[科普中国]-强伸性能

任何纺织制品都必须具有一定的强力才有使用价值，纺织材料在使用中受到拉伸、弯曲、压缩和扭转作用，产生不同的变形，但主要受到的外力是拉伸。纺织材料的弯曲性能也与它的拉伸性能有关。因此，拉伸性能的研究受到充分的重视。

纺织材料的拉伸性能主要包括强力和伸长两方面。纺织品的拉伸性能与组成它的纤维拉伸性能有关。天然纤维中，麻的伸长小，其制品刚硬；羊毛的伸长大，其制品柔软。化学纤维的强力和伸长可在加工过程中控制。除拉伸断裂特性外，纤维在外力作用下的变形回复能力，影响纺织品的尺寸稳定性和使用寿命。有的还要测定纺织材料的蠕变应力松弛、反复拉伸特性等。

强伸性能测试强力试验仪器种类很多，从原理上分，有机械式和电子式两大类。机械式强力仪有摆锤式、斜面式和杠杆式等。从动力来源来分。有电动式、重力式、水压式和液压式。有的强力仪是静态慢速拉伸，有的则对试样进行快速拉伸威冲击试验。但是，尽管强力测试仪器种类很多，它们都由一些基本作用机构组成，包括以下一些部分：

(1)夹持和拉伸试样机构，包括拉伸速度的调节，夹持器升降控制和自动操作等。

(2)负荷测量系统，用于指示试样受力大小。

(3)伸长测量机构，包括断裂自停装置。

(4)试验结果的数据处理和打印输出。

(5)负荷-伸长曲线的绘制。1

测试的内容一般强力仪有较多的人工操作，包括夹持试样、开动机器、读取强力伸长值。清除拉断的试样、使仪器恢复开始时状态，以便进行下一次试验操作等。为了减轻操作人员的劳动强度，缩短试验时间，消除人工读数可能产生的误差等，有必要提高仪器的自动化程度，因此出现了自动夹持试样、自动换管、自动拉伸和数据处理的全自动纱线强力仪。另外，在同一台仪器上使用不同传感器，能测量纤维、纱线和织物的强力，具有较宽负荷测量范围和多种测试功能的万能式材料试验机，在纺织材料测试中也得到广泛的应用。1

纺织材料强伸度指标表示纺织材料拉伸过程受力与变形的关系曲线，称为拉伸曲线。它可以用负荷-伸长曲线表示，也可用应力-应变曲线表示。不同类别的纺织纤维，由于结构不同，拉伸曲线的形状不一样。棉，羊毛，丝等天然纤维之间强力与伸长特性有很大差别。化学纤维由于加工过程中纺丝条件不一样，制成的纤维拉伸曲线也不相同。拉伸倍数愈高，纤维分子定向性愈好，纤维强力高而伸长小。

一般应力-应变曲线的初始阶段为弹性区域，在这区域中纤维分子链产生弹性形变；相互间没有大的变位。超过这一范围后为延性区域，外力克服分予间引力，使分子链间产生滑移，纤维较小应力的增加会产生较大的延伸，应力去除后发生不可回复的剩余应变。有的纤维在延性区域后还有补强区域，这一区域中应力再次增大是由于应变增加后，存在于结晶区的分子链段逐渐紧张，致使应力增大。1

提高纤维强伸性能的途径纺织纤维是高分子聚合物，制造高强度高模量纤维的方法，除了提高纤维大分子的相对分子质量(或聚合度)外，一般是采用提高分子链的取向度和改善结晶结构的方法，使纤维的断裂点轨迹远离应力-应变坐标轴的原点，以获得强而韧的纤维。经验表明，适中的结晶度，且结晶颗粒小而均匀分布于无定形结构的纤维基体中的纺织纤维能表现出良好的机械性质。2

本词条内容贡献者为:

杨晓红 - 副教授 - 西南大学