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      天臺縣偉盛工業濾布廠

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      濾布的物理機械性能詳解

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      一、定義

      織物在外力作用下引起的應力與變形間的關系所反映的性能叫做織物的物理機械性能。它包含強度、伸長、彈性及耐磨性等方面的性能。


      二、強度性能

      1 .織物的拉伸強度與斷裂伸長率

      織物在使用過程中,受到較大的拉伸力作用時,會產生拉伸斷裂。將織物受力斷裂破壞時的拉伸力稱為斷裂強度;在拉伸斷裂時所產生的變形與原長的百分率,稱為斷裂伸長率。織物的拉伸斷裂性能決定于纖維的性質、紗線的結構、織物的組織以及染整后加工等因素。

      ⑴纖維的性質:纖維的性質是織物拉伸斷裂性能的決定因素。纖維的斷裂強度是指單位細度的纖維能承受的最大拉伸力,單位: CN/dtex 。在天然纖維中,麻纖維的斷裂強度最高,其次是蠶絲和棉,羊毛最差。化纖中,錦綸的強度最高,并且居所有纖維之首,其次是滌綸、丙綸、維綸、腈綸、氯綸、富強纖維和粘膠纖維。其中,粘膠纖維強度雖低,但略高于羊毛,在濕態下,其強力下降很多,幾乎濕強僅為干強的 40~50% 。除粘膠纖維外,羊毛、蠶絲、維綸、富強纖維的濕強也有所下降,但棉、麻纖維例外,其濕強非但沒有下降反而有所提高。滌綸、丙綸、氯綸、錦綸、腈綸等則因吸濕小,而使其干、濕態強度相差無幾。至于斷裂伸長率,則屬麻纖維最小,只有 2% 左右,其次為棉,只有 3~7% ,蠶絲 15~25% ,而羊毛屬天然纖維之首,可達 25~35% 。化纖中,以維綸和粘膠纖維的斷裂伸長率最低,在 25% 左右,其它合纖均在 40% 以上。

      因此,各類紡織纖維的拉伸性能是不同的:棉麻類屬高強低伸型,羊毛屬低強高伸型,而錦綸、滌綸、腈綸等屬高強高伸型,此外,還有維綸和蠶絲屬中強中伸型。一般細而長的纖維織成的織物比粗而短的纖維織物拉伸性能好。

      ⑵紗線結構:一般情況下,紗線越粗,其拉伸性能越好;捻度增加,有利于拉伸性能提高;捻向的配置一致時,織物強度有所增加;股線織物的強度高于單紗織物。

      ⑶織物的組織結構:在其它條件相同的情況下,在一定長度內紗線的交錯次數越多,浮長越短,織物的強度和斷裂伸長率越大。因此,三原組織中以平紋的拉伸性能為最好,斜紋次之,緞紋織物最差。

      ⑷后染整加工: 織物的后整理對拉伸性能的影響,應視具備情況而定,有利有弊。

      織物拉伸性能可用斷裂強力、斷裂伸長、斷裂長度、斷裂伸長率、斷裂功等指標來表達。國際上通用經緯向斷裂功之和作為織物的堅韌性指標。

      2 . 織物的撕裂強度

      在使用過程中織物上的紗線會被異物鉤住而發生斷裂,或是織物局部被夾持受拉而被撕成兩半。織物的這種損壞現象稱為撕裂或撕破。目前,我國在經樹脂整理的棉型織物和其它化纖織物測試中,有評定織物撕裂強度的項目。織物撕裂強度的影響因素同拉伸性能,所不同的是撕裂性能還與紗線在織物中的交織阻力有關,因而表現出平紋組織織物的撕裂強度最小,方平組織織物最大,鍛紋和斜紋組織處于兩者之間。織物的撕裂性能在一定程度上能反映出織物的活絡、板結等風格特性。

      測試織物撕裂強度的方法,國家標準中規定有三種:單縫法、梯形法、落錘法。這三種方法分別適合于測試經染整加工處理的織物、各種機織物及輕薄非織造織物。針織物一般不作撕裂試驗。

      3 . 織物的頂裂強度

      織物局部在垂直于織物平面的負荷作用下受到破壞,稱其為頂裂或頂破。頂破與衣著用織物的拱肘拱膝現象相關,。頂破試驗可提供織物多向強伸特征的信息,特別適用于針織物、三向織物、非織造布及降落傘用布等。

      國家標準中規定,頂裂試驗采用彈子式或氣壓式頂裂試驗機進行。測試指標為頂破強度和頂破伸長。


      三、抗皺性與彈性

      抗皺性是指織物抵抗彎曲變形的能力,也稱為折痕回復性;彈性是指織物變形后的恢復能力。二者同歸于織物的彎曲性能。織物并非完全彈性體,織物在外力作用下會產生可變的彈性變形和不可變的塑性變形。當外力去除后織物能立即恢復原狀或經過一段時間逐漸恢復原狀的性能稱為可變彈性變形,包括急彈性變形和緩彈性變形;當外力去除后織物不能恢復原狀的性能稱為不可變塑性變形。影響抗皺性和彈性的主要因素有纖維性質、紗線結構、織物組織及后加工等。

      ⑴纖維性質:纖維的抗皺性和彈性是影響織物抗皺性和彈性的主要因素,抗皺性決定于纖維初始模量的大小。初始模量是指較小的拉伸力與變形應力之比。初始模量越大,抗皺性越好;初始模量越小,抗皺性越差。在天然纖維中,以麻纖維的初始模量屬首位,且在所有纖維中其值最大,棉、蠶絲次之,羊毛最差。在化纖中,初始模量從大到小依次是滌綸、粘膠纖維、腈綸、維綸、丙綸、氯綸、錦綸。彈性與纖維在小變形下的拉伸回復性能成線性關系,天然纖維中的羊毛彈性最好,氨綸又稱之為彈性纖維,其次是錦綸、丙綸、滌綸、腈綸、氯綸和維綸,以粘膠的彈性為最差。

      因此,滌綸初始模量高,彈性好,其織物不易折皺,保形性好,而錦綸雖然彈性好于滌綸,但初始模量低,其織物挺括度不如滌綸織物好。棉、粘膠等纖維初始模量較高,但彈性差,其織物一旦形成折皺,不易消失。

      ⑵紗線結構: 紗線捻度適中,其織物抗皺性好,否則抗皺性會因捻度過大或過小而變差。

      ⑶織物的組織結構:一般組織點少的織物抗皺性好,因此鍛紋組織織物的抗皺性較好,而平紋組織織物較差。

      ⑷后加工:織物經過熱定型和樹脂整理,可提高抗皺性。

      表達織物抗皺性的指標為折痕回復角,而反映彈性大小的指標是彈性恢復率。它們的測定均有國家標準統一的測試方法。


      四、耐磨性

      織物在穿著和使用過程中會受到各種磨損而引起織物損壞,將織物抵抗磨損的特性稱為耐磨性。其影響因素仍是纖維的性質、紗線的結構、織物組織及后加工特性。

      ⑴纖維的性質:在各種纖維中,以錦綸的耐磨性為最優,其次是滌綸、維綸、丙綸、氯綸,腈綸的耐磨性最差。天然纖維中,羊毛的耐磨性相當好,棉、蠶絲和麻的耐磨性一般。

      ⑵紗線結構:紗線粗,其織物耐磨性好;捻度大的織物耐磨性亦好;股線織物的耐磨性優于單紗織物。

      ⑶織物組織結構:在經緯密度較疏松的織物中,平紋組織織物的耐磨性最好,鍛紋組織最差;而在經緯密度較大的緊密織物中,結論正好相反,平紋織物的耐磨性最差,鍛紋織物耐磨性最好。一般,過松、過緊的織物都不利于織物的耐磨性。

      ⑷后加工:織物經過樹脂整理,可提高其耐磨性。

      織物耐磨性能的測試(儀器試驗)。評價織物耐磨性的指標很多,大致可分為以下幾種:

      ①經一定的摩擦次數后,以織物物理性能發生的變化表示,用儀器來測定強度、重量、厚度、透氣量等的變化率。

      ②以試樣上出現一定的物理形態變化(如產生破洞)時的摩擦次數來表示。

      ③采用綜合耐磨值


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