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什么是织物的拉伸强度特性?

织物抗拉强度特性是指织物受到沿经纬方向的拉力时的机械变形形态。 通俗的讲就是织物在张力的外力作用下被拉长变形,甚至断裂损坏的现象。

织物抗拉强度

★ 什么是织物拉伸断裂强力

1 当织物开始拉伸时,变形主要是纤维大分子链本身的拉伸,即键长和键角的变形。 根据胡克定律,被拉伸的纱线变得直,而未被拉伸的纱线变得更弯曲。

2 当外力进一步增大时,被拉伸的纤维和纱线伸长变细,织物变薄,未拉伸的纱线弯曲,长度变短,夹点变形变小,中间变大,试样逐渐变细收缩。 此时非晶区的大分子链克服了二次价键力,部分大分子链变直,拉紧的可能被拉断,也可能从不规则的结晶部分拉出。 二级价键的断裂使非晶区的大分子逐渐产生错位滑移,纤维的变形更为显着,模量相应地逐渐降低,纤维进入屈服区。

3 继续拉伸织物,产生的变形主要是分子链的键长、键角的变化和二次价键的破坏,纤维进入加强区,纤维的模量再次增加,直到达到纤维大分子主键和大多价键的断裂,导致纤维解体和织物断裂。

织物试样在拉伸强度下的断裂

纱线的强度利用系数,K

Pf: 织物断裂强度 (N)
Py: 纱线拉伸断裂强度 (N)
K:一般大于1,有时小于1。

★ 织物拉伸性能评估

根据外力对织物的作用形式,拉伸分为经线或纬线,可以单独作用,也可以一起作用。 织物拉伸性能的测试方法有去边条法、不去边抓条法、剪条法、梯形法和圆条法。 去边纱条法、不去边纱抓样法和剪条法适用于 测试机织织物的拉伸性能,而梯形法和圆条法适用于测试针织面料。 评定的指标有断裂强力、断裂伸长率、定负荷伸长率、定负荷伸长率等。断裂强力是织物内在质量的主要指标之一。

拉力试验机 TF001
拉力试验机 TF001

1 初级拉伸断裂指标:断裂力、断裂强度、相对强度、断裂伸长率

断裂力:纺织材料受外界拉伸时断裂所需的力,张力绝对值的一个指标,基本单位为N(牛顿),导出单位为:cN、mN、kN等各种抗拉强度机测得的数据均为破断力值。 例如,单纤维和束纤维强度是拉伸纤维或纤维束直至其断裂所需的力。 断裂力与纤维和纱线的粗细有关,因此对于不同粗细的纤维和纱线,其受力没有可比性。

断裂强度是指纤维或纱线每特克斯(或每旦尼尔)的最大拉力,单位为“N/tex”或“N/D”。

相对强度:纤维或纱线单位细度的最大拉力,包括断裂应力、断裂强度和断裂长度。

断裂伸长率:当纤维、纱线或织物被拉伸时,产生的伸长率相对于原始长度的百分比,称为伸长率。 拉伸至断裂时的伸长率称为断裂伸长率,它表示纺织材料承受拉伸变形的能力。

2 伸长曲线及指标

载荷-伸长率曲线:表示纺织材料在拉伸过程中载荷和伸长率之间关系的曲线。 对于不同厚度和长度的纤维,负载-伸长曲线是不可比较的。

载荷-伸长曲线

应力-应变曲线:在应力-应变曲线中,纵坐标表示相对强度,横坐标表示伸长率。 它允许比较具有不同细度和试样长度的材料的拉伸性能。

应力应变曲线

初始模量:在纤维载荷-伸长曲线上,初始模量是指起始段较直部分的延伸处的应力与应变之比。 在应力-应变曲线上,初始模量是曲线开始处的斜率。

初始模量的大小表示纤维在小载荷下变形的难易程度,反映了纤维的刚度。 如果初始模量大,则说明纤维在小载荷下不易变形,刚性较好; 反之,如果初始模量较小,则说明纤维在小载荷下容易变形,刚性较差,较软。

3 打破工作和打破特定工作

断裂功:织物拉伸断裂时,外力对织物所做的功。
破比功:外力对单位质量的织物所做的功。

中断工作和中断特定工作

★ 影响织物拉伸性能的因素

1 织物密度和织物结构

织物密度:增加经向密度,抗交织性强,经纬向强度均增加。 纬密度增加,纬强度增加,经强度降低(开经次数增加,拉伸和摩擦增加)。

织物结构:交织数越高,强度越高。 在相同条件下,平纹组织的断裂强度和伸长率大于斜纹组织,而斜纹组织又大于缎纹组织。

2 纱线的捻度和捻度

纱线强度高,特克斯高; 同Tex数,线织物的强力大于纱线织物的强力(干爽好,捻度不匀小)。

对于捻度,当接近临界捻度时,织物的强度开始下降; 捻向相同,强度高(纤维在纱线交叉处相互啮合,交织阻力高)。

纱线捻向对织物性能的影响

3 纤维品种及混纺比例

纤维品种是织物抗拉强度的决定性因素,混纺比不同,织物的抗拉强度也不同。

天然纤维织物的载荷-伸长曲线

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