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纺织材料考试重点

纺织材料

重点容目录

一、主要概念

1.织物风格

从广义上说,织物风格是织物本身所固有的形状作用于人的感官所产生的综合效应,就是指织物物理机械性能和外观等特征刺激人的感觉器官以后,有可观实体与人的主观意识交互作用的产物。

感官对织物的感受分为六个方面:

触觉风格,听觉风格、视觉风格。

其中视觉风格分为形感、光感、色泽感、图像感。

2.马克隆值

国际标准中采用马克隆值来标定气流仪上的刻度值,表示一定量棉纤维在规定条件下的空气流量。

马克隆值为一无严格定义但被公认的单位,其值接近于每英寸长棉纤维的质量微克数。

马克隆值越大,棉纤维越粗,同时反映棉纤维的成熟度较高。

3.差别化纤维

差别化纤维通常是指在原来纤维组成基础上进行物理或化学改性处理,使纤维的形态结构、物理化学性能与常规化纤有显著的不同。

纤维的差别化加工处理,起因于普通合成纤维的一些不足,大多采用简单仿天然纤维特征的方式进行改进纤维形态或性能。

4.公定回潮率

在贸易和成本计算中,纺织材料并非出于标准状态。

而且标准状态下同一种纺织材料的实际回潮率,还与纤维本身的质量和含杂等因素有关。

为了记重和核价的需要,必须对各种纺织材料的回潮率作统一规定,这称为公定回潮率。

各国对于纺织材料公定回潮率的规定,并不一致。

(P101)

5.吸湿积(微)分热

纤维在给定回潮率下吸着1g水放出的热量称为吸湿微分热。

在一定的温度下,1g重的绝对干燥纤维从开始吸湿到完全润湿是所放出的总热量,称为吸湿积分热。

6.吸湿滞后性

在相同大气条件下放湿的回潮率——时间曲线和吸湿的回潮率——时间曲线最后并不重叠而有滞后值,从放湿得到的平衡回潮率总是高于从吸湿得到的平衡回潮率。

纺织材料的这种吸湿滞后现象,称为纺织材料的吸湿滞后性或称吸湿保守性

7.玻璃化温度

玻璃化温度是指从玻璃态向高弹态转变的温度,也就是高聚物链段运动开始发生的温度。

粘流温度:

从高弹态想粘流态转变的温度,也就是聚合物熔化后发生粘性流动的温度

软化温度:

在一定的压力机条件下,高聚物达到一定变形时的温度

熔点:

高聚物晶体完全消失时的温度,也就是结晶熔化时的温度

分解点:

纤维发生化学分解时的温度

8.免烫性

织物洗涤后不经熨烫所具有的平挺程度称为免烫性。

织物的免烫性与使用中的平整度直接有关,可衡量服装的“洗可穿”特性及评定棉、粘纤和丝绸织物的免烫整理效果

9.热定型

指合纤织物在一定力下进行热处理,使其尺寸,形态稳定的加工工艺。

其意义是①尺寸定形:

尺寸热稳定性提高,缩水率下降②平整定形:

消除皱痕,提高抗皱性③改善服用性能:

弹性、手感和起毛球现象得到改善④染色性能改变

10.极限氧指数

极限氧指数(LOI)是指在规定的条件下,材料在氧氮混合气流中进行有焰燃烧所需的最低氧浓度。

一般以氧所占的体积百分数的数值来表示。

显然LOI值越大,材料的耐燃性越好。

空气中样所占的比例接近20%。

因此理论上只要LOI>21%就有自灭作用。

但考虑到空气对流等因素,LOI>27%才能达到阻燃要求。

11.初始模量

初始模量是指纤维负荷——伸长曲线上起始段直线部分的应力和应变比值计算式为

E=(P×L)/(ΔL×Ntex)

式中:

E为初始模量(N/tex);P为负荷(N);ΔL伸长(mm);L为试样长度;Ntex为试样线密度(tex)

12.蠕变现象

在拉伸外力恒定的条件下,纤维变形随着受力时间的延续而逐渐增加的过程称为蠕变。

根据纤维蠕变现象可知,即使是叫小的外力但长时间地作用在纤维上,也会由于蠕变而伸长率不断增加,最后导致纤维的断裂(蠕变断裂)。

13.应力松弛现象

在拉伸变形恒定的条件下,纤维的应力随着时间的延续而逐渐减小的过程称为应力松弛

14.定向摩擦效应

羊毛逆鳞片方向的摩擦系数要比顺鳞片方向大,在湿热条件,反复挤压作用下,使羊毛纤维保持根部向前运动的方向性。

15.功能纤维

功能纤维是指具有特殊的物理化学结构而具有特定功能或用途的纤维,其某些技术指标显著高于常规纤维。

又称高技术纤维。

16.缩绒性

羊毛的定向摩擦效应,是羊毛纤维缩绒的基础。

顺鳞片和逆鳞皮的摩擦系数差异越大,羊毛缩绒性越好。

羊毛的缩绒性是指毛纤维在湿热及化学试剂作用下,经机械外力反复挤压,纤维集合体逐渐收缩紧密并相互穿插纠缠而交编毡化的现象

1.结晶区

纺织纤维分子中的大分子很少有严格的三维空间结晶结构,即完整的结晶结构。

它可能是有缺陷的结晶结构或只有一维或二维空间有序排列的结晶结构,称为准结晶结构。

而目前习惯上仍将其排列整齐有规律的区域称为结晶区或有序区

2.结晶度

纺织纤维部同时存在结晶区和无定形区。

结晶部分占整根纤维的百分比称为结晶度,用质量百分比表示的称为质量结晶度;用体积百分比表示的,称为体积结晶度。

3.取向度

纤维大分子链主轴与纤维轴的平行程度,称为纤维大分子排列的取向度。

在化学纤维的制造中,采用不同的拉伸倍数,可以得到不同的取向度。

取向度高时,纤维的各向异性比较明显。

4.主体长度

棉纤维产度分布中占质量最多的一种长度称为(质量)主体长度。

手扯长度接近于主体长度。

P11

成熟度棉纤维中细胞壁的增厚程度,即棉纤维生长成熟的程度称为成熟度。

熟正常的棉纤维,天然转曲多,抱合力大,弹性好,色泽好,对加工性能和成纱品质都有益;成熟度差的纤维,线密度较小,强力低,天然转曲少,抱合力差,吸湿较多,且染色性和弹性较差,加工时经不起打击,容易纠缠成棉结。

过成熟的棉纤维,天然转曲少,纤维偏粗,也不利于成纱强力。

因此成熟度能综合反映棉纤维的在质量。

表示成熟度的常用指标有成熟系数。

成熟度比和成熟纤维百分率

5.断裂长度

它是设想将纤维连续地悬吊起来,直到它因本身重力而断裂时的长度,重力等于强力时的纤维长度。

 

二、重点容

1.纤维的分类

纺织纤维

植物纤维

种子纤维:

棉彩色棉转基因棉

韧皮纤维:

苎麻亚麻大麻红麻

天然纤维

叶纤维:

剑麻蕉麻菠萝叶纤维

果实纤维:

椰子纤维木棉纤维

维管束纤维:

竹原纤维

动物纤维

丝纤维:

蚕丝蜘蛛丝

毛发纤维:

绵羊毛山羊绒骆驼毛牦牛毛

矿物纤维

石棉纤维

第一类再生纤维

再生纤维素纤维:

黏胶竹浆纤维

再生纤维

再生蛋白质纤维:

大豆复合纤维酪素复合纤维

化学纤维

其他再生纤维:

甲壳质纤维海藻纤维

第二类再生纤维:

二醋酯纤维三醋酯纤维

按分子结构

碳链合成纤维:

聚乙烯纤维聚丙烯纤维

合成纤维

杂链合成纤维:

聚酰胺纤维聚酯纤维

按加工及性质

普通合成纤维

差别化纤维:

变形丝异性纤维复合纤维

功能化纤维

人造无机纤维

2.棉种类检验质量标示

按批检验的成包皮棉应标示棉花质量标识。

棉花质量标识按棉花类型、主体品级、长度级,主体马克隆值级顺序标识。

相关规定如下

黄棉以字母“Y”标示,灰棉以字母“G”标示,白棉不作标示;

品级代号:

一级至七级,用“1”……“7”标示;

长度级代号:

25毫米至32毫米,用“25”……“32”标示;

马克隆值级代号:

A、B、C级分别用A、B、C标示;

皮辊棉、锯齿棉代号:

皮辊棉在质量标示符号下方加横线“—”表示;锯齿棉不作标志。

例如

二级锯齿白棉,长度29毫米,主体马克隆值级A级,质量标识为:

229A

四级锯齿黄棉,长度27毫米,主体马克隆值级B级,质量标识为:

Y427B

3.羊毛的缩绒机理,对产品的利弊

羊毛的缩绒性是指毛纤维在湿热集化学试剂作用下,经机械外力反复挤压,纤维集合体逐渐收缩紧密并相互穿插纠缠而交编毡化的现象

影响羊毛衫缩绒的工艺因素主要有,缩剂、浴比、温度、pH值、机械作用力和时间。

对产品的利:

缩绒性是毛织物具有独特的风格,显示出优良的弹性、蓬松性、保暖性、透气性和细腻的外观。

弊端为:

会使毛织物在穿用洗涤中易产生尺寸收缩和变形,并产生毡合、起毛、起球等不良现象,影响舒适性和美观

4.常见纤维(天然纤维、化学纤维)的主要组成、形态结构、性能特点

纤维名称

主要组成

形态结构

性能特点

棉纤维

纤维素

截面不规则腰圆形

纵向天然转曲

韧皮纤维

纤维素半纤维素木质素果胶

叶纤维

纤维素

香蕉纤维表面光滑,直径较均匀纵向呈圆筒形头端为尖形,截面为不规则卵圆形或多边形

剑麻强度高伸长率低.吸湿放湿性能好

维管束纤维

纤维素

细长呈纺锤状.纵向有横节.粗细不均纤维壁光滑.胞壁厚.胞腔小

羊毛纤维

角朊

纵向天然卷曲呈鳞片状

截面近似圆形或椭圆形

蚕丝

丝素丝胶

未脱去丝胶截面为不规则椭圆形,由两根丝素外覆丝胶组成

除去丝胶单根丝素.截面为不规则三角形

强伸性

黏胶纤维

纤维素

截面边缘呈锯齿形

高吸湿性断裂比强度较低

铜氨纤维

铜氨纤维素分子

截面呈圆形,无皮芯结构,纵向表面光滑

5.化学纤维的制造

化学纤维的制造基本上可以概括为四个过程

(1)成纤高聚物的提纯或聚合

化学纤维是以天然的或合成的高分子化合物为原料,经过化学方法及物理加工制成的纤维

再生纤维素纤维/蛋白质纤维/甲壳质纤维与壳聚糖纤维的制造,需要先从天然原料中提取出纯净的纤维素/纯净的蛋白质/天然高聚物、甲壳质和壳聚糖,经过必要的化学处理制成粘稠的纺丝溶液。

合成纤维的制造,需先将相应的低分子物质经化学合成制成高分子聚合物,然后制成纤维

(2)纺丝流体的制备

将成纤高聚物用熔融或溶液法制成纺丝流体。

熔融发式将成纤高聚物加热熔融成熔体,适用于加热后后能熔融而不发生热分解的高聚物

溶液法是讲成纤高聚物溶解于适当的溶剂中制成纺丝液,适用于点高于分界点的成纤高聚物熔

在纺丝液中加入消光剂二氧化钛,据其含量可生产有光、无光、半无光的纤维

(3)纺丝成型

将纺丝流体从喷丝头的喷丝孔中压出而呈细流状,再在适当的介质中固化成为细丝,这一过程成为纺丝成形。

刚纺成的细丝称为初生纤维

常用的纺丝方法有两大类,即熔体纺丝法和溶液纺丝法。

熔体纺丝法

这一方法是将熔融的成纤高聚物熔体,从喷丝头的喷丝孔中压出,在周围空气中冷却、固化成丝。

所得纤维截面大多为圆形。

合成纤维中的涤纶、锦纶、丙纶等都采用此法纺丝。

速度快

溶液纺丝法

又分湿法纺丝和干法纺丝

湿法纺丝:

这一方法是讲溶解制备的纺丝液,从喷丝头的喷丝孔中压出,呈细流状,在液体凝固剂中固化成丝。

纤维截面大多不呈圆形,且有皮芯结构。

大部分腈纶、维纶短纤、氯纶、黏胶和铜氨纤维多用此法。

速度慢

干法纺丝:

这一方法是将溶解制备的纺丝液,从喷丝头的喷丝孔中压出,呈细流状,在热空气中式溶剂迅速挥发而固化成丝。

只有溶剂挥发点低的纺丝粘液才能采用此法。

醋酯、维纶、氨纶和部分腈纶可用此法纺丝,速度较高。

(4)后加工

初生纤维的强度很低,伸长很大,沸水收缩率很高,没有使用价值。

所以必须进行一系列后加工,以改善纤维的物理性能。

6.纺织纤维常用的鉴别方法及条件

(1)手感目测法

此法是根据纤维的外观形态、色泽、手感及拉伸特征来区分天然纤维棉、麻、毛、丝及化学纤维,适用于呈散纤维状态的纺织原料

(2)显微镜观察法

显微镜观察法是根据各种纤维的纵向、截面形态特征来识别纤维。

适用于天然纤维

(3)密度梯度法

密度梯度法利用悬浮原理来测定固体密度,此法鉴别纤维时,分三个步骤:

(1)配定密度梯度液;

(2)标定密度梯度管;(3)测定和计算。

由于密度梯度液的密度会随温度的变化而变化,因此测试时要保持密度梯度液于一定温度。

(4)荧光法

荧光法是歌剧紫外线荧光灯照射纤维时,纤维呈现不同的荧光颜色俩鉴别。

(5)燃烧法

燃烧法即快速又简便,它根据纤维的燃烧特征不同,从而粗略地区分出纤维的大类。

将试样慢慢地接近火焰,观察试样在火焰热带中的反应;再将试样放入火焰中,观察其燃烧情况;然后从火焰中取出,观察其燃烧情况;同时用嗅觉闻燃烧时产生的气味,并观察试样燃烧后灰烬的特征等;最后对照表10-2进行判别。

燃烧法之适用于鉴别单一成分的纤维材料。

此外,纤维等纺织材料经过防火、放然或其他整理后,其燃烧特征会发生变化,应注意

(6)化学溶解法

化学溶解法是根据纤维在各种化学试剂中的溶解性能各异的原理来鉴别纤维。

对单一成分的纤维,选择相应的溶液,将纤维放入其中并作宏观观察。

若是混纺而成的纤维或纱线,可在显微镜的载物台上放上试样,滴上溶液,直接在显微镜中观察。

对照表10-3

使用于各种纺织材料,包括染色或混纺的纤维、纱线和织物

(7)药品着色法

药品着色法根据各种纤维与各种化学药品作用时呈现的不同着色性能对纤维进行鉴别。

此法适用于为染色或未经整理剂处理的单一成分的纤维、纱线或织物

(8)熔点法

熔点发是根据某些合成纤维的熔融特性,在化纤熔点仪或富有加热和测温装置的偏振光显微镜下观察纤维消光时的温度来测定纤维的熔点,从而鉴别纤维。

此法适用于未经抗熔等处理的单一成分的纤维材料。

(9)双折射率测定法

由于不同纤维的双折射率不同,因此可用双折射率大小来鉴别棉、麻、毛和化纤。

(10)含氯、含氮呈色反应试验法

各种含有氯、氮的纤维用火焰法、酸碱法检测,会呈现特定的呈色反应。

适用于化学纤维的粗分类,以便进一步定性鉴别。

可检验出氯纶、腈纶、锦纶、氨纶、丝、毛纤维等。

7.纺织纤维细度、长度的测试方法及其原理。

◆◆纤维细度的测量方法

(1)采用旋转法测定纤维截面积

(2)用气流仪测定纤维的线密度和直径

原理:

流过纤维的气体流量或压力差与纤维的线密度有关,测定流量或压力差,可以间接得知纤维的线密度。

气流仪基本分为定压式和定流量式两类

定压式气流仪,测量师要求微压计出的压差保持在规定数值ΔP(即常量),这时流量计显示为空寂流量Q(L/h),它受比表面积F0的影响。

定流量式气流仪:

测定时要求空气流量Q保持一定,根据微压计显示的压力差ΔP计算纤维的直径。

(3)用振动法测定纤维的线密度

其基本原理是纤维存在一定的固有振动频率,这一频率与纤维的线密度有关。

在遇有一定频率和振幅的振子作用下,可引起纤维震动,如果试样的长度和力已知,根据测得的固有频率,可按下式计算其线密度(tex)

式中,g为重力加速度;m为预知力锤的质量;L0为试样长度(mm);f为固有频率

测定先应选用适当质量的重锤和试样长度,使测得的结果与测长称重法相吻合。

当(Ntex)max/(Ntex)min=1/4时,振动仪才风和上述公式规定的标准

◆◆纤维长度的测量方法

(1)手扯法

手扯法所得的指标为手扯长度,它被认为是纤维中所占数量最多的纤维长度,广泛应用于原棉的工商、农商贸易中

(2)罗拉式长度分析器法

将纤维整理成伸直平行、一端平齐的纤维束后,利用罗拉的握持和输出,将纤维由短到长并按一定组距分组后称量,从而得到纤维长度质量分布。

(3)梳片式长度分析机法

利用彼此间隔一定距离的梳片,将羊毛或不等长化纤整理成伸直平行、一端平齐的纤维束后,由长到短按一定组距分组后称量,从而得到纤维长度质量分布。

我国羊毛测长目前采用这一方法

(4)排图测长法

用人工或借助于梳片式长度分析机,将纤维经过整理后,由长到短、一端平齐、密度均匀排列在黑绒板上,从而得到纤维长度排列图。

我国羊毛、山羊绒、兔毛、苎麻等测长目前采用这一测试方法。

(5)切断称重法

将整理成伸直平行、一端平齐的纤维束切断后,求得纤维的根数平均长度。

目前多用于粗细均匀,长度整齐的化学纤维。

(6)单根纤维长度测试法

对纤维逐根测量其长度,得到纤维长度根数分布

(7)光电式长度测试法

(8)电容式测试法

8.调湿和预湿的概念和目的

调湿:

纺织材料具有一定的吸湿性,故实验前,需要将试样统一在标准状态下放置一定时间,使达到平衡回潮率。

预调湿:

为避免纤维因吸湿滞后性所造成的误差,需预先将材料在较低的温度下烘燥(一般为40~50℃去湿0.5~lh),使纤维的回潮率远低于测试所要求的回潮率。

然后再在标准状态下,使达到平衡回潮率。

9.烘箱法测回潮率时,三种称重方法对测试结果的影响

箱热称:

由于箱温度高,空气密度小,对试样的浮力小,故称得的纤维干重偏重,算得的回潮率值偏小。

但操作比较简便,是目前主要采用的方法。

箱外热称:

烘干纤维及携带着的热空气比周围空气密度要小,称量时有上浮托力,故称得干重偏轻;而另一方面,纤维在空气中会吸湿,又使称得的重量偏大,这与称量快慢有关,因此测量的结果受称量时间的影响太大,稳定性差。

箱外冷称:

是将烘干后的试样放在铝制或玻璃容器中,密闭在干燥器中冷却约30min后进行称量。

此法称量条件与未烘纤维称量条件一致,因此比较精确,但费时较多。

当试样较小,又要求精确,如测含油率、混纺比等,须采用箱外冷称法。

10.影响纤维吸湿的因外因以及吸湿对纤维性质的影响

◆◆影响纤维吸湿的因外因

在因素包括:

(1)亲水基团的作用

纤维大分子中,亲水基团的多少和极性强弱均能影响其吸湿能力的大小。

数量越多,极性越强,纤维的吸湿能力越高。

(2)纤维的结晶度

纤维的结晶度越低,吸湿能力就越强。

在同样的结晶度下,微晶体的大小对吸湿性也有影响。

一般来说,晶体小的吸湿性较大。

纤维无定形区缝隙孔洞越多越大,纤维吸湿能力越强。

(3)纤维的比表面积

纤维的比表面积越大,表面能也就越大,表面吸附能力越强,吸附的水分子数也越多,吸湿性越好。

细纤维的比表面积大,比粗纤维的回潮率偏大些。

(单位质量的纤维所具有的表面积,称为比表面积。

纤维表面分子由于引力的不平衡而比层分子具有多余的能量,称为表面能。

表面能具有尽量使液体表面收缩的趋向,这就是表面力。

纤维的伴生物和杂质

外在条件包括:

周围空气条件相对湿度、温度、空气流速;时间;湿历史。

(1)温度的影响

在一般的情况下,随着空气和纤维材料温度的提高,纤维的平衡回潮率将会下降。

(2)相对湿度的影响

在一定温度条件下,相对湿度越高,空气中水蒸气的压力越大,也即是单位体积空气的水分子数目越多,水分子到达纤维表面的机会越多,纤维的吸湿也就较多。

在温度和湿度这两个因素:

对亲水性纤维来说,相对湿度对回潮率的影响是主要的,对疏水性的合成纤维来说,温度对回潮率的影响明显。

(3)空气流速快,回潮率降低

(4)时间:

(调湿)

(5)湿历史:

(预调湿)

由吸湿滞后性我们可知,当纤维材料置于一新的大气条件下时,其从放湿达到平衡时的回潮率要高于从吸湿达到的回潮率。

故纤维原来回潮率大小也有一定的影响。

◆◆吸湿对纤维性质的影响

(1)对质量的影响

吸湿后纤维的称得质量增大,因此计算纺织材料质量时,必须折算成公定回潮率时的质量,称为公定质量,其计算式如下:

式中:

Gk为纺织材料的公量;Ga为纺织材料的湿重;G0为纺织材料的干重;Wk为纺织材料的公定回潮率(%);Wa为纺织材料的实际回潮率(%)。

(2)吸湿后的膨胀

纤维吸湿后体积膨胀,横向膨胀大而纵向膨胀小表现出明显的各向异性。

纤维吸湿膨胀具有明显的各向异性,即Sd>Sl。

同一纤维,可根据吸湿膨胀后各向异性的大小来度判断大分子的取向。

不利之处:

使织物变厚、变硬,是造成织物收缩的原因之一。

(3)对密度的影响

W增加,纤维密度增加;大多数纤维在 W=4%~6%时密度最大。

W再增加,纤维密度逐渐变小,因为纤维体积显著膨胀,而水的比重小于纤维。

(4)对强力的影响:

a.一般规律是W增加,其强力会下降;

b.吸湿能力差的纤维,W增加,强力变化不太显著

合成纤维由于较弱,所以吸湿后强力的降低不明显。

c.棉、麻纤维,吸湿后强力反而增加;

(5)对纤维伸长率的影响:

W增加,伸长率有所增加;这是因为水分子进入纤维部后,减弱了大分子间的结合力,使它在受外力作用时容易伸直和产生相对滑移的缘故。

(6)对纤维的脆性、硬性有所减小,塑性变形增加,摩擦系数有所增加。

(7)纤维吸湿放热

原因:

由于空气中的水分子被纤维大分子上的极性基因所吸引而与之结合,分子的动能降低而转换为热能被释放出来的缘故。

指标:

吸湿积分热和吸湿微分热。

吸湿能力强的纤维,其吸湿积分热也大。

(8)对电学性质的影响

高聚物的特殊分子结构,赋予纤维具有高的电绝缘性能。

纤维吸湿——绝缘性能下降,介电系数上升,介电损耗因素增大。

使纤维的比电阻下降,减缓静电现象。

  

应用:

电阻式和电容式电气测湿仪。

(9)对光学性质的影响

当纤维的回潮率升高时,纤维的光折射率下降。

是由于水分子进人纤维后,引起分子结构作某些改变造成的。

11.纤维拉伸性能指标及换算,影响断裂强度的因素

◆◆纤维的拉伸性能指标有断裂强力、断裂强度、断裂伸长率

(1)断裂强力(绝对强力)

定义:

纤维能够承受的最大拉伸外力。

单位:

牛顿(N);厘牛(cN)。

对不同粗细的纤维,强力没有可比性。

(2)强度

拉伸强度是用以比较不同粗细纤维的拉伸断裂性质的指标。

根据采用细度指标不同,拉伸强度指标有以下几种:

断裂应力

定义:

指纤维单位截面上能承受的最大拉力。

单位:

N/m2(帕);N/mm2(兆帕)。

其计算式为:

σ=P/S

式中:

σ——纤维的断裂应力(MPa); P——纤维的强力(N); S——纤维的截面积(mm2)

断裂强度(比强度):

定义:

每特(或每旦)纤维所能承受的最大拉力。

单位:

N/tex(cN/dtex);N/den(cN/den)。

其计算式为:

 Ptex=P/Ttex Pden=P/Nden

断裂长度(LP)

定义:

纤维的自身重量与其断裂强力相等时所具有的长度。

即一定长度的纤维,其重量可将自身拉断,该长度为断裂长度。

其计算公式为:

LP=(P/g)*Nm

式中:

LP——纤维的断裂长度(km)P——纤维的强力(N)

          g——重力加速度(等于9.8m/s2)Nm——纤维的公制支数。

纤维强度三个指标之间的换算式为:

(3)断裂伸长率ε

定义:

纤维拉伸至断裂时的伸长率称为断裂伸长率。

它表示纤维承受拉伸变形的能力。

其计算公式为:

ε=(L-Lo)/Lo

式中:

 Lo——纤维加预力伸直后的长度(mm);L——纤维断裂时的长度(mm)

◆◆影响纤维断裂强度的因素

因:

(1)大分子结构(大分子的柔曲性、聚合度)

大分子链的柔曲性↑→纤维伸长↑

聚合度↑:

大分子间不易产生滑移,所以强度较高而伸长较小

(2)超分子结构(取向度、结晶度)

取向度↑:

强度较大,伸长较小

结晶度↑:

强度较高而伸长较小,但结晶度太大会使纤维变脆(结晶区以颗粒较小,分布均匀为好)

(3)形态结构

纤维中的裂缝孔洞缺陷、形态结构、不均一性会导致强度下降。

    

外因:

(1)温湿度

温度↑:

强度↓,伸长↑,初始模量↓

相对湿度↑:

纤维回潮率↑(分子间结合力减小),所以强度↓,伸长↑,初始模量↓,棉麻例外(本身聚合度高、分子链长、分子间结合力小,吸湿后大分子力均匀,受力大分子多),强度↑。

(2)试验条件

①纤维根数:

↑→换算后的单纤维强力下降

纤维断裂的不同时性(试样中各根纤维的强力、伸长能力、伸直状态不同)

②试样长度:

↑→测得的强力偏低

弱环定律

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