紡織材料之織物篇（八）：織物的基本力學(xué)性質(zhì)

[編輯:Cyx]  [發(fā)布時間:2015-07-13]  []

　　一、織物的拉伸性能
　　1.織物的拉伸性能指標
　　斷裂強度：織物斷裂強力指標單位常用N/5cm，即5cm寬度的織物的斷裂強力。
　　斷裂功：織物在外力作用下拉伸至斷裂時，外力對織物所做的功。
　　還有斷裂伸長率、斷裂比功等。
　　2.影響織物拉伸性能的因素
　?。?）纖維性質(zhì)：纖維品種不同，織物的拉伸斷裂性能也不相同。即使是相同品種的纖維，當(dāng)它的性狀上稍有差異時，織物的拉伸斷裂性能亦會產(chǎn)生相應(yīng)的變化。
　?。?）紗線的線密度和結(jié)構(gòu)
　　在織物組織和密度相同條件下，用線密度較大的紗線織造的織物，其強度比線密度小的為高。
　?。?）經(jīng)緯密度和織物結(jié)構(gòu)
　　若經(jīng)密不變僅緯密增加，則織物緯向強度增加，而經(jīng)向強度有下降的趨勢；若緯密不變僅經(jīng)密增加，則不僅織物經(jīng)向強度增加，緯向強度也有增加的趨勢?？椢锝M織的種類很多，就機織物的三原組織而言，在其他條件相同時，平紋織物的斷裂伸長率大于斜紋，而斜紋又大于緞紋。
　?。?）上機張力
　　織物在織造過程中的上機張力會影響到紗線的強度和織物的結(jié)構(gòu)，從而影響織物的強力。上機張力大，也就是紗線負荷較大，在負荷大的情況下進行多次開口，經(jīng)紗強度受到的損失就大，因而使織物強度降低。
　　（5）測試條件
　　二、織物的撕裂性能
　　織物邊緣在一集中負荷作用下被撕開的現(xiàn)象稱為撕裂，亦稱撕破。
　　1.影響織物撕裂強力的因素
　?。?）影響織物撕裂強力的內(nèi)在因素
　　紗線性質(zhì)：織物撕裂強力與受力三角區(qū)的大小和紗線強度關(guān)系密切?？椢锏乃毫褟娏εc紗線強力成近似正比的關(guān)系。紗線的斷裂伸長率越大、摩擦系數(shù)越小，受力三角區(qū)越大，同時受力的紗線根數(shù)越多，因此撕裂強力也就越大。
　　織物組織：織物組織不同，經(jīng)緯紗的交織點數(shù)不同，紗線能做相對移動的程度也不同。一般平紋組織織物的撕裂強力最小，方平組織織物的撕裂強力最大，緞紋組織和斜紋組織介于兩者之間，且緞紋組織的撕裂強力大于斜紋組織。
　　織物織縮：織物織縮對織物撕裂強力的影響有兩個方面：一方面，織縮增大時，織物伸長增加，受力三角形增大，受力紗線的根數(shù)增多，使撕裂強力增加；另一方面，織縮增大時，紗線彎曲程度增加，使紗線間的相互擠壓和摩擦增大，受力三角形變小又會使單縫法撕裂強度降低。但前者是主導(dǎo)因素。
　　織物的經(jīng)緯密：在紗線直徑相同的條件下，經(jīng)緯密均低的織物，撕破強力較大。經(jīng)緯密都較大的織物，由于受力三角形變小，受力紗線根數(shù)少而撕裂強力降低。
　　織物的后整理：織物經(jīng)樹脂整理后，織物的一般服用性能可以得到改善，但織物的撕裂強力會降低。
　?。?）試驗條件對織物撕裂強力的影響
　　試樣尺寸的影響：在梯形法撕裂試驗中，受力三角形與切口處第一根斷裂紗線的長度有關(guān)，其長度越長，受力三角區(qū)越大，受力紗線根數(shù)越多，撕裂強力也越大。
　　撕裂速度的影響：通常梯形撕裂強力隨撕裂速度增加而提高（因為是拉伸）；單縫撕裂強力隨撕裂速度增加而降低（因為是剪切三角區(qū)）。
　　溫濕度條件：溫濕度不同會影響紗線本身的斷裂強度和斷裂伸長率，并且嚴重影響到紗線的表面摩擦性能，從而影響織物的撕裂強力。
　　2．織物的紕裂
　　織物紕裂是指織物在使用過程中受外力作用后產(chǎn)生的紗線橫向滑移的結(jié)構(gòu)損壞現(xiàn)象。
　　產(chǎn)生紕裂的原因是多方面的：纖維本身摩擦系數(shù)小，伸直度高，硬度和抗彎曲剛度大；織物的經(jīng)緯密小、織物結(jié)構(gòu)松、交織點少；經(jīng)緯紗結(jié)構(gòu)緊、表面光滑、捻度大等，以及織造過程中的上機張力等。
　　三、織物的頂破性能
　　織物在一垂直于其平面的負荷作用下，頂起或鼓起擴張而破裂的現(xiàn)象稱為頂破。
　　影響織物頂破性能的因素：
　　織物拉伸斷裂強力對頂破強力有直接影響。通常，隨著織物經(jīng)緯向拉伸強力的增加，頂破強力明顯提高。
　　機織物經(jīng)緯向的結(jié)構(gòu)和紗線性質(zhì)差異程度，對織物頂破或脹破強力有很大的影響。實驗表明，當(dāng)經(jīng)、緯紗的斷裂伸長率、織縮率和經(jīng)密、緯密相近時，經(jīng)、緯兩系統(tǒng)同時發(fā)揮分擔(dān)負荷的最大作用，故頂破強力較大；反之，差異大的，首先在伸長能力差的系統(tǒng)斷裂，頂破強力就較小。
　　針織物正是具有高伸長率的特點和各向同性的調(diào)整，頂破強度較高。
　　非織造布的纖維強度，纖維間固著點的強度是影響頂破的關(guān)鍵因素。其次，纖維摩擦、卷曲和糾纏作用亦影響頂破性能。
　　四、織物的彎曲性能
　　織物抵抗彎曲變形的能力，稱為彎曲或抗彎剛度。
　　影響織物剛?cè)嵝缘囊蛩兀?br /> 　　1.纖維性狀
　　纖維初始模量是織物剛?cè)嵝缘臎Q定性因素。纖維的初始模量大，織物剛性也大。
　　異形截面與圓形截面的纖維相比，異形截面的纖維剛性較大。另外，中空纖維的彎曲剛度隨著中空度的增加而加大，其織物的硬挺度也增大。纖維的彎曲和摩擦系數(shù)也對織物彎曲剛度產(chǎn)生影響，其值越大，織物剛性越大。
　　2.紗線性狀
　　紗線直徑較粗、捻度較大時，紗線的彎曲剛度較大，織物較硬挺；反之，織物較柔軟。
　　3.織物幾何結(jié)構(gòu)
　　機織物中交織點越多，浮長越短，經(jīng)緯紗間切向滑動阻力就越大，織物中經(jīng)緯紗間作相對移動的可能性越小，織物就越剛硬。
　　針織物中線圈長度越長，紗線之間接觸點越少，紗線間切向滑動阻力就越小，織物就越柔軟。
　　非織造布中，纖維間的粘結(jié)點越多，粘結(jié)點越大，非織物的剛性越大。
　　不管何種織物，其厚度增加時，織物彎曲剛度也顯著提高。
　　4.后整理
　　合成纖維織物，在燒毛、染色、熱定形時，因處于高溫作用下，若溫度處理不當(dāng)，會導(dǎo)致織物發(fā)硬、變脆。
　　織物的剛?cè)嵝钥捎脵C械和化學(xué)的方法加以改變。當(dāng)棉麻織物用液氨處理，可改善織物的柔軟性，效果顯著。要提高織物的硬挺度，可進行硬挺整理。要改善織物的柔軟性，可以采用柔軟整理。
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