纺织材料学5
《纺织材料学》教学大纲
《纺织材料学》教学大纲一、课程基本信息课程名称：纺织材料学课程类别：专业基础课学分：＿____学时：＿____先修课程：＿____后续课程：＿____二、课程目标通过本课程的学习，使学生掌握纺织材料的基本概念、结构、性能、加工和应用等方面的知识，培养学生分析和解决纺织材料相关问题的能力，为后续专业课程的学习和从事纺织相关工作打下坚实的基础。
具体目标如下：1、掌握纺织纤维、纱线和织物的基本结构和性能特点。
2、熟悉纺织材料的性能测试方法和标准。
3、了解纺织材料的加工工艺和原理。
4、能够根据不同的应用需求，合理选择和使用纺织材料。
5、培养学生的创新思维和实践能力。
三、课程内容（一）纺织纤维1、纺织纤维的分类和命名介绍天然纤维（棉、麻、毛、丝）和化学纤维（合成纤维、再生纤维）的分类方法和常见品种的命名。
2、纺织纤维的结构（1）大分子结构：包括大分子的化学组成、链节、聚合度等。
（2）超分子结构：晶态结构、非晶态结构、取向度和结晶度等。
（3）形态结构：纤维的长度、细度、截面形状、表面形态等。
3、纺织纤维的性能（1）物理性能：密度、回潮率、吸湿滞后性、拉伸性能、摩擦性能、热性能等。
（2）化学性能：耐酸碱性、耐氧化性、耐光性等。
（3）电学性能：电阻、介电常数等。
（二）纱线1、纱线的分类和结构（1）按纤维原料分：纯纺纱、混纺纱等。
（2）按纺纱方法分：环锭纺纱、气流纺纱、涡流纺纱等。
（3）纱线的结构：短纤维纱的结构特征、长丝纱的结构特征。
2、纱线的性能（1）纱线的细度指标：特克斯、公制支数、英制支数等。
（2）纱线的捻度和捻系数：捻度的概念、捻向、捻系数对纱线性能的影响。
（3）纱线的强度和伸长率：影响纱线强度和伸长率的因素。
（三）织物1、织物的分类和结构（1）按原料分：棉织物、毛织物、丝织物、麻织物等。
（2）按织造方法分：机织物、针织物、非织造织物等。
（3）织物的结构参数：织物组织、密度、厚度、幅宽等。
2、织物的性能（1）织物的力学性能：拉伸性能、撕裂性能、顶破性能等。
纺织材料学 (于伟东-中国纺织出版社) 课后答案
第一章纤维的分类及发展2、棉，麻，丝，毛纤维的主要特性是什么？试述理由及应该进行的评价。
棉纤维的主要特性：细长柔软，吸湿性好（多层状带中腔结构，有天然扭转），耐强碱，耐有机溶剂，耐漂白剂以及隔热耐热（带有果胶和蜡质，分布于表皮初生层）；弹性和弹性恢复性较差，不耐强无机酸，易发霉，易燃。
麻纤维的主要特性：麻纤维比棉纤维粗硬，吸湿性好，强度高，变形能力好，纤维以挺爽为特征，麻的细度和均匀性是其特性的主要指标。
（结构成分和棉相似单细胞物质。
）丝纤维的特性：具有高强伸度，纤维细而柔软，平滑有弹性，吸湿性好，织物有光泽，有独特“丝鸣”感，不耐酸碱（主要成分为蛋白质）毛纤维的特性：高弹性（有天然卷曲），吸湿性好，易染色，不易沾污，耐酸不耐碱（角蛋白分子侧基多样性），有毡化性（表面鳞片排列的方向性和纤维有高弹性）。
3、试述再生纤维与天然纤维和与合成纤维的区别，其在结构和性能上有何异同？在命名上如何区分？答：一、命名再生纤维：“原料名称+浆+纤维”或“原料名称+黏胶”。
天然纤维：直接根据纤维来源命名，丝纤维是根据“植物名+蚕丝”构成。
合成纤维：以化学组成为主，并形成学名及缩写代码，商用名为辅，形成商品名或俗称名。
二、区别再生纤维：已天然高聚物为原材料制成浆液，其化学组成基本不变并高纯净化后的纤维。
天然纤维：天然纤维是取自植物、动物、矿物中的纤维。
其中植物纤维主要组成物质为纤维素，并含有少量木质素、半纤维素等。
动物纤维主要组成物质为蛋白质，但蛋白质的化学组成由较大差异。
矿物纤维有SiO2 、Al2O3、Fe2O3、MgO。
合成纤维：以石油、煤、天然气及一些农副产品为原料制成单体，经化学合成为高聚物，纺制的纤维7、试述高性能纤维与功能纤维的区别依据及给出理由。
高性能纤维（HPF）主要指高强、高模、耐高温和耐化学作用纤维，是高承载能力和高耐久性的功能纤维。
功能纤维是满足某种特殊要求和用途的纤维，即纤维具有某特定的物理和化学性质。
纺材试题库及答案
《纺织材料学》试题一姓名班级学号成绩概念题（15分）羊毛的缩融性：差别化纤维超细纤维高收缩纤维吸湿滞后性填空：25分1、化学纤维“三大纶”指的是、和。
其中，耐磨性最好的是，保形性最好的是，多次拉伸后剩余伸长最大的是，耐光性最好的是，耐光性最差的是；保暖性最好的是，热稳定性最好的是；有合成羊毛之称；可做轮胎帘子线的是。
2、棉纤维的主要组成物质是。
生长期包括、和转曲期三个时期。
正常成熟的棉纤维横截面是，纵面是不规则的沿长度方向不断改变旋向的螺旋形扭曲，称为。
棉主要性能包括、、、、和。
3、羊毛的主要组成是。
其横截面由、和中腔组成；纵向有天然。
4、化学纤维的制造包括、、和纺丝后加工四个过程。
5、人造棉即，人造毛即；有人造丝之称；合成棉花指的是。
纤维有防治关节炎之功效。
6、氨纶的最大特点是。
7、中空纤维的最大特点是。
8、纺织纤维从大分子结合成纤维，大致经历、、、和纤维五个层级。
9、标准状态指的是。
公定回潮率的规定是为了计重和的需要，它与回潮率接近。
10、原棉标志329代表的含义是。
判断正误并改错（10分）吸湿使所有的纺织纤维强度下降，伸长率增加。
（）兔毛有软黄金之称。
（）粘胶、涤纶、晴纶和锦纶都是合成纤维。
（）直径很细，而长度比直径大许多的细长物质称为纺织纤维。
（）棉纤维在酸溶液中给予一定的拉伸，以改变纤维的内部结构，提高纤维的强力。
这一处理称为丝光。
（）计算题（15分）某种纤维的线密度为1.45dtex，如用公制支数和特数表示，各为多少？一批粘胶重2000kg，取100g试样烘干后称得其干重为89.29g，求该批粘胶的实际回潮率和公定重量。
计算70/30涤/粘混纺纱在公定回潮率时的混纺比。
试述下列各题（25分）哪些因素影响纺织纤维的回潮率，如何影响？羊毛的鳞片层有什么作用？纤维的长度和细度对成纱质量有何影响？写出棉型、中长型和毛型化纤的长度和细度范围。
（5分）七、（5分）根据所学知识，说出三种你喜欢的纤维名称，并简述理由。
《纺织材料学》第五版网课题库附答案
第一章：纤维的结构1.大分子中的单基结构会影响纤维的哪些的性能（ABCD）A.耐酸性B.染色性C.吸湿性D.耐光性2.初生纤维的断裂强度可以通过拉伸工序提高，这是由于结晶度得到提高。
×（拉伸工序是取向度的提高。
）3.羊毛纤维是多细胞纤维，所以不存在原纤结构。
×（只要是纤维基本具备原纤结构，但具备完整的原纤结构的只有棉、毛纤维，合成纤维都不具有完整的原纤结构）4.（识记）纺织纤维的结晶度越高，纤维力学性能越好。
×（结晶度越高，纤维力学性能是越好，但是如果过高就会力学性能变差，就会成为脆性纤维，所以不是结晶度越高越好。
）第二章：纺织纤维的形态及基本性质5.其他条件不变，纤维越细，细纱强度（）DA.没有规律B.越低C.不变D.越强6.纤维越长，纱线中的毛羽（）CA.越多B.没有规律C.越少D.没有关系（在保证纺纱具有一定强度下，纤维越长，整齐度高，则可纺纱线性好，细纱条干均匀度好，纱面表面光洁，毛羽较少。
）7.纤维和纱线的特数越高，（）AA.细度越粗B.长度越短C.细度越细D.长度越长（线密度、纤度是正相关，公制支数是负相关。
）8.纺纱工艺设计时使用主体长度。
×（纺纱工艺设计使用品质长度作为参考参数。
）第三章：植物纤维9.（1）棉纤维的长度仅取决于纤维品种。
×（纤维的化学组成、物理性质和长度大小主要取决于生长的部位和本身结构）（2）棉纤维长度较长，即使有较多短绒，也不影响纱线条干均匀度。
（只要短绒的存在就会影响条干均匀度）（3）棉纤维越细，所纺纱线越细，条干均匀度越好，但纱线强力不好。
（纤维越细，所纺纱线越细，条干均匀度越好，纱线强力也会越好，因为细纤维间抱合力大，增加纱线的断裂强力）（4）（识记）棉纤维的成熟系数大小仅与次生层厚度有关。
√（5）正常成熟时，长绒棉成熟度系数比细绒棉的成熟度系数低。
×（两种不同品种的纤维成熟度没有可比性）（6）棉纤维成熟度系数越高，纤维强力越高，有利于成纱条干均匀度。
纺织材料学课后练习题含答案
纺织材料学课后练习题含答案题目一1.简述毛绒织物中毛绒纤维的构成和作用。
2.烫平及多道漂白法对毛绒织物的作用分别是什么？3.简述各种瓦纹绸的特点，并说明应用。
答案1.毛绒织物中毛绒纤维的构成包括毛绒和地毯两部分。
毛绒由两种不同的纤维构成：有硫原纤维和毛皮纤维。
地毯由一种不同的纤维（纯羊毛）构成。
毛绒织物的作用是保暖和装饰。
2.烫平法对毛绒织物的作用是通过热力加工来消除毛绒纤维上的皱褶，使织物表面平直柔软。
多道漂白法对毛绒织物的作用是通过漂白来去除染色剂和易腐蚀性物质，同时也能提高产品的质量。
3.各种瓦纹绸的特点及应用：•斜纹瓦纹绸（Satin）：光滑柔软，表面有光泽，纱线密度大，适用于高档连衣裙、丝巾等服饰。
•斜交织瓦纹绸（Twill）：有特殊的交叉花纹，具有良好的结构稳定性和可编性，适用于深色的衣服和鞋子。
•平纹珠纹绸（Poplin）：表面平滑光滑，密度较大，适用于夏季衬衫等轻质服装。
•普羅紗布瓦纹绸（Muslin）：薄而柔软，透气性好，适用于夏季衣服、丝绸等。
题目二1.简述棉织物的优缺点。
2.简述不同的棉质处理程序。
3.什么是氨基硅油的作用？答案1.棉织物的优点包括：柔软、舒适、透气、吸水性好、容易清洗、经久耐用、适合染色和印花等。
缺点包括：易皱、易缩水、容易褪色、易变形。
2.不同的棉质处理程序：•留白：清洁工作，以免接触不干净的杂物。
•软化：提高棉织物的柔软度和舒适度。
•漂白：去除棉织物中的纤维素，使其更白。
•染色：通过染色给棉织物增色和美观性。
•桔皮处理：增强棉织物抗皱性和改善其外观。
3.氨基硅油是一种既包含硅烷键又包含氨基键的化合物，它具有良好的滑润性和柔软性，可以使棉织物表面光滑，减少起毛和起球的现象，同时也可以增加棉织物的层次感和质感。
《纺织材料学》教学大纲
《纺织材料学》教学大纲一、说明1、课程的性质和内容《纺织材料学》是纺织保全专业的后续课程学习所必备的专业基础课程。
本课程教学的主要目的是使学生理解各类天然纤维和化学纤维的结构及其鉴别方法，掌握各类纺织材料的基本性能，了解各种性能的影响因素，以满足学生今后工作的需要，2、课程的任务和要求本课程的任务是使学生掌握纺织材料的基本知识，为学习专业理论、掌握专业技能打好基础。
通过本课程的学习，使学生对纺织材料的认识和应用达到以下基本要求:1、掌握自然界存在的天然纤维和人工制造的纺织纤维的分类及其特征2、理解各类天然纤维和化学纤维的结构及其鉴别3、掌握各种纺织纤维的性能以及它们的区别4、掌握纱线的结构和性能5、掌握和理解织物的分类、结构和性能6、了解织物的各种性能及其影响因素7、了解纤维、纱线、织物有关性能的测试方法、仪器设备的使用8、了解纤维、纱线、织物结构因素在轻纺产品设计中的影响3.教学中应注意的问题（1）教师在讲授中要突出重点，讲清难点，加强对基本知识的教学。
特别是对有关的术语及定义，进行深入浅出的讲解，以利于学生理解和接受。
（2）在教学过程中，要贯彻启发式教学原则，充分调动学生的学习积极性，发挥他们的主体作用，努力提高教学效果。
（3）要充分运用教具、实物和各种电化教学手段，加强直观性教学的力度。
（4）要布置学生做一定量的习题，以加深对所学知识的理解和掌握。
有条件的学校，要组织学生对实际工件进行检测，以增加学生的感性认识。
二、学时分配表三、课程内容(一)课程重点与难点本课程的教学重点：纤维的结构与性能，纱线的结构，织物的结构性能及测试。
本课程的教学难点：纤维的性能表示方法及测试，纱线结构与性能之间的关系。
织物的性能及性能对产品应用的影响。
(二)课程内容第一章纺织纤维的分类及内部结构简介1. 纺织纤维的分类及常用指标简介2．纺织纤维内部结构简介第二章天然纤维1．棉纤维的形成及结构形状2．常用原棉的分类3．原棉检验第三章化学纤维1．成纤高聚物的条件2．化学纤维的制造简介3．常见化纤的特性简介第四章纺织纤维的鉴别1．手感目测法2．燃烧法3．显微镜观察法4．化学溶解法5．药品着色法第五章纺织材料的吸湿性1．吸湿指标的测试方法2．纤维吸湿机理和影响纤维回潮的因素3．纤维与纱线的公定回潮率4、吸湿对纤维性质的影响5、吸湿对纺织工艺的影响第六章纺织材料的物理性质和机械性质1．纤维的拉伸性质2．纤维摩擦与抱合3．纺织纤维的热学性质与电学性质简介第七章纱线1．纱线的分类与代号2．纱线的细度3．纱线的捻度4．纱线的品质评定第八章织物及其分类1．品等评定目的2．品等评定依据第九章织物的基本结构1．机织物的分类2．针织物的分类第十章织物的力学性质1．织物的拉伸性质2．织物的撕破性质3．织物的项破性质4．织物的耐磨性第十一章织物的其他特性1．织物的收缩性2．植物的免烫性3、织物起球起毛性及勾性第十二章织物的品质评定四、实践性教学环节要求(一)实验教学的要求1、本课程是一门既注重理论又注重实践的课程，安排了20学时的实验教学，以使学生熟练掌握各类天然纤维和化学纤维的结构及其鉴别方法。
纺织材料学复习题答案
纺织材料学复习题答案一、单选题1. 纺织材料学是一门研究什么的学科？A. 纺织材料的加工技术B. 纺织材料的化学性质C. 纺织材料的结构、性能及其应用D. 纺织材料的物理性质答案：C2. 以下哪项不是天然纤维？A. 棉花B. 羊毛C. 丝D. 聚酯纤维答案：D3. 纺织材料的哪些特性是影响其使用性能的主要因素？A. 颜色B. 强度和弹性C. 手感D. 重量答案：B4. 纤维的细度通常用哪种单位来表示？A. 米B. 克/米C. 德克萨尔D. 牛顿答案：C5. 以下哪种织物结构属于机织物？A. 针织物B. 非织造布C. 机织物D. 编织物答案：C二、多选题6. 纺织材料的分类包括以下哪些类型？A. 天然纤维B. 人造纤维C. 合成纤维D. 金属纤维答案：A, B, C7. 影响纺织材料强度的因素包括：A. 纤维的细度B. 纤维的长度C. 纤维的截面形状D. 纤维的化学结构答案：A, B, C, D8. 以下哪些是纺织材料的常规测试项目？A. 强度测试B. 弹性测试C. 耐磨性测试D. 耐热性测试答案：A, B, C, D三、判断题9. 所有合成纤维都具有优异的耐热性。
答案：错误（并非所有合成纤维都具有优异的耐热性，这取决于具体的化学结构和制造工艺。
）10. 纺织材料的吸湿性对其舒适性有直接影响。
答案：正确四、简答题11. 简述纺织材料的三大性能指标。
答案：纺织材料的三大性能指标通常指的是强度、弹性和耐磨性。
强度是指材料在受到外力作用时不发生断裂的能力；弹性是指材料在受力后能够恢复原状的能力；耐磨性是指材料在反复摩擦下不发生损伤的能力。
12. 描述天然纤维和人造纤维的区别。
答案：天然纤维是从自然界中直接获取的纤维，如棉花、羊毛和丝等，具有生物可降解性和较好的舒适性。
人造纤维是通过化学或物理方法人工制造的纤维，如粘胶纤维和醋酯纤维等，通常成本较低，生产可控性高，但可能在生物降解性和舒适性方面不如天然纤维。
纺织材料学复习资料
纺织材料学复习资料纺织材料学是纺织工程专业的核心课程之一，主要涉及纤维、纺纱、织造、印染等方面的知识。
对于学习纺织材料学的同学来说，复习资料是必不可少的工具，可以协助其快速、高效地掌握课程知识，提高学习成绩。
一、纤维材料纤维材料是纺织品的基本构成部分，掌握纤维的特性，对于深入理解纺织材料学具有重要意义。
学习纤维材料时，需要了解常见的天然纤维、合成纤维、人造纤维等，并掌握其化学成分、物理特性、制作工艺等知识。
常见的纤维材料有棉、麻、羊毛、丝、涤纶、尼龙等。
二、纺纱技术纺纱技术是将纤维材料转变为纱线的过程，也是纺织品生产的第一步。
学习纺纱技术时，需要掌握纱线的基本性质和特性，了解常见的纱线品种、纺纱工艺、纺纱机械等知识。
常见的纱线有棉纱、毛纺、丝线、涤纶线等。
三、织造技术织造技术是将纱线编织成织物的过程，是纺织品生产的关键环节。
学习织造技术时，需要了解常见的织物品种、织造工艺、织造机械等知识，并掌握织物的结构和特性。
常见的织物有平织物、斜纹布、提花织物、针织物等。
四、印染技术印染技术是对织物进行染色、印花、整理等处理的过程，可以使织物具有更多的花样和色彩。
学习印染技术时，需要了解常见的染料、印花技术、整理工艺等知识，并掌握印染后织物的性能和质量。
常见的染料有天然染料、化学染料、荧光染料等。
对于纺织材料学的学习和复习，还需结合实际案例进行分析，掌握纺织品的生产过程和市场需求。
同时，利用网络和图书馆等资源，寻找更多的学习资料，进行多方面的综合学习。
总之，纺织材料学是一门综合性的学科，需要多维度的学习和理解。
通过掌握纤维材料、纺纱技术、织造技术、印染技术等知识，以及对市场需求和发展趋势的把握，才能在纺织行业有所作为。
因此，建议学习者在复习资料的选择上以全面性和实用性为标准，注重理论与实践的结合，不断提高自身素质和技能水平。
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第一节 单纤维的拉伸性质
一,表示纤维拉伸性能的指标 指标有:断裂强力;断裂强度; 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) 断裂强力(绝对强力)
定义:纤维能够承受的最大拉伸外力. 定义:纤维能够承受的最大拉伸外力. 单位:牛顿(N);厘牛(cN);克力(gf). );厘牛 单位:牛顿( );厘牛( ;克力( . 对不同粗细的纤维,强力没有可比性 对不同粗细的纤维,强力没有可比性.
(2)断裂比功Wa 断裂比功W
定义:拉断单位细度, 定义:拉断单位细度,单位长度纤维外力 所作的功. 所作的功. Wa=W/(Ntex*L0) 纤维密度相同时, 纤维密度相同时,它对不同粗细和不同试 样长度的纤维材料具有可比性. 样长度的纤维材料具有可比性.
(3)功系数We 功系数W
定义:实际所作功(即断裂功 , 定义:实际所作功(即断裂功W,相当于 拉伸曲线下的面积) 拉伸曲线下的面积)与假定功 即断裂强力*断裂伸长 之比. 断裂伸长) (即断裂强力 断裂伸长)之比. 其计算式为: 其计算式为: We=W/(Pa*△L) △ We值越大表明这种材料抵抗拉伸断裂的 能力越强. 能力越强. 各种纤维的功系数大致在0.36-0.65间. 各种纤维的功系数大致在 间
3.初始模量 初始模量E 初始模量
定义:纤维负荷-伸长曲线上起始一段直线部分 定义:纤维负荷 伸长曲线上起始一段直线部分 的斜率,或伸长率为1%时对应的强力. 时对应的强力. 的斜率,或伸长率为 时对应的强力 其大小表示纤维在小负荷作用下变形的难易程 它反映了纤维的刚性. 度,它反映了纤维的刚性. E越大表示纤维在小负荷作用下不易变形,刚性 越大表示纤维在小负荷作用下不易变形, 越大表示纤维在小负荷作用下不易变形 较好,其制品比较挺括; 较好,其制品比较挺括; E越小表示纤维在小负荷作用下容易变形,刚性 越小表示纤维在小负荷作用下容易变形, 越小表示纤维在小负荷作用下容易变形 较差,其制品比较软. 较差,其制品比较软 天然纤维:麻>棉>丝>毛; 天然纤维: 再生纤维:富纤>粘胶>醋纤; 醋纤; 再生纤维: 合成纤维:涤纶>腈纶>维纶>锦纶 合成纤维:
(2)断裂应力(强度极限) (2)断裂应力 强度极限) 断裂应力(
定义:指纤维单位截面上能承受的最大拉力. 定义:指纤维单位截面上能承受的最大拉力. 单位: );N/mm2(兆帕); 兆帕); );kgf/mm2. 单位:N/m2(帕); 其计算式为: 其计算式为: σ = P/S 式中: 纤维的断裂应力( 式中:σ——纤维的断裂应力(MPa) 纤维的断裂应力 ) P——纤维的强力(N) 纤维的强力( ) 纤维的强力 S——纤维的截面积(mm2) 纤维的截面积( 纤维的截面积
4.屈服应力与屈服应变
屈服点: 屈服点:曲线由伸长较小部分转向伸 长较大部分的转折点. 长较大部分的转折点. 屈服应力:屈服点处所对应的应力. 屈服应力:屈服点处所对应的应力. 屈服应变:屈服点处所对应的应变. 屈服应变:屈服点处所对应的应变. 屈服点以下的变形:可回复的弹性变形. 屈服点以下的变形:可回复的弹性变形
2.拉伸曲线反映的指标 2.拉伸曲线反映的指标
负荷- 负荷-伸长曲278dtex(250旦)粘胶长丝 ( 旦 2——33dtex(30旦)锦纶长丝 ( 旦
上图所能反映的指标有: 上图所能反映的指标有: 1.断裂强力(或断裂强度) 断裂强力(或断裂强度) 断裂强力 2.断裂伸长(或断裂伸长率) 断裂伸长( 断裂伸长 或断裂伸长率) 3-5见后页 见后页
(3)断裂长度(LR) 断裂长度(
定义: 定义:纤维的自身重量与其断裂强力相等时所 具有的长度. 具有的长度. 即一定长度的纤维,其重量可将自身拉断, 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. 该长度为断裂长度. 其计算公式为: 其计算公式为: LR=(P/g)*Nm ( ) 式中: 纤维的断裂长度( ) 式中:LR——纤维的断裂长度(km) 纤维的断裂长度 P ——纤维的强力(N) 纤维的强力( ) 纤维的强力 g ——重力加速度(等于 重力加速度( 重力加速度 等于9.8m/s2) Nm——纤维的公制支数. 纤维的公制支数. 纤维的公制支数
二, 拉伸曲线的基本性质
纺织纤维在拉伸外力作用下产生的应力应 变关系称为拉伸性质. 变关系称为拉伸性质. 1, 拉伸曲线定义 , 负荷-伸长曲线:表示纤维在拉伸过程中 负荷 伸长曲线: 伸长曲线 的负荷和伸长的关系曲线. 的负荷和伸长的关系曲线. 应力-应变曲线 应变曲线: 应力 应变曲线:表示纤维在拉伸过程中 的应力和应变的关系曲线. 的应力和应变的关系曲线.
一般纤维负荷一般纤维负荷-伸长曲线
图中: 图中: O'→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 ):大分子链键长和键角的变化 (虎克区):大分子链键长和键角的变化, 去除变形可回复;类似弹簧; 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 ):大分子间产生相对滑移 (屈服区):大分子间产生相对滑移, 置上重建连接键.变形显著且不易回复, 置上重建连接键.变形显著且不易回复,模量相应也 逐渐变小; 逐渐变小; S→A(增强区):错位滑移的大分子基本伸直平行, ):错位滑移的大分子基本伸直平行 (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, 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. 新的结合键.曲线斜率增大直至断裂. Q:屈服点; :屈服点; A:断裂点. :断裂点.
纤变形: 变形: l=l急+l缓+l塑(绝对值) 绝对值) ε=ε急+ε缓+ε塑 (相对值) 相对值) 三种变形同时产生, 三种变形同时产生,所占比例受纤维的性 加负荷的大小, 质,加负荷的大小,负荷的作用时间的 影响. 影响.
2.纤维的弹性 2.纤维的弹性
(1)定义:指纤维变形的恢复能力. )定义:指纤维变形的恢复能力. (2)常用指标: )常用指标: a.弹性回复率 e(或称回弹率) 弹性回复率R 或称回弹率) 弹性回复率 Re =(l急+l缓)/(l急+l缓+l塑) ( ( =(L1-L2)/(L1-L0) ( ( 式中: 式中: L0——纤维加预加张力使之伸直但不伸长时 纤维加预加张力使之伸直但不伸长时 的长度( 的长度(mm) ) L1——纤维加负荷伸长的长(mm) 纤维加负荷伸长的长( 纤维加负荷伸长的长 ) L2——纤维去负荷再加预张力后的长度(mm) 纤维去负荷再加预张力后的长度( 纤维去负荷再加预张力后的长度 )
三,常用纺织纤维的拉伸曲线
拉伸曲线可分为三类: 拉伸曲线可分为三类:
(1)强力高,伸长率很小的拉伸曲线(棉, )强力高,伸长率很小的拉伸曲线( 麻等纤维素纤维), ),表现为拉伸曲线近 麻等纤维素纤维),表现为拉伸曲线近 似直线,斜率较大( 似直线,斜率较大(主要是纤维的取向 结晶度,聚合度都较高的缘故) 度,结晶度,聚合度都较高的缘故) (2)强力不高,伸长率很大的拉伸曲线 )强力不高, 羊毛,醋酯纤维等), ),表现为模量较 (羊毛,醋酯纤维等),表现为模量较 屈服点低和强力不高; 小,屈服点低和强力不高; (3)初始模量介于 )初始模量介于1—2之间的拉伸曲线 之间的拉伸曲线 涤纶,锦纶,蚕丝等纤维) (涤纶,锦纶,蚕丝等纤维)
可以看出,相同的断裂长度和断裂强度, 可以看出,相同的断裂长度和断裂强度, 其断裂应力随纤维的密度而异, 其断裂应力随纤维的密度而异,只有当纤 维密度相同时, 维密度相同时,断裂长度和断裂强度才具 有可比性. 有可比性.
3.断裂伸长率 ε
定义: 定义:纤维拉伸至断裂时的伸长率称为断 裂伸长率. 裂伸长率. 它表示纤维承受拉伸变形的能力. 它表示纤维承受拉伸变形的能力. 其计算公式为: 其计算公式为: ε =(L-Lo)/ Lo ( 式中: 式中: Lo——纤维加预张力伸直后的长度(mm); 纤维加预张力伸直后的长度( 纤维加预张力伸直后的长度 ); L ——纤维断裂时的长度(mm); 纤维断裂时的长度( 纤维断裂时的长度 );
六,纤维拉伸性能的测试
1.摆锤式强力仪(见下图) 摆锤式强力仪(见下图) 摆锤式强力仪
2.电子强力仪
第二节 纤维的蠕变,松弛和疲劳 纤维的蠕变,
一,纤维的拉伸变形与弹性 1.纤维拉伸变形的组成 纤维拉伸变形的组成 纤维变形包括:可回复的弹性变形(急弹性+缓弹 纤维变形包括:可回复的弹性变形(急弹性 缓弹 性)和不可复的塑性变形 急弹性变形: 或去除)外力后能迅速变形. 急弹性变形:加(或去除)外力后能迅速变形. 缓弹性变形: 或去除) 缓弹性变形:加(或去除)外力后需经一定时间 后才能逐渐产生(或消失)的变形. 后才能逐渐产生(或消失)的变形. 塑性变形:纤维材料受力时产生变形,去除外力后, 塑性变形:纤维材料受力时产生变形,去除外力后, 不回复的变形.(绝对值) .(绝对值 不回复的变形.(绝对值)
纤维强度三个指标之间的换算式为: 纤维强度三个指标之间的换算式为:
σ = Υ*Ptex=9*Υ*Pden Ptex=9*Pden LR = Ptex= 9*Pden
式中: 式中: σ——纤维的断裂应力(kgf/mm2); 纤维的断裂应力( 纤维的断裂应力 Υ——纤维的密度(g/cm3); 纤维的密度( 纤维的密度 Ptex——纤维的特数制断裂强度(gf/tex); 纤维的特数制断裂强度( 纤维的特数制断裂强度 ); Pden——纤维的旦数制断裂强度(gf/d); 纤维的旦数制断裂强度( 纤维的旦数制断裂强度 ); g——重力加速度(等于 重力加速度( 重力加速度 等于9.8m/s2); LR——纤维的断裂长度(km). 纤维的断裂长度( ). 纤维的断裂长度
2. 相对强度