纺织纤维拉伸性质测定

Download Report

Transcript 纺织纤维拉伸性质测定

纺织纤维拉伸性质测定

纤维在纺织品加工使用过程中,会受到
各种外力作用而产生变形,甚至被破坏。
纤维承受各种外力作用所呈现的特性称
为力学性能。本次实验主要以一次拉伸
断裂性能测试为主。
一、目的要求:
1、 掌握纺织纤维一次拉伸断裂性能指标
 2、 掌握电子单纤维强力仪操作测试方法

二、纺织纤维一次拉伸断裂性能指标








1、 断裂强力P (CN, N)
纤维受外力拉伸到断裂时所需要的力
2、 相对强度:指折合到纤维单位粗细的强力
(1)断裂强度(比强度)P0(N/tex, CN/tex,g/D)
(2) 断裂应力 δ= P/S (N/mm2)
指纤维每平方米或每平方毫米截面积能承受的
力
(3)断裂长度L(km)
单根纤维如果延续很长,当其自身的重力把自身
拉断(即重力等于断裂强力)时的纤维长度叫断裂
长度。
二、纺织纤维一次拉伸断裂性能指标






3、 断裂伸长和断裂伸长率
纤维拉伸到断裂,长度的增加量称为断裂伸长
量(mm)
纤维的断裂伸长与原长度的百分比称为断裂伸
长率(%)
4、 拉伸变形曲线
拉伸过程中力与变形间的变化曲线称为拉伸变
形曲线,有负荷-伸长曲线;应力-应变曲线。
从拉伸曲线图能直观地反映纤维拉伸性能,得
到拉伸断裂强力与伸长(或应力与应变);屈
服点;初始模量等
三、影响纤维拉伸性质测试结果的因素
1、 温湿度:
 温度升高,纤维大分子动能增加,分子间结合力下
降,一般会导致断裂强力下降,断裂伸长率增加,
初始模量下降。
 相对湿度对纤维拉伸性质的影响因纤维品种而异。
对于吸湿好的天然纤维素纤维,如棉、麻,随着相
对湿度的增加,强力增加。而其他吸湿好的纤维,
如粘胶纤维、毛纤维、蚕丝等,随着相对湿度的增
加,强力下降。对于吸湿性很差的纤维,如涤纶、
丙纶等,相对湿度对强力的影响不大。这是因为水
蒸气分子进入纤维内部结构后,会降低大分子间的
结合力,使纤维强力降低,而棉、麻纤维素纤维的
大分子聚合度高,分子链长,吸湿后,纤维分子易
在外力作用下改善取向,能更好地承受轴向负荷,
故强力反而有所提高。

三、影响纤维拉伸性质测试结果的因素
2、 试样的夹持长度(试样长度)
 纤维在拉伸外力作用下断裂,它往往发生在试
样长度某薄弱的环节上,而试样长度越长,出
现薄弱环节的概率越大,故测出的强力有所下
降。这种现象称为弱环定理。
 3、 拉伸速度
 纤维变形具有时间的依赖性,随着作用时间的
变化,变形会随之变化,而拉伸速度的变化,
会影响纤维变形断裂的时间,最终影响其测试
结果。一般情况下速度高,测出的强力偏高,
伸长率下降。

三、影响纤维拉伸性质测试结果的因素
4、 试样根数
 针对束纤维强力测试而言,各根纤维之间强力
不匀、伸长不匀及各根纤维伸直状态不一致等,
导致拉断一束纤维时,各根纤维断裂不同时,
强力低、伸长能力差的纤维先断裂,强力大、
伸长能力大的纤维后断裂。因此,拉断一束纤
维的强力要比单根纤维强力之和小。
 5、 初张力
 加初张力的目的是使纤维在伸直(但不伸长)
状态下量取准确的夹持长度,因此其大小会影
响纤维夹持长度。初张力大小,依纤维品种、
粗细而定。一般情况下取0.5 CN/tex。

四、试验仪器

LLY-06B/PC电子单纤维强力仪、
YGB003A电子单纤维强力机
LLY-06B/PC电子单纤维强力仪构造
五、一次拉伸断裂试验原理

将纤维夹持在上下夹头间,揿动“拉伸”
按钮,下夹头下降拉伸纤维,上夹头基
本没有位移,纤维上受到的力,通过挂
钩传到电阻式传感器,由传感器将力的
量转换成电量直接读出力的大小,而下
夹头的位移量即为纤维的伸长量。当纤
维断裂,下夹自动回升,即可记录纤维
一次拉伸断裂强力和伸长。
六、试验方法或操作步骤
(LLY-06B/PC)





1、接通电源,开机
2、控制器参数及功能设置
依次按“总清”-“复位”-“设定”,进入设
定状态,按“空格”进行量程切换,按“左
移”“右移”移动光标,分别对时间、测试次
数(Num)、夹持距离、速度进行设定,设定
时先按“清除”,再输入数据,每次输入后按
“确认”。再按“设定”进入功能设定状态,
按“功能”键进行功能设定,重复按“功能”
键,在1-8种功能间切换。
本实验选功能1一次拉伸试验
再按“设定”键退出设定状态,按“实验”进
入工作状态。
六、试验方法或操作步骤
3、装夹试样

取下上夹头,在黑绒板上,用预加张力夹
夹持一根纤维尾部,再将纤维头部夹入上夹头
中,将上夹头挂到操作台挂钩上,纤维顺势进
入下夹钳,旋紧下夹钳钳口。
 4、按“拉伸”健,下夹头下降,纤维断裂后
下夹自动回升。记录测试结果或仪器自动打印
结果:


断裂强力 断裂伸长量 断裂伸长率 断裂功 断裂时间
F(cN)
L(mm)
L(%)
W(mJ) T(s)

5、设定次数测试完毕按“统计”打印统计值。