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影响纤维强伸度的因素

2019-09-05

   影响纤维强伸度的因素:

  1.内因
  纤维的断裂是由于大分子的相对滑移和分子链的断裂两方面造成的。:当大分子的平均聚合度较小时,大分子间的结合力较小,容易产生滑移,因此纤维的强度就较低而伸长较大;反之,则相反。当大分子较柔曲时,在拉伸外力作用下•●、大分子的伸直•●、伸长较大,纤维的伸长也较大。
  纤维的结晶度高,纤维中分子排列规整性好。缝隙孔洞较小较少。分子间结合力强,纤维的断裂强度•●、屈服应力和初始模量较高,而伸度较小。但结晶度太大会使纤维变脆,结晶区是纤维的强区,无定形区是纤维的弱区,纤维的断裂主要发生在纤维的弱区,因此无定形区的结构情况对纤维强伸度的影晌较大。
  取向度好的纤维有较多的大分子排列在平行纤维的方向上,且大分子较挺直,分子间结合力大,有较多的大分子来承担较大的断裂应力。所以纤维强度较大而伸直度较小。
  纤维中的裂缝•●、孔洞等缺陷和形态结构的不均一(纤维截面粗细不匀,皮芯结构不匀及大分子结构和超分子结构不匀),都会使纤维强度下降。
  2.外因
  空气的温湿度影响纤维的吸湿和回潮率,从而影啊到纤维的强伸度。在纤维回潮率一定的条件下,温度高,纤维大分子热动能高,大分子柔曲性提高,分子间的结合力削弱,因此,纤维强度降低,断裂伸长率增大,拉伸初始模量下降。多数纤维随相对湿度的提高,纤维中所含水分增多,分子间结合力变弱,结晶区变松散,因此纤维的强度降低,伸长增大•●、初始模量下降。相对湿度对纤维强度与伸度的影响,视各自吸湿性能的强弱而不同,吸湿能力大的,影响较显著,吸湿能力小的,影响不大。
  当试样长度长时,测得的强度较低。这是因为纤维在长度方向上各处的强力是不同的,其中必存在着弱环。断裂总是发生在弱环处,测试所得强度实际上是试样最弱一点的强度。试样愈长,可能出现最薄弱环节的机会愈多,测得的强度就愈低。而且试样的不匀性愈大,试样长度对测试结果的影响将愈大。
  当进行束纤维强力测试时,随着纤维根数的增加,测得的束纤维强度换算成单纤维强度会下降。这是由于束纤维中各根纤维的强度,特别是伸长能力不一致,而且伸直状态也不一样。在外力作用下,伸长能力小的•●、强度差的•●、较伸直的首先断裂,以后外力为其他纤维所承受,较前一部分纤维断裂前增大,以致后一部分纤维提前断裂。由于束纤维中单纤维断裂的不同时性,测得束纤维的强力必然小于单根纤维强力之和。当束纤维中纤维根数越多时,断裂不同时越明显,测得的强力就越偏小。
  在纤维强力仪上测试时,试样的拉伸速度对纤维强力与变形的影响也较大。拉伸速度大,即拉伸至断裂经历的时间短,测得的强力较大而伸长较小。测试时对试样加负荷的方式•●、强力仪的量程•●、夹持器对试样的夹持情况•●、预加张力的大小等,对测试结果也都有一定的影响。

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