纺织纤维内部结构知识

纺织纤维的内部结构,纺织纤维的内部结构,纺织纤维内部结构主要可以分为三层：大分子结构超分子结构形态结构,一、大分子结构,（一）大分子结构的基本特点,1、由许多相同或相似的原子团彼此以共价键联结而成。这些相同或相似的原子团称为大分子的单基。,2、组成高聚物大分子的单基数目称为聚合度。纤维中各个大分子的聚合度不都是相同的，它们具有一定的分布，这称为高聚物大分子的多分散性。,3、由于化学键而引起的原子在空间的排列形式称为构型。大分子的构型有线型、枝型、网型三种。纺织纤维的大分子大多属于线型构造。羊毛纤维角朊大分子之间有一些二硫键SS连接，可属于网型构造。,（二）键的内旋转、大分子的构象和柔曲性1、内旋转：大分子链中的单键能绕着它相邻的键按一定键角旋转。2、构象：由于键的内旋转引起的大分子中原子在空间的排列形式。3、大分子的柔曲性：大分子内旋转的难易程度。,（三）大分子结构对纤维性能的影响,决定,决定,决定,二、超分子结构,超分子结构又称为聚集态结构，指纺织纤维中大分子间的结构关系。,（一）大分子间的结合力纺织纤维大分子间的结合力有范德华力、氢键、盐式键和共价键四种，其中以范德华力和氢键为主。,（二）结晶度1、纤维内某些区域由于大分子的侧吸引力使大分子相互整齐稳定地排列成具有高度的几何规整性，称为结晶结构或有序结构。纺织纤维的大分子极少有严格的三维空间的结晶结构，但习惯上仍将排列整齐有规律的区域称为结晶区。另一些区域的大分子随机弯曲配置，排列不规则，称为无定形区。2、纺织纤维内部结晶部分占整根纤维的百分比称为结晶度。（三）取向度指纤维内大分子链主轴与纤维轴平行的程度。,（四）超分子结构对纤维性能的影响,三、纺织纤维的形态结构,形态结构指测试手段能看到的结构，又分为微形态结构和宏形态结构。微形态结构指电子显微镜能观察到的结构，如微纤、微孔等。宏形态结构指光学显微镜能观察到的结构，如皮芯结构、截面形态等。,纺织纤维的鉴别,纺织纤维的鉴别,纤维鉴别的基本步骤：、判断纤维的大类；、具体分出品种；、作最后验证。,第一节纺织纤维的常规鉴别法,一、手感目测法是最简单最常用的一种鉴别方法。它是根据纤维的外观形态、色泽、手感及拉伸等特征来区分各种纤维。此法适用于呈散纤维状态的纺织原料。,二、显微镜观察法,显微镜观察法是根据各种纤维的纵面、截面形态特征来识别纤维。天然纤维有独特的形态特征，因此用显微镜鉴别法易于鉴别出来。而大部分化学纤维的截面特征不太明显，因此必须把显微镜鉴别法与其他方法结合起来进行。通常是用显微镜进行初步鉴别后，还须用其他方法加以验证。,三、燃烧法,燃烧法是鉴别纺织纤维的一种快速而简便的方法。它是根据纤维的化学组成不同，燃烧特征也不同，从而粗略地区分出纤维的大类。适用于单一成分的纤维、纱线和织物，不适用于混合成分的纤维、纱线和织物。,鉴别步骤：,将试样接近火焰，观察试样在火焰热带中的反应；将试样放入火焰中，观察其燃烧情况；离开火焰，观察其延燃的情况；用嗅觉闻燃烧时产生的气味，并观察试样燃烧后灰烬的特征等。常见纤维的燃烧特征,四、化学溶解法,化学溶解法是根据各种纤维的化学组成不同，在各种化学溶液中的溶解性能不同的原理来鉴别纤维。此法可靠、准确，适用于各种纺织材料。常在用其他方法作初步鉴别后，再用溶解法加以证实。,五、药品着色法,根据各种纤维的化学组成不同，对各种化学药品有着不同的着色性能，由此可迅速鉴别纤维。适用于未经染色或未经整理剂处理过的单一成分的纤维、纱线和织物。国家标准规定的着色剂为HI-1号纤维鉴别着色剂。目前常用的还有碘-碘化钾溶液和锡莱着色剂A。,六、密度梯度法,密度法是根据各种纤维具有不同密度的特点来鉴别纤维的。测定纤维的密度不但可以了解纤维的基本物理性能，而且可以作为研究纤维的某些超分子结构和形态结构的一种有效手段。测定纤维密度的方法很多，其中常用的是密度梯度法。这种方法是利用悬浮原理来测定固体密度的一种方法。,七、熔点法,熔点法是根据某些合成纤维的溶解特性，在化纤熔点仪或附有加热和测温装置的偏振光显微镜下观察纤维消光时的温度来测定纤维的熔点，从而鉴别纤维。由于大多数的合纤没有确切的熔点，因此该方法一般不单独应用，而是在初步鉴别后作为验证的辅助手段。此法适用于未经抗熔等处理的单一成分的纤维与织物。,纺织材料的吸湿性,纺织材料的吸湿性,第一节吸湿指标和测试方法一、吸湿指标回潮率：指纺织材料中所含水分重量对纺织材料干重的百分比。含水率：指纺织材料中所含水分重量对纺织材料湿重的百分比。,二、吸湿指标的测试方法,一）直接测试法1、烘箱干燥法原理：利用烘箱使纤维中水分蒸发，然后称得干重，按公式计算材料的回潮率。特点：结果比较稳定，准确性高，温度易控制，但费时较多，耗电量大。目前是日常测试的主要方法，并用以核对其他方法的准确性。温度控制：利用水银触点式温度控制器。,称取干重的方法：,1）箱内热称：操作简便，目前大多采用这种方法。但称得的干重偏重。2）箱外热称：称得的重量偏轻，且结果稳定性差。3）箱外冷称：称得的重量准确但操作较麻烦，实用于小量试样。,2、红外线干燥法,特点：烘干迅速，设备简单，耗电省，但温度无法控制，受热不均。,3、其它方法,真空干燥法：工作简便，试样用量少，测试结果精确可靠。高频加热干燥法：快速准确，热损耗小，受热均匀，但设备费用高，投资多。吸湿剂干燥法：结果精确，但费时，多用于科学研究。,间接测试法,（一）电学测定1、电阻测湿仪：利用纤维在不同的回潮率下具有不同的电阻值，通过测电流的大小，可知回潮率的大小。2、电容测湿仪：以一定量的纤维材料，放在一定容量的电容器中，由于纺织材料和水的介电常数相差很大，材料含水量的变化引起电容的变化，从而通过测电容的变化而测定回潮率,（二）微波吸收法利用水和纤维对微波的吸收和衰减程度不同，根据微波通过试样后的衰减情况，借以测得纤维的含水率或回潮率。微波测试仪器包括微波源、接受检测部和中间波导部等基本部分所组成。特点：不必接触试样，快速方便，分辨能力高，可连续测定，便于生产上的自动控制。（三）红外光谱法水对红外线不同的波长有不同的吸收率，而吸水量又与纤维中水分的含量有关，根据试样对红外光谱的吸收图谱，从而推测试样的回潮率。,纺织纤维的吸湿机理,一、纤维的吸湿机理1、表面吸附水分子停留在纤维表面2、化学吸着水水分子与亲水基团结合3、毛细凝结水水分子进入纤维的微孔和缝隙二、平衡回潮率当大气条件一定时，经过一定时间，纤维吸收的水分子与从纤维中脱离的水分子数量相等，纤维的回潮率趋于一个稳定值。处于这种平衡状态的纤维回潮率就称为平衡回潮率。,三、吸湿滞后性1、定义（见图）在相同大气条件下，从放湿得到的平衡回潮率高于吸湿平衡得到的回潮率，这种现象称为吸湿滞后性或吸湿保守性。2、形成原因1、吸湿时，水分子进入纤维的无定形区，大分子间距离增加，少数连接点被拆开而与水分子形成氢键。放湿时，水分子离开纤维，但由于大分子上极性基团与水分子相吸引，阻止水分子离去，而且大分子间距离也不能恢复到原来情况，因而保留了部分水分子。2、纤维吸湿后由干结构变为湿结构，分子间距离增加。放湿时，水分子脱离后，湿结构中的活性基团变成游离基，由于分子间距较大，游离基很容易吸收水分子。因而就产生了吸湿滞后现象。（如图）,四、吸湿等温线在一定温度条件下，纤维材料因吸湿达到的平衡回潮率和大气相对湿度的关系曲线。常见纤维的吸湿等温线如图吸湿等温线的规律：1、曲线呈上升趋势，表明随着相对湿度的增大，纤维的回潮率增大。2、形状都呈反S形。说明各种纤维的吸湿机理基本一致，即在相对湿度很小时，回潮率增加率较大；相对湿度很大时，回潮率增加率也较大；但在中间阶段，回潮率增加率则较小。形成原因如图由吸湿等温线和放湿等温线表示吸湿滞后性如图,影响纺织材料吸湿性的因素,影响吸湿性的因素有内因和外因两个方面：一、内因1、亲水基团的多少和极性大小2、纤维的结晶度3、纤维的比表面积和内部空隙4、纤维内的伴生物和杂质二、外因1、相对湿度的影响吸湿等温线2、温度的影响一般情况，温度上升，纤维的回潮率会下降。如图3、空气流速的影响当空气流速快时，纤维的平衡回潮率降低。,五、标准回潮率和公定回潮率1、标准回潮率：纺织材料在标准大气条件下放置一段时间后所达到的平衡回潮率。我国规定的标准大气状态是一个大气压下温度为203，相对湿度为653%。2、公定回潮率：为了计重和核价的需要，必须对各种纺织材料的回潮率作统一规定，这称为公定回潮率。六、调湿和预调湿调湿是将纺织材料在标准空气条件下放置一定时间，使其达到标准回潮率。其目的是消除回潮率对纤维性能的影响。预调湿是将纤维在低温下（452）预烘，使其回潮率低于标准回潮率。其目的是为了保证调湿通过吸湿过程进行，从而避免吸湿滞后性对纤维回潮率的影响。,吸湿对纤维性质和纺织工艺的影响,一、吸湿对纤维性质的影响1、对重量的影响：吸湿后重量增加，因此计算纺织材料重量时，必须折算成公定回潮率时的重量（公量）。2、吸湿膨胀：具有各向异性，即横向膨胀远远大于纵向膨胀。3、对密度的影响：开始阶段，水分子进入是重量增加而体积变化不大，因而密度增加。待水分子充满孔隙后再吸湿，纤维体积明显膨胀，纤维密度变小。,4、对力学性质的影响一般纤维，回潮率增大，强力下降，伸长增大；棉、麻、柞蚕丝，回潮率增大，强力增大，伸长增大。5、对电学性质的影响回潮率增大，质量比电阻下降6、吸湿放热纤维在吸湿时会放出热量，这是由于空气中的水分子被纤维分子上的极性基团吸引而与之结合，分子的动能降低而转换为热能释放出来。纤维在一定回潮率下吸着1克水放出的热量称为吸湿微分热。在一定温度下，1克重的绝对干燥纤维从开始吸湿到完全润湿时所放出的总热量，称为吸湿积分热。,二、吸湿对纺织工艺的影响1、纺纱工艺方面湿度太高，纤维回潮率太大，不易开松除杂，纤维易相互扭结使成纱外观疵点增多。湿度太低，回潮率太低，会产生静电现象。对棉纤维，断头率增加。2、织造工艺方面棉织工艺：湿度太低，纱线回潮率太小时，纱线发毛，会造成断头增多，开口不清而形成疵点。所以棉织车间一般相对湿度控制较高。3、针织工艺方面湿度太低，纱线回潮率太小，纱线发毛发硬，成圈时易碎，增加断头。湿度太高，纱线回潮率太大，纱线与机件间摩擦增大，张力增大，织出的织物较紧。,纱线分类,一、按结构和外形分（一）长丝纱1、单丝纱指长度很长的单根连续纤维。2、复丝纱指两根或两根以上的单丝合并一起的丝束。3、捻丝复丝加捻即成捻丝。4、复合捻丝捻丝再经一次或多次合并、加捻即成。5、变形丝化纤原丝经过变形加工使之具有卷曲、螺旋、环圈等外观特征而呈现蓬松性、伸缩性的长丝纱。（二）短纤纱1、单纱由短纤维集束成条，依靠加捻而成。2、股线两根或两根以上单纱合并加捻而成。3、复捻股线由两根或多根股线合并加捻而成。4、花式捻线由芯线、饰线和包线捻合而成。5、花式线主要有膨体纱和包芯纱。,编织变形丝,假捻变形丝,二、按组成纱线的纤维种类分1、纯纺纱线用一种纤维纺成的纱线。2、混纺纱线用两种或多种纤维混纺而成的纱线。三、按纺纱工艺、纺纱方式分（一）按纺纱工艺分分为棉纱、毛纱、麻纺纱、绢纺纱。（二）按纺纱方式分分为环锭纱、新型纺纱四、按组成纱线的纤维长度分1、棉型纱线用原棉或棉型纤维在棉纺设备上加工而成。2、毛型纱线用羊毛或毛型纤维在毛纺设备上加工而成。3、中长纤维纱线用长度、细度介于毛、棉之间的纤维在专用设备上加工而成，具有一定毛型感的纱线。,五、按纱的用途和粗细分（一）按纱的用途分1、针织用纱2、机织用纱要求粗细均匀，结头和粗细节少3、起绒用纱供织入绒类织物，形成绒层或毛层的纱4、特种工业用纱（二）按纱的粗细分棉型纱可分为：1、特细特纱线密度在10tex及一下的纱2、细特纱线密度在1120tex的较细的纱线3、中特纱线密度在2131tex的纱线4、粗特纱线密度在32tex以上的纱线,纤维和纱线的细度,纤维和纱线的细度指标及测试,一、细度指标及换算纤维和纱线的细度指标分为直接指标和间接指标两大类。1、直接指标：直径、宽度、截面积，其中常用的是直径。直径圆形截面的纤维和纱线适用。纤维中只有羊毛纤维用直径表示细度。,2、间接指标特数（号数）：1000米长的纤维或纱线在公定回潮率下的重量克数。单位是特克斯（tex)旦数：9000米长的纤维或纱线在公定回潮率下的重量克数。单位是旦（den),Ntex=,1000Gk,L,Nden=,9000Gk,L,(2)定重制公制支数：公定回潮率时每克纤维的米数。英制支数：棉型纱线：在公定回潮率时1磅纱线中有多少个840码的长度数。,Nm=,L,Gk,Ne=,Le,840Gek,3、细度指标间的换算（1）间接指标间的换算：旦尼尔和公制支数的换算：NdenNm=9000特克斯和公制支数的换算：NtexNm=1000特克斯和旦尼尔的换算：NdenNtex=9（2）间接指标与直接指标间的换算,二、细度指标的测试1、直径的测试显微镜法2、间接指标的测试：纤维中段切断称重法、气流仪法、振动法；纱线缕纱称重法三、股线的细度表示方法特数制：单纱特数合股数支数制：单纱支数/合股数,纱线细度的不均匀性,一、纱线细度不匀率的指标1、平均差系数2、变异系数3、极差系数二、纱线线密度不匀率的测试方法1、目光检验法（黑板条干法）根据标准样照评定细纱的条干级别。棉纱条干级别分为优级、一级和二级。此方法得到的是短片段纱的直径不匀。,2、切断称重法称取绞纱的重量，计算绞纱间的重量不匀率来表示纱线的线密度不匀情况。它反映了一定长度纱线之间的线密度不匀情况。3、光电式条干均匀度试验仪测试法工作原理见图优点：可以排除纱线回潮率对测定结果的影响，且被测纱线不变形。缺点：反映某一平面的阴影轮廓不匀，对评定不规则截面纱线不匀率时会失真。,4、电容式条干均匀度试验仪测试法目前使用最广泛的是乌斯特（Uster)电容式条干均匀度仪，它由检测仪、控制仪、波谱仪、纱疵仪组成。（如图）主要功能：（1）画出不匀率曲线（如图）（2）显示纱条不匀率平均差系数U%和变异系数CV%。（3）作出波谱图根据波谱图可以分析纱条不匀的原因。（如图）（4）记录粗节、细节、棉结疵点数。电容式条干均匀度反映的是重量不匀率,纱线的加捻与纤维在纱中的几何配置,第一节纱线的加捻,一、加捻的意义、指标及其相互换算（一）加捻的意义加捻是使纱条的两个截面相对回转。对短纤纱来说，加捻是成纱的必要手段。对长丝纱和股线来说，加捻是为了形成一个不易被横向外力所破坏的紧密结构。（二）表示加捻方向的指标捻向捻向是根据加捻后纤维在纱中的倾斜方向而定的，有Z捻和S捻两种。（如图）大多数单纱采用Z捻。一般当单纱采用Z捻，股线采用S捻。,（二）表示加捻程度的指标1、捻度纱线加捻时，两个截面的相对回转数称为捻回数。纱线单位长度的捻回数称为捻度。特数制捻度Ttex的单位长度是10cm。公制支数制捻度Tm的单位长度为1m。英制捻度Te的单位长度为1in。Ttex=3.937Te=0.1Tm捻度不能用来比较不同粗细纱条的加捻程度。2、捻回角加捻后表层纤维与纱条轴线的夹角。（如图）图中角为捻回角，反映了加捻后纤维的倾斜程度，可以比较不同粗细纱条的加捻程度。,3、捻幅加捻时，纱截面上的一点在单位长度内转过的弧长称为捻幅。（如图）由图可见，捻幅实际就是捻回角的正切，所以它也能表示加捻程度的大小。4、捻系数实际生产中常用捻系数来表示纱线的加捻程度。它是根据纱线的捻度和特数或支数计算而得的。特数制捻系数tex=TtexNtex公制支数捻系数m=Tm/Nm英制捻系数m=Te/Ne,二、捻度的测试目前常用的捻度测试方法有两种：1、解捻法将试样完全解捻后在回转夹头的计数盘上读得回转数，即为该段试样的捻回数，从而进一步计算出捻度。此法适用于长丝纱和股线。2、张力法使一定张力下一定长度的纱解捻，然后再反向加捻相同的捻回数，最后读数是该段纱捻回数的2倍。短纤纱采用此法。两种方法所用仪器都是Y331型纱线捻度机。（如图）,三、加捻对纱线性质的影响1、加捻对纱线长度的影响捻缩捻缩大小有捻缩率表示，它指加捻前后纱条长度的差值占加捻前原长的百分率。股线捻缩的大小以加捻后股线的长度与加捻前单纱的长度来计算。单纱的捻缩率随捻系数的增大而变大。同向加捻的股线捻缩率随捻系数的增大而变大；反向加捻的股线捻缩率随捻系数的增大，开始减小，然后增大。（见图）,=,L0-L1,L0,100%,2、加捻对纱线密度和直径的影响当捻系数增大，纱内纤维密集，使纱的密度增加，而直径减小；当捻系数增加到一定程度后，纱的可压缩性减小，密度和直径就变化不大，相反由于纤维倾斜直径可能稍加粗。同向加捻的股线与单纱的变化相同；反向加捻的股线，在捻度较小时，由于单纱的解捻作用，会使股线密度减小，直径加大，随着捻度的加大密度增大而直径减小。,3、加捻对纱线强度的影响纱线断裂有两种情况：一是由于纤维间的滑脱而断裂，一是由于纤维本身断裂而使纱断裂。当捻系数较小时，有利因素大于不利因素，纱线强度随着捻系数的增加而增大；当捻系数增加到一定值，再增加捻系数，不利因素大于有利因素，纱线强力反而下降。,纤维对纱轴的向心压力增大，纤维间的摩擦力增大，不易滑脱,加捻中捻度较多地分布在细节，使纱的弱环得以改善,加捻的有利因素,纤维倾斜，纤维强力在纱轴向的分力降低,加捻张力影响纤维承受拉伸的能力,加捻的不利因素,纱线强度达到最大值时的捻系数叫临界捻系数。工艺设计中一般采用小于临界捻系数的捻度，以在保证细纱强度的前提下提高细纱机的生产率。捻丝的临界捻系数比短纤纱小得多。同向加捻的股线，当单纱捻系数大时，股线强度随着捻系数的增加而下降；当单纱捻系数小时，开始随着捻系数增大，股线强力稍有上升，以后则随捻系数增大强度下降。反向加捻的股线，开始随着捻系数增加，平均捻幅下降，股线强力下降。后来，由于捻幅分布逐渐均匀，使纤维均匀受力，股线强度上升。当各处捻幅分布均匀时（双股线股线捻系数与单纱捻系数比值等于1.414时）表现出股线强度最高。,4、加捻对纱线断裂伸长率的影响（1）单纱一般捻系数范围，有利因素大于不利因素，所以，随着捻系数的增加细纱断裂伸长率增大。（2）股线同向加捻的股线，随捻系数增大，断裂伸长率增大；反向加捻的股线，开始随着捻系数增大，断裂伸长率稍有下降，以后又呈上升趋势。,纤维伸长变形加大，影响承受变形的能力,加捻后，纤维间较难滑动,不利因素,有利因素,纤维倾斜角加大，受拉时有使倾斜角减小的趋势，从而使细纱伸长增加,5、加捻对纱线光泽和手感的影响纱的捻系数较大时，光泽较差，手感较硬。股线的光泽和手感主要取决于表面纤维的倾斜程度。外层纤维捻幅大，光泽就差，手感就硬；外层纤维捻幅小，光泽就好，手感柔软。双股线反向加捻，当股线捻系数与单纱捻系数的比值等于0.707时，外层捻幅为零，即纤维平行于股线轴线，此时股线光泽优良，手感柔软。,第二节纤维在纱中的几何配置,（一）纤维在纱中的几何形状1、短纤维环锭纱纤维在纱中多次内外转移，形成复杂的圆锥形螺旋线。（如图）2、捻丝捻丝中单丝也是呈半径变化的复杂圆锥形螺旋线。,（二）纱的毛羽1、定义短纤纱中纤维的两端在加捻三角区中因为不受张力而被挤在纱的外层，就形成毛羽。2、毛羽的形状（如图）3、纱线毛羽对织物加工和风格的影响毛羽多的纱线织成的织物手感松软，不滑爽，织纹不清晰。毛羽多的纱线在机织过程中会造成开口不清，针织过程中会造成摩擦过大等弊病。,4、纱线毛羽的测试方法（1）目光评定法直观，综合性强，但只能作比较判断，没有具体数据。（2）烧毛失重法采用烧毛方法去除毛羽，根据其重量差值来评定纱线的毛羽情况。此法简便，但变化条件较难控制，只能求得毛羽总重量，准确度较低。（3）光学投影法通过光电传感器对毛羽进行计数。可根据需要选取毛羽设定长度和纱线片段长度。（4）静电法利用高压电源使毛羽带电，然后用环形电极将纱线毛羽的静电引出，根据毛羽负荷的静电量来评定毛羽的数量。此方法属于间接方法，难以准确地测定纱线的毛羽形状和长度。,5、减少纱线毛羽的措施（1）合理选择原料控制纤维的线密度、长度、整齐度及短绒率（2）合理的前纺工艺，提高纤维平行伸直度（3）防止纤维的扩散适当选择各牵伸区的工艺参数，如罗拉隔距、牵伸倍数、捻系数等。（4）减少对纤维的摩擦,纤维和纱线的拉伸性质,纤维和纱线的一次拉伸性质,一、纤维和纱线一次拉伸断裂性质的基本指标及换算1、强力P纤维或纱线能够承受的最大拉伸外力。单位：牛顿2、强度单位细度纤维或纱线的强力。可比较不同粗细纤维或纱线的拉伸断裂性质。包括以下三个：（1）断裂应力纤维或纱线单位截面积能承受的最大拉力。单位：牛每平方毫米。（2）断裂强度p指每特或每旦纤维或纱线能承受的最大拉力。单位：牛/特牛/旦,=,P,S,Ptex=,P,Ntex,Pden=,P,Nden,（3）断裂长度LP设想将纤维连续悬吊起来，直到它因自重而断裂的长度，即重力等于强力时的纤维长度。单位：千米3、断裂应力、断裂强度和断裂长度的换算断裂应力和断裂强度的换算：=rptex=9rpden特数制断裂强度和旦数制断裂强度的换算：ptex=9pden断裂长度和断裂强度的换算：,LP=,P,g,Nm(km),LP=,Ptex,g,LP=,Pden,g,4、断裂伸长和断裂伸长率5、强力不匀率和伸长不匀率二、拉伸曲线及有关指标（一）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）对不同粗细和不同长度的纤维或纱线没有可比性。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。可比较不同粗细和不同长度的纤维或纱线的拉伸情况。,（二）拉伸曲线的有关指标1、初始模量定义：指纤维或纱线拉伸曲线上起始段直线部分的应力应变的比值。应力应变曲线上，反映为曲线起始段的斜率。意义：初始模量的大小表示纤维在小负荷下变形的难易程度，它反映了纤维的刚性。2、屈服应力与屈服伸长率屈服点：拉伸曲线上伸长变形由较小转向较大时的转折点。其对应的相对负荷和伸长率就是屈服应力和屈服伸长率。屈服点的求法有三种，如图意义：屈服点以前的伸长变形是弹性变形，屈服点以后的变形是塑性变形。屈服点高，纤维的弹性好。,3、断裂功、断裂比功和功系数断裂功：拉断纤维材料所作的功。在负荷伸长曲线上，断裂功就是曲线下的面积。断裂功对不同粗细和长度的试样没有可比性。断裂比功：拉断单位细度（1特或1旦）单位长度（1cm）纤维材料所需的能量牛厘米。单位常用牛每特或牛每旦表示。它对不同粗细和长度的纤维材料具有可比性。功系数：断裂功与强力和断裂伸长乘积之比。意义：断裂功、断裂比功和功系数的大小说明纤维的韧性。当断裂功、断裂比功和功系数较大时，纤维受拉伸时能吸收较大的能量，因此它不易被破坏，韧性较好，而且耐磨，其制品坚牢度好。,三、常见纤维的拉伸曲线,四、拉伸断裂性质的测试1、摆锤式强力仪工作原理：利用力矩平衡原理（见图）强力由摆锤的摆动角度测定。伸长由上、下夹持器下降距离之差得到。属于等速牵引式强力仪2、杠杆式强力仪Pressley强力仪工作原理：利用杠杆平衡原理（见图P212）属于等加负荷式强力仪3、电子式强力仪测力机构：张丝式传感器测伸长机构：由带动下夹持器的步进电机的转速得到。,五、纤维的拉伸断裂机理及影响纤维强、伸度的因素（一）纤维拉伸断裂机理纤维的断裂由于：大分子断裂和大分子相互滑脱引起纤维的伸长由于：大分子伸直、伸长、分子间滑移引起。,纤维受拉,无定形区大分子伸直,键长键角增大，大分子伸长,部分分子拉断或抽拔出来,大分子断裂，大分子相互滑移,纤维断裂,（二）影响强、伸度的因素1、内因大分子结构：柔曲性和聚合度超分子结构：结晶度和取向度形态结构：孔洞、缝隙和形态结构的不均一性2、外因（1）温湿度随着温度的提高，纤维的强度下降而伸长增大；随着相对湿度的提高，一般纤维，强度下降而伸长增大；棉、麻纤维强度增大伸长增大。（2）试验条件试样长度：试样长度长，测得的强度较低。试样根数：随着试样根数增加，测得的束纤维强度折算成单纤维强度会下降。拉伸速度：拉伸速度大，测得的强力较大而伸长较小,六、纱线的拉伸断裂机理及影响强、伸度的因素（一）纱线的拉伸断裂机理摩擦阻力等于纤维强力时纤维伸出长度称为滑脱长度。长度小于二倍滑脱长度的纤维，在纱线断裂时必定是滑脱而不会断裂。纱线伸长的原因：纤维的伸直、伸长；倾斜纤维沿轴向排列；纤维间滑移。,长丝纱受拉,伸直的纤维先承受外力断裂,其它纤维承受外力断裂,短纤纱受拉,部分纤维滑脱,部分纤维断裂,（二）影响纱线强、伸度的因素1、纤维性质纤维长度较长、细度较细时，成纱强度较高；纤