纤维素纤维的主要物理机械性能幻灯片.ppt

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1、纤维素纤维的主要物理机械性能第1页，共15页，编辑于2022年，星期一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。断裂强度断裂强度。断裂延伸度断裂延伸度反映了纤维的柔韧性。弹性性质弹性性质: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。第2页，共15页，编辑于2022年，星期一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第3页，共15页，编辑于2022年，星期一v拉伸曲线v1、负荷伸长

2、曲线以负荷为纵坐标，伸长为横坐标的拉伸过程图。（如图）v2、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。第4页，共15页，编辑于2022年，星期一3、屈服点 拉伸曲线由伸长拉伸曲线由伸长较小部分转向伸长较大部分的转折较小部分转向伸长较大部分的转折点点（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起始较直部分伸直延长线上的应力与应变之比。第5页，共15页，编辑于2022年，星期一对棉、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第6页，共15页，编

3、辑于2022年，星期一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：分子链断裂链断裂分子链滑移链滑移。第7页，共15页，编辑于2022年，星期一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，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

4、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。第8页，共15页，编辑于2022年，星期一分子链及单元结构的相对滑移第9页，共15页，编辑于2022年，星期一弹性性质(一）弹性特性 高分子物理和纺织上概念的差异第10页，共15页，编辑于2022年，星期一普弹形变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：

5、塑性形变：大分子间的相对滑移，是不能回复的形变。第11页，共15页，编辑于2022年，星期一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；粘胶的弹性差第12页，共15页，编辑于2022年，星期一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第13页，共15页，编辑于2022年，星期一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。第14页，共15页，编辑于2022年，星期一END第15页，共15页，编辑于2022年，星期一