P S

式中：σ——纤维的断裂应力（MPa）； P——纤维的强力（N）； S——纤维的截面积（mm2）。




（3）断裂长度（Lp）——是指纤维的自身重量与其断裂 强力相等时所具有的长度。 即一定长度的纤维，其重量可将自身拉断，该长度即为断 裂长度。 其计算公式为： P Lp N m g 式中：Lp——纤维的断裂长度（km）； P——纤维的强力（N）； g——重力加速度（等于9.8m/s2）； Nm——纤维的公制支数。
第一节 纤维和纱线的拉伸性质 一纤维的拉伸性质及断裂机理 测试标准的重要性 标准测试条件举例 指标体系 典型拉伸曲线分析 常见纺织纤维拉伸曲线 常见纤维拉伸性质指标 纤维拉伸机理及影响拉伸性的因素 拉伸性能测试 纤维拉伸破坏形态
第六章 纤维和纱线的机械性质

初始模量 （N/tex）
定伸长 回弹率（%） （伸长3%）
涤 纶
高强低伸 型 普通型
0.53-0.62 0.42-0.52 0.38-0.62 0.25-0.40 0.44-0.51 0.40-0.62 0.22-0.35 0.18-0.26 0.31-0.40
1.2标准测试条件举例 环境条件：Temperature: 20±3℃; Relative humidity (R.H.): 65±5%


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1.3指标体系
断裂强力；断裂强度；断裂伸长率 1.3.1断裂强力（绝对强力）P ——是纤维能够承受的最大拉伸外力。单
位：牛顿（N）；厘牛（cN）；克力（gf）。 对不同粗细的纤维，强力没有可比性。



1.1测试标准的重要性 （1）材料力学性质取决于组成该材料的分子排列，在不 同纤维种类、同类纤维不同样本、或者同样本不同环境条 件都会引起被测力学性质指标的差异，必须标准化测试环 境； （2）不同横截面或不同长度纤维由于弱环 (或称为缺陷) 存在的几率不一样，对于纤维材料在横截面不能标准化前 提下，必须标准化纤维待测区段长度； （3）纺织纤维是高分子粘弹性材料，受力变形曲线不是 严格的一一对应单质函数曲线，取决于加载历史和加载方 式，必须标准化加载条件； （4）纤维间性质差异性，要取得统计意义上的平均值， 必须有足够的纤维根数。 Back

纤维强度的三个指标之间的换算式为：
Ptex 9 Pden
Ptex 9 Pden L p Ptex / g 9 Pden g GPa g d 11.33 N tex

式中：γ——纤维的密度（g/cm3）； Ptex——纤维的特数制断裂强度（gf/tex）； Pden——纤维的旦数制断裂强度（gf/d）； g——重力加速度（等于9.8m/s2）； LR——纤维的断裂长度（km）。 可以看出，相同的断裂长度和断裂强度，其断裂应力随纤 维的密度而异，只有当纤维密度相同时，断裂长度和断裂 强度才具有可比性。
Back 1.5常见纺来自纤维拉伸曲线拉伸曲线可分为三类： （1）强力高，伸长率很小的拉伸曲线（棉、麻等 纤维素纤维）——拉伸曲线近似直线，斜率较大 （主要是纤维的取向度、结晶度、聚合度都较高 的缘故）； （2）强力不高，伸长率很大的拉伸曲线（羊毛、醋 酯纤维等）——表现为模量较小，屈服点低和强 力不高； （3）初始模量介于1.2之间的拉伸曲线（涤纶、锦 纶、蚕丝等纤维）。

1.3.2强度 用以比较不同粗细纤维的拉伸断裂性质的指标。 根据采用线密度指标不同，强度指标有以下几种： （1）比强度（相对强度）(specific strength 或tenacity)— —是指每特（或每旦）纤维所能承受的最大拉力。 单位为：N/tex（cN/dtex）；N/d（cN/d）；gf/dtex。 其计算式为： Ptex P / N tex

Pden P / N den 式中：Ptex——特数制断裂强度（N/tex；cN/dtex； gf/dtex）； Pden——旦数制断裂强度（N/d；cN/d；gf/d）； P——纤维的强力（N；cN；gf）； Ntex ——纤维的特数（tex，dtex）； Nden——纤维的旦数（d）。
（2）断裂应力（强度极限）——指纤维单位截面 上能承受的最大拉力。 单位为N/mm2（即MPa）。 其计算式为：

1.3.3断裂伸长率ε
L L0 100% L0
1.3.4其他指标 （1）模量（刚度）：材料在低载荷时抵抗变形的能 力，载荷－伸长曲线(或应力－应变曲线)起始直 线段斜率。 量纲：cN/dtex，g/den，Pa(Mpa，GPa)

P L E 式中：E——初始模量（ N/tex L N tex ）； P——M点的负荷（N）； △L——M点的伸长（mm）； L——试样拉伸测试区段（mm）； Ntex——试样线密度（tex）。

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1.6常见纤维的有关拉伸性质指标
纤维品种
断裂强度（N/tex） 干态 湿态 0.53-0.62 0.42-0.52 0.33-0.53 0.22-0.35 0.35-0.43 0.40-0.62 0.22-0.35 0.11-0.16 0.25-0.29
钩接强度 （N/tex）
断裂伸长率 （%） 干态 湿态 18- 28 30- 45 27- 58 25- 60 17- 23 30- 60 20- 40 21- 29 11- 13
（2）屈服点确定：
（3）功Work
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1.4典型拉伸曲线分析






O'→O：表示拉伸初期未能伸直的纤维由卷曲逐渐伸直； O→M：（虎克区）大分子链键长和键角的变化，外力去除变形可回复，类似弹簧； Q→S：（屈服区）大分子间产生相对滑移，在新的位置上重建连接键。变形显著且不易回复， 模量相应也逐渐变小； S→A：（增强区）错位滑移的大分子基本伸直平行，互相靠拢，使大分子间的横向结合力有 所增加，形成新的结合键，曲线斜率增大直至断裂。 Q：屈服点； A：断裂点。