第三章--纤维的力学性质.ppt

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1、atacompetitivepricePrimaryfiberpropertieslengthtowidthratiostrengthflexibilitycohesivenessuniformityRequiredformanufacturingorprocessingthefiberintoyarnorfabric.fiberproperties第三章纤维的力学性质SecondaryFiberpropertiescolormassrecoverymoistureabsorptionluste

2、rfinenesselongationresiliencythermalpropertyabrasionresistanceInfluenceconsumertoselectandaffectprocessing第一节纤维的拉伸与疲劳性能p38一、拉伸曲线的基本特征P38图3-1O'→O：表示拉伸初期未能伸直的纤维由卷曲逐渐伸直；O→M：（虎克区）大分子链键长和键角的变化，外力去除变形可回复，类似弹簧；Q→S：（屈服区）大分子间产生相对滑移，在新的位置上重建连接键。变形显著且不易回复，模量相应也

3、逐渐变小；S→A：（增强区）错位滑移的大分子基本伸直平行，互相靠拢，使大分子间的横向结合力有所增加，形成新的结合键，曲线斜率增大直至断裂。Q：屈服点；A：断裂点。O拉伸曲线：纤维在拉伸过程中强力和伸长的关系曲线。图3-2各种纤维的应力——应变曲线P39P39图3-21—亚麻2—苎麻3—棉4—涤纶5、6—锦纶7—蚕丝8—腈纶9—粘胶10—醋酯11—羊毛12—醋酯二、表征纤维拉伸断裂特征的指标P40测试标准（1）环境条件会引起材料被测力学性质指标的差异；（2）不同横截面或不同长度纤维弱环存在几率不一

4、样，必须标准化纤维待测区段长度；（3）纺织纤维是高分子粘弹性材料，受力变形曲线取决于加载历史和加载方式，必须标准化加载条件；（4）纤维间性质差异性，要取得统计意义上的平均值，必须有足够的纤维根数。拉伸曲线可分为三类：（1）强力高，伸长率很小（棉、麻等纤维素纤维）——拉伸曲线近似直线，斜率较大；（2）强力不高，伸长率很大（羊毛、醋酯纤维等）——模量较小，屈服点低和强力不高；（3）初始模量介于1.2之间的拉伸曲线（涤纶、锦纶、蚕丝等纤维）。标准测试环境条件：Temperature:20±3℃;Rel

5、ativehumidity(R.H.):65±5%指标体系1.强力P40指纤维能够承受的最大拉伸力，又名绝对强力、断裂强力，法定单位为牛顿（N），有单纤维强力和束纤维强力之分，它们分别为拉伸根纤维和一束纤维至断裂时所需的力。2、相对强度P40是应力指标，简称强度，用纤维拉断时单位横截面上承受的拉伸力来表示，可用来比较不同粗细纤维的拉伸断裂性能。（1）断裂应力又名强度极限，它是指纤维单位截面积上所能承受的最大拉伸力，单位为N／mm2（即兆帕）。其计算式为：式中的σ为纤维的断裂应力（Mpa或N/mm

6、2），P为纤维的强力（N），S为纤维的截面积（mm2）。（2）比强度P41指每特纤维所能承受的最大拉伸力，又称断裂强度，单位为N／tex或cN/dtex。其计算式为：式中P为纤维的强力，N；Tt-纤维线密度,tex。（3）断裂长度p41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，也就是重力等于强力时的纤维长度。一般用L表示，单位为Km。根据定义可以给出：（1000L）·f=P式中的f为线密度，指单位长度的重量（g/m），P为断裂强力。3.伸长率和断裂伸长率p41纤维的断裂延伸度

7、反映了纤维的柔韧性式中:ε-纤维伸长率（％）；-纤维断裂伸长率（％）；L-拉伸后纤维长度（mm）；L0-拉伸前纤维长度（mm）;L1为断裂时的纤维长度（mm）。1三、表征纤维拉伸变形特征的指标P44（1）初始模量是指纤维拉伸曲线上起始一段直线部分的应力应变比值，即产生单位应变（1%伸长率）时的应力值。量纲：cN/dtex，g/den，Pa(Mpa，GPa)式中：E——初始模量（N/tex）；P——M点的负荷（N）；△L——M点的伸长（mm）；L——试样拉伸前长度（mm）；Tt——试样线密度（te

8、x）。（2）屈服点确定：p43（3）功Work拉伸曲线1、负荷伸长曲线以负荷为纵坐标，伸长为横坐标的拉伸过程图。（如图）2、应力应变曲线以相对负荷（通常以牛/特表示）为纵坐标，伸长率为横坐标得到的曲线。3、屈服点拉伸曲线由伸长较小部分转向伸长较大部分的转折点（二）拉伸图上的有关指标：1、断裂点的指标2、初始模量：纤维材料拉伸曲线的起始较直部分伸直延长线上的应力与应变之比。对棉、麻和粘胶纤维的以下几个参数进行比较:麻棉粘胶强度高中低延伸度低低高屈服点无无有初杨氏模量高中低评价硬脆硬强软弱四、三种变