強伸性能

強伸性能

任何紡織製品都必須具有一定的強力才有使用價值,紡織材料在使用中受到拉伸、彎曲、壓縮和扭轉作用,產生不同的變形,但主要受到的外力是拉伸。紡織材料的彎曲性能也與它的拉伸性能有關。因此,拉伸性能的研究受到充分的重視。

紡織材料的拉伸性能主要包括強力和伸長兩方面。紡織品的拉伸性能與組成它的纖維拉伸性能有關。天然纖維中,麻的伸長小,其製品剛硬;羊毛的伸長大,其製品柔軟。化學纖維的強力和伸長可在加工過程中控制。除拉伸斷裂特性外,纖維在外力作用下的變形回復能力,影響紡織品的尺寸穩定性和使用壽命。有的還要測定紡織材料的蠕變應力鬆弛、反覆拉伸特性等。

基本介紹

  • 中文名:強伸性能
  • 外文名:Strong performance
  • 主要外力:拉伸
  • 其他作用力:彎曲、壓縮和扭轉
  • 性能指標:強力和伸長
  • 影響因素:紡織纖維拉伸性能有關
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強伸性能測試

強力試驗儀器種類很多,從原理上分,有機械式和電子式兩大類。機械式強力儀有擺錘式、斜面式和槓桿式等。從動力來源來分。有電動式、重力式、水壓式和液壓式。有的強力儀是靜態慢速拉伸,有的則對試樣進行快速拉伸威衝擊試驗。但是,儘管強力測試儀器種類很多,它們都由一些基本作用機構組成,包括以下一些部分:
(1)夾持和拉伸試樣機構,包括拉伸速度的調節,夾持器升降控制和自動操作等。
(2)負荷測量系統,用於指示試樣受力大小。
(3)伸長測量機構,包括斷裂自停裝置。
(4)試驗結果的數據處理和列印輸出。
(5)負荷-伸長曲線的繪製。

測試的內容

一般強力儀有較多的人工操作,包括夾持試樣、開動機器、讀取強力伸長值。清除拉斷的試樣、使儀器恢復開始時狀態,以便進行下一次試驗操作等。為了減輕操作人員的勞動強度,縮短試驗時間,消除人工讀數可能產生的誤差等,有必要提高儀器的自動化程度,因此出現了自動夾持試樣、自動換管、自動拉伸和數據處理的全自動紗線強力儀。另外,在同一台儀器上使用不同感測器,能測量纖維、紗線和織物的強力,具有較寬負荷測量範圍和多種測試功能的萬能式材料試驗機,在紡織材料測試中也得到廣泛的套用。

紡織材料強伸度指標

表示紡織材料拉伸過程受力與變形的關係曲線,稱為拉伸曲線。它可以用負荷-伸長曲線表示,也可用應力-應變曲線表示。不同類別的紡織纖維,由於結構不同,拉伸曲線的形狀不一樣。棉,羊毛,絲等天然纖維之間強力與伸長特性有很大差別。化學纖維由於加工過程中紡絲條件不一樣,製成的纖維拉伸曲線也不相同。拉伸倍數愈高,纖維分子定向性愈好,纖維強力高而伸長小。
一般應力-應變曲線的初始階段為彈性區域,在這區域中纖維分子鏈產生彈性形變;相互間沒有大的變位。超過這一範圍後為延性區域,外力克服分予間引力,使分子鏈間產生滑移,纖維較小應力的增加會產生較大的延伸,應力去除後發生不可回復的剩餘應變。有的纖維在延性區域後還有補強區域,這一區域中應力再次增大是由於應變增加後,存在於結晶區的分子鏈段逐漸緊張,致使應力增大。

提高纖維強伸性能的途徑

紡織纖維高分子聚合物,製造高強度高模量纖維的方法,除了提高纖維大分子的相對分子質量(或聚合度)外,一般是採用提高分子鏈的取向度和改善結晶結構的方法,使纖維的斷裂點軌跡遠離應力-應變坐標軸的原點,以獲得強而韌的纖維。經驗表明,適中的結晶度,且結晶顆粒小而均勻分布於無定形結構的纖維基體中的紡織纖維能表現出良好的機械性質。

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