广纺院纺织材料学课件09织物的力学性质

第九章

织物的力学性质

(FabricPhysicalandMechanicalproperties)

第一部分

织物的力学性质(基础知识)

(Basicknowlege)主要内容织物拉伸性织物的撕破性顶破和胀破性织物的耐磨性织物的刚柔性一、织物拉伸性(Stretchability)1、一次拉伸断裂性织物拉伸断裂曲线：（负荷伸长曲线）考核指标：断裂强力、断裂伸长率断裂比功（拉断单位重量织物所需要的功）2、一次拉伸断裂机理机织物：

拉伸时，受拉纱线屈曲伸直

前阶段，部分纱线结构改变，纤维伸长

后阶段，纤维伸长，纱体变细，厚度变薄

断裂，纱线逐根断裂至织物断裂

针织物:沿拉伸方向伸长，在垂直于拉伸的方向上明显缩短

3、影响拉伸断裂的主要因素

纤维品种与混纺比

品种：强力大，延伸性小，总体断裂功较小；

强力小，延伸性大，总体断裂功较大。

混纺比：不同原料混纺时，视情况分析。纱线的特数和结构

特数：

增加特数，织物强度提高；

股线织物强力大于相当于同支单纱织物强力。

结构：临界捻度，织物强力先增加后降低；经纬纱捻向相同，强力有所提高；

转杯纱较环锭纱织物强力有所提高。

织物的密度与组织

机织物：同密，粗特纱织物>细特纱织物；平纹>斜纹>缎纹（断裂强力）针织物：纵横、密小；断裂强度较差；纬编组织>经编组织（断裂强力）后整理

采用树脂整理，织物伸长性能下降

4、其他性能拉伸弹性——织物在小于其断裂强力的小负荷下拉伸变形的恢复程度。耐疲劳性——织物经多次加负荷-去负荷的反复拉伸循环作用直至破坏的特性。针织物的横拉性——针织物在定负荷下横向伸长长度称为拉伸性。

二、织物的撕破性（Tearing

ability）1、撕破性概念定义：织物边缘在一集中负荷作用下而被撕开的现象指标：最高撕破强力、平均撕破强力

五峰平均值、经纬向平均撕破强力

2、撕破机理

受力三角区：

纵向受拉系统纱线上下分开；

而横向纱线靠拢形成撕破口。

撕破类型：

舌形法：断裂的纱线是非受拉系统纱线梯形法：断裂的纱线是受拉系统的纱线3、影响撕破性的主要因素纤维性质

纱线断裂强力越大，纱线撕破强力越大织物结构

密度：纱线直径相同，经纬密低，撕破强力较大；经纬密接近时，经纬向撕破强力较接近；

经密大于纬密时，只有利经向撕破强力。组织：平纹组织〈斜纹组织〈缎纹组织树脂整理

棉、粘织物树脂整理后，撕破强力下降强力。

三、顶破和胀破性(Burstingability）1、顶破和胀破性概念定义：织物在一垂直于织物平面的负荷作用下鼓起扩张而破裂的现象。

指标：顶破强力

、顶破强度

胀破强度

2、顶破和胀破机理

各向异性：

织物局部平面受一垂直的集中负荷作用时，织物会产生各向伸长。破裂类型：

机织物：沿各向作用的张力复合成一剪应力，首先在变形最大、强力最弱点的纱线断裂

针织物：各线圈相互勾接连成一片，共同承受伸长变形，直至织物破裂

3、影响顶破和胀破性的主要因素织物厚度

厚度增加，顶破和胀破强力明显提高

织物结构

机织物：经、纬向结构和性质

断裂伸长率和经纬密度相近，顶破和胀破强力较大；断裂伸长率和经纬密度不相近，顶破和胀破强力较小。针织物：适当增加线圈密度，提高织物顶破强力

四、耐磨性(AbrasionResistance)

1、耐磨性概念定义：织物抵抗磨损的程度

指标：单一性的指标

综合性的指标

综合耐磨值=

3/（1/耐平磨值+1/耐屈磨值+1/耐折边磨值）2、耐磨机理

粗糙面理论：按摩擦的粗糙面理论，磨损主要在由于表面凸凹啮合产生。磨损过程：起始：部分纤维断裂，织物起毛；中间：纤维脱落，部分纤维从纱中抽出；最后：纱体变细，织物变薄，出现破洞。破坏形式：纤维疲劳断裂、纤维抽出、纤维切割断裂、纤维表面磨损3、影响耐磨性的主要因素纤维的性状

纤维的几何特征、纤维的力学性质、合成纤维的软化点

纱线性状

纱线的捻度、纱线的条干、单纱与股线、混纺纱的径向分布

织物几何结构厚度、组织、经纬纱线密度、经纬纱密度、单位面积的重量、表观密度、结构相和支持面

试验条件湿温度、摩擦方向及压力等对织物耐磨性有影响

后整理

棉粘织物经非热熔性树脂整理后，耐磨性明显下降

五、刚柔性(Flexibility)1、刚柔性概念定义：织物的硬挺和柔软程度；

属于弯曲性的一部分

指标：抗弯长度（硬挺度）悬垂高度（柔软度）2、影响刚柔性的主要因素纤维性状

纤维截面形态、纤维初始模量纱线性状

纱线粗细、纱线捻度、经纬捻向配置织物结构

织物厚度、织物组织、经纬纱的密度后整理

不同后整理（如液氨处理、烧毛等）对刚柔性影响不同第二部分

织物的力学性质(实际应用）

(PracticalApplication)主要内容织物拉伸性应用织物的撕破性应用顶破和胀破性应用织物的耐磨性应用织物的刚柔性应用织物拉伸性的应用

1.

织物耐用性评定织物经磨损后的牢度。

2.织物整理评定日晒、洗涤及各种整理对织物内在质量的影响。时，使人受到约束，感到不适。

3.服装伸展性机织物缺乏延展性，伸长性能较差织物撕破性的应用

1.染整产品评定染整产品的耐用性。

2.织物强度撕破强力与断裂功密切相关，撕破强力还可反映织物的坚韧程度。

顶破和胀破性的应用

1.服装耐用性人体的肘部、膝部的受力，手套、袜子等在手指或脚指处受力造成服装的磨损。

2.

工业用布降落伞、滤尘袋考虑胀破性质，顶破或胀破性是织物强力的综合评价。

耐磨性的应用

1.

模拟衣物与人体磨损

2.模拟衣物与物体磨损实际中,被服损毁的70%因磨损引起,直接影响织物的耐用性

刚柔性的应用

1.

服装用与服装的制作、造型有密切关系

2.产业用织物如纺织品管道、宇航服要求具有一定的空间构形控制力，以免异常变形。

第三部分

织物的力学性质(测试）

(Testing)主