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[综合] 纱线强力的构成和断裂机理

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发表于 2016-6-19 20:20:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
分析纱线的断裂过程可知,纱线断裂是由一部分纤维断裂或滑脱而引起的。+ d4 m+ e& Y- s( U& d( X
短纤维纺成的细纱,任意截面所握持的纤维,沿纱轴方向伸出的长度形成一定的分布。在这些纤维中,向两端轴向伸出的较长纤维,其两端被纱中其他纤维抱合和握持,当纤维间的摩擦力大于该纤维的断裂强力时,则纱线被拉伸时,这部分纤维只能被拉断;而沿此截面向两端伸出的较短纤维,纤维间的摩擦力较小,当摩擦力小于该纤维的断裂强力时,则纱线被拉伸时,这部分纤维将会从纱中抽拔出来而成为滑脱纤维。当纤维间的摩擦力恰好等于纤维的断裂强力时,纤维之间的接触长度,通常称为“滑脱长度”,用Lc表示。" v/ b/ u" H, o/ f
当纱线开始受拉伸时,由于外层纤维所受的张力大于内层,又由于外层纤维的螺旋角大于内层,所以纤维张力在纱线轴向的有效分力外层小于内层。因此,在纱线拉伸的初始阶段,最容易断裂的是最外层的纤维。在纱线继续拉伸的过程中,单纱外层纤维中小于2Lc的短纤维被抽拔滑脱,大于2Lc的长纤维受到最紧张的拉伸,当这些纤维受力达到断裂强力时,将逐步断裂。外层纤维断裂后,纱条中承受外力的纤维根数减少,纱中由外向内的第二层纤维的张力增加,又由于外层纤维滑脱和断裂后,解除了对内层纤维的抱合压力,内层纤维间的抱合力和摩擦力迅速减小,造成更多纤维滑脱;未滑脱的纤维因为要承受更大的张力,因而被拉断。如此直至纱线完全解体。这样被拉断的纱线因有大量纤维因滑脱而被从纱中抽拔出来,其断口极不整齐,类似毛笔头的形状。
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 楼主| 发表于 2016-6-19 20:21:11 | 显示全部楼层

# p& Y8 d0 n( T6 \( f8 [综上所述,纱中纤维之所以断裂,主要是因为断面纤维根数少、断面处单根纤维强力低、断面处单根纤维强力不匀率大;纱中纤维之所以滑脱,主要是因为纤维长度短、短绒集聚、纤维卷曲少、纤维柔软度差、纤维之间抱合力差。# g9 a4 c3 v+ P5 ^! K& S
由纱线的断裂机理可知,纱线的强力并不是纱内各根单纤维强力之和,而是由两部分组成的,一部分是断裂纤维的强力之和,另一部分是滑脱纤维的滑动摩擦力之和。设Q为全部断裂纤维所构成的部分强力,F为全部滑脱纤维所构成的部分强力,P为纱线强力。则可得到下面的计算式。
( r0 j( J3 b3 o# x8 p$ ?. jP=Q+F, M9 k4 `4 k6 T2 s) M1 R
由上式可以看到,要提高纱线强力,首先要选用强力高的纤维材料。但是,对于同一原料的纱线来说,应该设法提高Q,减少F,就是说,应增加纱线断裂时断裂纤维的根数、减少滑脱纤维根数,即提高纤维强力利用系数。
  D" C; v1 `  a, |- Z) v  u要减少滑脱纤维的数量,提高纱线强力,必须从以下两个方面入手。
. a! ?/ ?7 L0 \  G4 N( e+ f" C  u) L(1)提高纤维长度,使纤维长度L﹥2Lc
' [: t$ {' D0 t' W: g% N(2)提高纱线中纤维间的抱合力和摩擦力。这可从增大纱线捻度、提高纱线中纤维平行伸直度、提高纤维线密度,即增加纤维间接触面积来达到。
8 N6 g6 u: h% ^
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