纤维素纤维主要物理—机械性能(精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,纤维素纤维的主要物理,机械性能,纤维的机械性能指标,纤维的强度单位有以下几种表示方法达因,/,厘米,2,、牛顿,/,米,2,、公斤,/,毫米,2,、克,/,旦、克,/,特,织物的机械性能由,断裂强度,、,断裂延伸度,、,弹性,、耐磨性、撕破强力表示。,断裂强度,。,断裂延伸度,反映了纤维的柔韧性。,弹性性质:,是指纤维从形变中回复原状的能力。,织物的耐用性：,与纤维的断裂强度、纤维的断裂延伸度、纤维的弹性都有很大关系。,织物的柔韧性可用纤维的模量、纤维的强度、纤维的断裂延伸度来表示。,织物的防皱性、平挺性则取决于纤维的弹性等性质。,纤维的断裂延伸度及应力,应变曲线纤维的断裂延伸度反映了纤维的柔韧性,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）,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。,3,、,屈服点,拉伸曲线由伸长较小部分转向伸长较大部分的转折点,（二）,拉伸图上的有关指标：,1,、断裂点的指标,2,、,初始模量：,纤维材料拉伸曲线的,起始较直部分伸直延长线,上的应力与应变之比。,对棉、麻和粘胶纤维的以下几个参数进行比较,:,麻,棉,粘胶,强度,高,中,低,延伸度,低,低,高,屈服点,无,无,有,初杨氏模量,高,中,低,评价,硬脆,硬强,软弱,大分子共价键断裂机理分子链断裂原因：,氢键,共价键，分子间滑移所需的力,分子链断裂所需的力。,分子链断裂条件：纤维的聚合度高、取向度、结晶度高，即分子间作用力小。,(,一,),纤维素纤维断裂机理纤维断裂的可能情况有两种：,分子,链断裂,分子,链滑移,。,弱环定理,弱点断裂机理定理：强力决定于纤维上最弱的一环。,其断裂机理是由于大分子排列的不整齐性，,纤维上存在薄弱环节，,当纤维受力时，会在此处首先断裂，然后缺口逐渐扩展，直至纤维断裂。适用于弱环断裂机理的纤维有：天然纤维素纤维（麻、棉），这一事实可由以下得以证明：棉纤维实际强力比其理想强力小得多棉纤维的湿强力,干强力水有润滑作用，能缓和应力不匀，部分消除弱点分子间建立交联，强度下降。,分子链及单元结构的相对滑移,弹性性质,(,一）弹性特性 高分子物理和纺织上概念的差异,普弹形变,包括键长和键角的变化，形变瞬间完成（与时间无关），形变量很小。,高弹形变,（,TTg,）是当纤维被拉伸时，无定形区分子内旋转、伸直，甚至分子链段滑移；放松后，拉直的分子链可通过内旋转而回复。高弹形变是时间的指数函数，形变量很大。,强迫高弹形变,（,T,Tg,）不能通过内旋转回复,塑性形变,：,大分子间的相对滑移，是不能回复的形变。,纤维的形变回复度与应力的关系,相同应力下，锦纶的弹性最好；麻、棉的弹性中等；粘胶的弹性差,纤维的形变回复度与形变的关系,由图中可以看出：形变小时锦纶、羊毛弹性最好；棉、粘胶弹性中等；麻弹性最差形变大时；锦纶弹性最好；羊毛次之；纤维素纤维弹性都差,纤维素纤维弹性差的原因棉、麻纤维：,主链是糖环，,比较僵硬，内旋转困难，难产生高弹形变，一般产生普弹形变。,氢键太多，,分子间氢键进一步限制了内旋转，低形变时，可产生普弹形变；,高应力时，氢键可被拆散，,产生分子链段的移动，形变较大。当分子链段移动到新的位置后，可,产生新的氢键，,将形变固定,“,应变硬化”现象。,END,