紡織材料之織物篇（八）：織物的基本力學性質

　　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
　　（1）纖維性質：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，當它的性狀上稍有差異時，織物的拉伸斷裂性能亦會產生相應的變化。
　　（2）紡紗線的線密度和結構
　　在織物組織和密度相同條件下，用線密度較大的紡紗線織造的織物，其強度比線密度小的為高。
　　（3）經緯密度和織物結構
　　若經密不變僅緯密增加，則織物緯向強度增加，而經向強度有下降的趨勢；若緯密不變僅經密增加，則不僅織物經向強度增加，緯向強度也有增加的趨勢。織物組織的種類很多，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。
　　（4）上機張力
　　織物在織造過程中的上機張力會影響到紡紗線的強度和織物的結構，從而影響織物的強力。上機張力大，也就是紡紗線負荷較大，在負荷大的情況下進行多次開口，經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象稱為撕裂，亦稱撕破。
　　1.影響織物撕裂強力的因素
　　（1）影響織物撕裂強力的內在因素
　　紡紗線性質：織物撕裂強力和受力三角區的大小和紡紗線強度關系緊密。織物的撕裂強力和紡紗線強力成近似正比的關系。紡紗線的斷裂伸長率越大、摩擦系數越小，受力三角區越大，同時受力的紡紗線根數越多，因此撕裂強力也就越大。
　　織物組織：織物組織不同，經緯紗的交錯點數不同，紡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小，方平組織織物的撕裂強力大，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，受力紡紗線的根數增多，使撕裂強力增加；另一方面，織縮增大時，紡紗線彎曲程度增加，使紡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。但前者是主導因素。
　　織物的經緯密：在紡紗線直徑相同的條件下，經緯密均低的織物，撕破強力較大。經緯密都較大的織物，由于受力三角形變小，受力紡紗線根數少而撕裂強力降低。
　　織物的后后整理：織物經樹脂后整理后，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。
　　（2）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，受力三角形和切口處根斷裂紡紗線的長度有關，其長度越長，受力三角區越大，受力紡紗線根數越多，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）。
　　溫濕度條件：溫濕度不同會影響紡紗線本身的斷裂強度和斷裂伸長率，并且嚴峻影響到紡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生的紡紗線橫向滑移的結構損壞現象。
　　產生紕裂的原因是多方面的：纖維本身摩擦系數小，伸直度高，硬度和抗彎曲剛度大；織物的經緯密小、織物結構松、交錯點少；經緯紗結構緊、表面完滑、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，隨著織物經緯向拉伸強力的增加，頂破強力明顯提高。
　　機織物經緯向的結構和紡紗線性質差異程度，對織物頂破或脹破強力有很大的影響。實驗表明，當經、緯紗的斷裂伸長率、織縮率和經密、緯密相近時，經、緯兩系統同時發揮分擔負荷的大作用，故頂破強力較大；反之，差異大的，首先在伸長能力差的系統斷裂，頂破強力就較小。
　　針織物物正是具有高伸長率的特點和各向同性的調整，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。
　　影響織物剛柔性的因素：
　　1.纖維性狀
　　纖維初始模量是織物剛柔性的決策性因素。纖維的初始模量大，織物剛性也大。
　　異形截面和圓形截面的纖維相比，異形截面的纖維剛性較大。其它，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也對織物彎曲剛度產生影響，其值越大，織物剛性越大。
　　2.紡紗線性狀
　　紡紗線直徑較粗、捻度較大時，紡紗線的彎曲剛度較大，織物較硬挺；反之，織物較柔軟。
　　3.織物幾何結構
　　機織物中交錯點越多，浮長越短，經緯紗間切向滑動阻力就越大，織物中經緯紗間作相對移動的可能性越小，織物就越剛硬。
　　針織物物中線圈長度越長，紡紗線之間接觸點越少，紡紗線間切向滑動阻力就越小，織物就越柔軟。
　　非織造布中，纖維間的粘結點越多，粘結點越大，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.后后整理
　　合成纖維織物，在燒毛、上色、熱定形時，因處于高溫作用下，若溫度處理不當，會導致織物發硬、變脆。
　　織物的剛柔性可用機械和化學的方法加以改變。當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，可進行硬挺后整理。要改善織物的柔軟性，可以采納柔軟后整理。
　　面料材料之織物篇（八）：織物的基本力學性質

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