)精練脫