一、参数设置对单纤维拉伸性能的影响
1、标距长度
无论是天 然纤维还是合成纤维,纤维在长度方向上的截面积和内部结构都无法达到理想的均匀状态,在长度方向上总会存在一些薄弱环节,使得纤维纵向的强度不均匀,当纤维被拉伸时,总会在薄弱的地方断裂。在正常断裂条件下,纤维间隔长度越长,检测到的薄弱点越多,薄弱点可能越脆弱,纤维强度也会越小。反之,检测标距越短,检测出的薄弱点越少,纤维强度可能略大。1.67dtex×38mm涤纶短纤维强度随标距的变化。
2、拉伸速度
在低拉伸速度下,聚合物有足够的时间发展缺陷,所以强度值小。在高拉伸速度下,材料的断裂主要是化学键的破坏,测得的强度值较大。但如果拉伸速度相差不大,影响并不明显。
二、纤维的断裂机理是一样的,强度会随着拉伸速度的增加而增加。原因可能是
1、纤维中的大分子(具有若干等级结构)之间通常存在裂纹,受力时会出现应力集中,裂纹受力时会扩大。拉伸速度越大,纤维断裂时间越短,裂纹扩展范围越小,因此纤维强度越大,反之亦然。
2、从急性弹性变形、慢性弹性变形和塑性变形的角度来看,拉伸速度越大,急性弹性变形的比例越大(慢性弹性变形和塑性变形越小,分子间的滑移越小),同时大分子所分担的力越均匀,所以表现出纤维强度越大。
三、预张力
预张力是在不拉伸纤维的情况下拉直纤维的力。如果预张力过高,纤维会被拉伸过长,使纤维失去伸长性,甚至可能损 伤纤维,其强度也会受到损害;如果预张力过小,纤维不能完全拉直,纤维的伸长率就会增加。在带自动预张力的拉伸仪上,预张力的设定和张力夹的实际规格影响纤维伸长率的测试结果。