紡織纖維的機(jī)械性能
紡織纖維的機(jī)械性能應(yīng)包括纖維的強(qiáng)度、伸長(zhǎng)、彈性、耐磨性、彈性模量等。
纖維的強(qiáng)度:纖維的強(qiáng)度是指纖維抵抗外力破壞的能力,它在很大程度上決定了紡織商品的耐用程度。
纖維的強(qiáng)度可用纖維的絕對(duì)強(qiáng)力來(lái)表示,它是指纖維在連續(xù)增加負(fù)荷的作用下,直至斷裂時(shí)所能承受的最大負(fù)荷。其法定講師單位為牛頓(N)或厘牛頓(cN)。過(guò)去習(xí)慣用克力或公斤力表示。
由于纖維強(qiáng)力的與纖維的粗細(xì)有關(guān),所以對(duì)不同粗細(xì)的纖維,絕對(duì)強(qiáng)力無(wú)可比性,因此,常用相對(duì)強(qiáng)度來(lái)表示纖維的強(qiáng)度。相對(duì)強(qiáng)度是指單位線密度(每特或每旦)纖維所能承受的最大拉力。法定計(jì)量單位為牛/特(N/tex)或厘牛/特(cN/tex)。過(guò)去習(xí)慣用克力/旦表示。
纖維的彈性:纖維及其制品在加工和使用中,都要經(jīng)受外力的作用,并且產(chǎn)生相應(yīng)的變形。當(dāng)外力的作用去除后,纖維的一部分變形可恢復(fù),而另一部分變形則不會(huì)恢復(fù)。根據(jù)纖維的這一特性,可將纖維的變形為成三個(gè)部分,即當(dāng)外力去除后能立即恢復(fù)的這部分變形稱急彈性變形;當(dāng)外力去除后,能緩慢地恢復(fù)的這部分變形稱緩彈性變形;當(dāng)外力去除后,不能恢復(fù)的這部分變形稱塑性變形。
纖維的彈性就是指纖維變形的恢復(fù)能力。表示纖維彈性大小的常用指標(biāo)是纖維的彈性回復(fù)率或稱回彈率。它是指急彈性變形和一定時(shí)間的緩彈性變形占總變形的百分率。
纖維的彈性回復(fù)率高,則纖維的彈性好,變形恢復(fù)的能力強(qiáng)。用彈性好的纖維制成的紡織品尺寸穩(wěn)定性好,服用過(guò)程中不易起皺,并且較為耐磨。如:滌綸具有優(yōu)良的彈性,其制成的服裝具有挺括、耐磨等特性。
纖維的耐磨性:纖維及其制品在加工和實(shí)際使用過(guò)程中,由于不斷經(jīng)受磨擦而引起磨損。而纖維的耐磨性就是指纖維耐受外力磨損的性能。
纖維的耐磨性與其紡織制品的堅(jiān)牢度密切相關(guān)。耐磨性的優(yōu)劣是衣著用織物服用性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。纖維的耐磨性與纖維的大分子結(jié)構(gòu)、超分子結(jié)構(gòu)、斷裂伸長(zhǎng)率、彈性等因素有關(guān)。常見(jiàn)纖維耐磨性高低的順序如下:
錦綸>丙綸>維綸>乙綸>滌綸>腈綸>氯綸>毛>絲>棉>麻>富強(qiáng)纖維>銅氨纖維>粘膠纖維>醋酯纖維>玻璃纖維。
纖維的彈性模量:纖維的彈性模量也稱“初始模量”,它是指纖維拉伸曲線上開(kāi)始一段直線部分的應(yīng)力應(yīng)變比值。在實(shí)際計(jì)算中,一般可取負(fù)荷伸長(zhǎng)曲線上伸長(zhǎng)率為1%時(shí)的一點(diǎn)來(lái)求得纖維的彈性模量。
纖維彈性模量的大小表示纖維在小負(fù)荷作用下的難易程度,它反映了纖維的剛性,并與織物的性能關(guān)系密切。當(dāng)其他條件相同時(shí),纖維的彈性模量大,則織物硬挺;反之,彈性模量小,則織物柔軟。
加捻是使紗條的兩個(gè)截面產(chǎn)生相對(duì)回轉(zhuǎn),這時(shí)紗條中原來(lái)平行于紗軸的纖維傾斜成螺旋線。對(duì)短纖維來(lái)說(shuō),加捻主要是為了提高紗線的強(qiáng)度。而長(zhǎng)絲的加捻既可以提高紗線的強(qiáng)度,又可產(chǎn)生某種效應(yīng)。紗線加捻的多少以及紗線在織物中的捻向與捻度的配合,對(duì)產(chǎn)品的外觀和性能都有較大的影響。
加捻性質(zhì)的指標(biāo)有:表示加捻程度的捻度、捻系數(shù)及表示加捻方向的捻向。
捻度 紗絲加捻角扭轉(zhuǎn)一圈為一個(gè)捻回。紗線單位長(zhǎng)度內(nèi)的捻回?cái)?shù)稱捻度。我國(guó)棉型紗線采用特?cái)?shù)制捻度,即用10 cm紗線長(zhǎng)度內(nèi)的捻回?cái)?shù)表示;精梳毛紗和化纖長(zhǎng)絲則采用公制支數(shù)制捻度,即以每米內(nèi)的捻回?cái)?shù)表示;此外,還有以每英寸內(nèi)捻回?cái)?shù)表示的英制支數(shù)制捻度。
捻系數(shù) 捻度不能用來(lái)比較不同粗細(xì)紗線的加捻程度,因?yàn)橄嗤矶?,粗的紗條其纖維的傾斜程度大于細(xì)的紗條。在實(shí)際生產(chǎn)中,常用捻系數(shù)來(lái)表示紗線的加捻程度。捻系數(shù)是結(jié)合線密度表示紗線加捻程度的相對(duì)數(shù)值,可用于比較不同粗細(xì)紗線的加捻程度。捻系數(shù)可根據(jù)紗線的捻度和紗線的線密度計(jì)算而得到的。
捻向 捻向是指紗線加捻后,單紗中的纖維或股線中單紗呈現(xiàn)的傾斜方向。它分Z捻和S捻兩種。加捻后,紗絲的捻向從右下角傾向左上角,傾斜方向與“S”的中部相一致的稱S捻或順手捻;紗線的捻向從左下角傾向右上角,傾斜方向與“Z”的中部相一致的稱Z捻或反手捻。一般單紗常采用Z捻,股線采用S捻。
股線的捻向按先后加捻的捻向來(lái)表示。例如,單紗為Z捻、初捻為S捻、復(fù)捻為Z捻的股線,其捻向以ZSZ表示。
紗線的捻向?qū)椢锏耐庥^和手感影響很大,利用經(jīng)緯紗的捻向與織物組織相配合,可織出外觀、手感等風(fēng)格各異的織物。
吸濕性能 紡織纖維放在空氣中,會(huì)不斷地和空氣進(jìn)行水汽的交換,即紡織纖維不斷地吸收空氣中的水汽,同時(shí)也不斷地向空氣中放出水汽。紡織纖維在中吸收或放出水汽的性能稱為纖維的吸濕性。
紡織纖維的吸濕性是紡織纖維的重要物理性能之一。紡織纖維吸濕性的大小對(duì)紡織纖維的形態(tài)尺寸、重量、物理機(jī)械性能都有一定的影響,從而也影響其加工和使用性能。紡織纖維吸濕能力的大小還直接影響服用織物的穿著舒適程度。吸濕能力大的纖維易吸收人體排出的汗液,調(diào)節(jié)體溫,解除濕悶感,從而使人感到舒適。所以在商業(yè)貿(mào)易、纖維性能測(cè)試、紡織加工及紡織品的選擇中都要注意纖維的吸濕性能。
在常見(jiàn)的紡織纖維中,羊毛、麻、粘膠纖維、蠶絲、棉花等吸濕能力較強(qiáng),合成纖維的吸濕能力普遍較差,其中維綸和錦綸的吸濕能力稍好,腈綸差些,滌綸更差,丙綸和氯綸則幾乎不吸濕。目前,常將吸濕能力差的合成纖維與吸濕能力較強(qiáng)的天然纖維或粘膠纖維混紡,以改善織品的吸濕能力。
在纖維的吸濕性能中,除吸濕性外,纖維材料的吸水性也與服用織物的穿著舒適性密切相關(guān)。纖維的吸水性是指纖維吸著液體水的性能。人們?cè)诨顒?dòng)時(shí)所產(chǎn)生的水汽和汗水,主要領(lǐng)先材料的吸濕和吸水性能,進(jìn)行吸收并向外發(fā)散,從而使人感到舒適。一般來(lái)說(shuō),外衣主要是受雨水的浸濕,所以可選擇吸水性小的纖維作外衣材料;內(nèi)衣主要是受身體的不顯性蒸發(fā)和出汗浸濕,因此要選擇吸濕和吸水性大的纖維作內(nèi)衣材料。
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