文档介绍：第七章纤维和纱线的机械性质
第一节纤维和纱线的拉伸性质
一、纤维和纱线拉伸断裂性质的基本指标
(一)拉伸断裂强力P
(二)相对强度
1、断裂应力σ
纤维或纱线每平方米或每平方毫米截面积抵抗拉伸断裂所能承受的最大的力。
2、比强度(断裂强度)P0
每特(或每旦)粗细的纤维或纱线能承受的拉伸力。
3、断裂长度 L
4、强度指标之间的换算
(三)断裂伸长率εa
纤维或纱线拉伸至断裂时的伸长率(应变率)叫断裂伸长率。
(四)拉伸变形曲线及有关指标
1、拉伸曲线
1)应力应变曲线——以拉伸应力σ为纵坐标,伸长率ε为横坐标得到的拉伸曲线。
c
ε
b点为屈服点; σb:屈服应力
b
a
σ
0
εa
σa
σb
曲线分为三段:
0b—弹性区,斜率大,所产生的伸长绝大多数是可恢复的急弹性变形。
bc—延伸区,斜率小,有不可恢复的塑性变形存在。
ca—强化区,斜率变大,抵抗变形能力增加。
羊毛纤维拉伸曲线
2)以负荷为纵坐标,伸长为横坐标作的拉伸曲线——负荷伸长曲线。
伸长量
负荷
la
Pa
2、拉伸断裂功W
dl
Pa
La
a
.mm
负荷伸长曲线0a下的面积为拉断这根纤维或纱线过程中外力所作的功。
3、拉伸断裂比功
单位体积拉伸断裂功。
4、充满系数(功系数)η图
dε
σa
εa
a
ε
σ
0
5、初始模量E
σa
a
0
εa
σ
ε
E大,表示纤维或纱线在小负荷作用下不易变形,刚性较好,制成的织物比较挺括,E小,纤维或纱线在小负荷作用下易变形,其制品比较柔软。
ε
定义:纤维或纱线拉伸曲线上起始一段直线部分的应力应变比值。
不同纤维结构不同,拉伸曲线不一样。图1 图2
1
2
3
4
5
6
ε
σ
1为苎麻,2为高强低伸的涤纶,3为棉纤维,4为普通涤纶,5为锦纶,6为羊毛
二、纤维和纱线的拉伸断裂机理
(一)纤维的拉伸断裂机理
纤维的断裂:
1、非结晶区中大分子从结晶区抽拔出来或被拉裂。
2、结晶区大分子结合力被破坏,大分子产生相对滑移,结晶区逐步松散。
纤维的伸长:
1、大分子的伸直、伸长(键长键角的增大,取向度的提高)
2、大分子之间的相互滑移。