纖維的主要效能指標?使用者34604743451552021-06-04 10:15:57

纖維的品質是指對纖維製品的使用價值有決定意義的許多指標的總體而言。反映纖維品質的主要指標有物理效能指標,包括纖維的長度、細度、比重、光澤、吸溼性、熱效能、電效能等;機械效能指標,包括斷裂強度、斷裂伸長、初始模量、回彈性、耐多次變形性等;穩定效能指標,包括對高溫和低溫的穩定性、對光-大氣的穩定性、對化學試劑的穩定性及對微生物作用的穩定性等;加工效能指標包括纖維的抱合性,起靜電性和染色性等;短纖維的附加品質指標包括纖維長度、捲曲度、纖維疵點等。

一、細度萊垍頭條

細度是纖維粗細的程度。分直接指標和間接指標兩種。直接指標一般用纖維的直徑和截面積表示,由於纖維截面積不規則,且不易測量,通常用直接指標表示其粗細的時候並不多,故常採用間接指標表示。間接指標是以纖維質量或長度確定,即定長或定重時纖維所具有的質量(定長制)或長度(定重製)。頭條萊垍

在化纖生產中,因原材料、裝置運轉狀態和工藝條件的波動都會使未拉伸絲、拉伸絲的條幹不均勻。因此,測定纖維沿長度方向的條幹均勻度是衡量纖維質量變化的重要指標,它影響纖維的物理-機械效能與染色效能,還影響纖維的紡織加工效能及織物外觀。萊垍頭條

二、吸溼性頭條萊垍

吸溼性(moisture absorption)是纖維的物理效能指標之一,通常把纖維材料從氣態環境中吸收水分的能力、稱為吸溼性。表徵吸溼性的指標有:頭條萊垍

1、回潮率與含水率:纖維材料中的水分含量,即吸附水的含量,通常用回潮率(Moisture regain)或含水率(Moisture content)表達。前者是指纖維所含水分的質量與乾燥纖維質量的百分比,後者是指纖維所含水分質量與纖維實際質量的百分比。化纖行業一般用回潮率來表示纖維吸溼性的強弱。萊垍頭條

2、標準狀態下的回潮率與公定回潮率:各種纖維的實際回潮率隨環境溫溼度而變,為了比較各種纖維材料的吸溼能力,將其放在統一的標準大氣條件下(20℃、65%相對溼度)一定時間後,使它們的回潮率在“吸溼過程”中達到一個穩態值,這時的回潮率為標準狀態下的回潮率。萊垍頭條

在貿易和成本計算中,纖維材料往往並不處於標準狀態,為了方便計重和核價的需要,必須對各種纖維材料的回潮率做出人為統一規定,稱之為公定回潮率。主要紡織纖維的回潮率如下:萊垍頭條

三、密度垍頭條萊

纖維的密度(densities),是指單位體積纖維的質(重)量,常用單位為g/cm3 。由於物質組成、大分子排列堆砌以及纖維形態結構不同,各種纖維的密度是不同的,主要化學纖維品種中,丙綸的密度最小,粘膠纖維的密度最大。主要紡織纖維的密度如下:萊垍頭條

四、拉伸效能垍頭條萊

纖維材料在使用中會受到拉伸、彎曲、壓縮、摩擦和扭轉作用,產生不同的變形。化學纖維在使用過程中主要受到的外力是張力,纖維的彎曲效能也與其拉伸效能有關,因此拉伸效能是纖維最重要的機械效能。它包括強力和伸長兩個方面,因此又稱強伸效能。萊垍頭條

(一)斷裂強度萊垍頭條

斷裂強度是表徵纖維品質的主要指標,提高纖維的斷裂強度可改善製品的使用性質。纖維的斷裂強度,通常有以下幾種表示方法:萊垍頭條

1、斷裂強力:亦稱絕對強力或斷裂負荷,簡稱強力。即纖維材料受外界直接拉伸到斷裂時所需的力,單位為牛頓(N),衍生單位有釐牛頓(cN)、毫牛頓(mN)、千牛頓(kN)等。各種強力機上測得的讀數都是強力。強力與纖維的粗細有關,所以對不同粗細的纖維,強力沒有可比性。萊垍頭條

2、相對強度:拉斷單位細度纖維所需要的強力稱為相對強度,即纖維的斷裂強力與線密度之比,用以比較不同粗細的纖維拉伸斷裂性質的指標,單位為N/tex。條萊垍頭

斷裂強度高,纖維在加工過程中不易斷頭、繞輥,最終制成的紗線和織物的牢度也高;但斷裂強度太高,纖維的剛性增加,手感變硬。條萊垍頭

(二)斷裂伸長垍頭條萊

纖維拉伸至斷裂時的伸長率稱為斷裂伸長率(Elongation at break),它表示纖維承受拉伸變形的能力。萊垍頭條

斷裂伸長率大的纖維手感比較柔軟,在紡織加工時,可以緩衝所受到的力,毛絲、斷頭較少;但斷裂伸長率也不宜過大,否則織物容易變形。普通紡織纖維的斷裂伸長率在10% ~30%範圍內比較合適。但對於工業用強力絲,則一般要求斷裂強度高、斷裂伸長率低,使其產品不易變形。條萊垍頭

(三)初始模量萊垍頭條

初始模量(Initial modulus)亦稱彈性模量或楊氏(Young’s)模量,表示試樣在小負荷下變形的難易程度,反映了材料的剛性。條萊垍頭

纖維的初始模量取決於高聚物的化學結構以及分子間相互作用力的大小。大分子柔性越強,纖維的初始模量就越小,也就容易發生形變。對於由同一種高聚物製得的纖維,若分子間的作用力愈大,取向度或結晶度越高,則纖維的初始模量就越大。在主要的化學纖維品種中,以滌綸的初始模量最大,錦綸則較小,因而滌綸織物挺括,不易起皺;而錦綸易起皺,保形性差。條萊垍頭

幾種常見化學纖維的拉伸指標如下:萊垍頭條

(四)回彈性萊垍頭條

材料在外力作用下(拉伸或壓縮)產生的形變,在外力除去後,恢復原來狀態的能力稱為回彈性(Elastic recovery)。纖維在負荷作用下,所發生的形變包括三部分:普彈形變、高彈形變和塑性形變。這三種形變,不是逐個依次出現而是同時發展的,只是各自的速度不同。因此,當外力撤除後,可回覆的普彈形變和鬆弛時間較短的那一部分高彈形變(急回彈形變)將很快回縮,並留下一部分形變,即剩餘形變,其中包括鬆弛時間長的高彈形變(緩回彈形變)和不可復的塑性形變。剩餘形變值越小,纖維的回彈性越好。條萊垍頭

纖維的回彈性與其製品的尺寸穩定性和折皺性有密切關係。回彈性高的纖維(例如滌綸)製成的服裝不易起皺,具有挺括等特性。垍頭條萊

五、耐疲勞性萊垍頭條

耐疲勞性通常是指纖維在反覆負荷作用下,或在靜負荷的長時間作用下引起的損傷或破壞。萊垍頭條

疲勞破壞的機理從能量學角度,可以認為是外界作用所消耗的功達到了材料內部的結合能(斷裂功),使材料發生疲勞;也可以從形變學角度認為是外力作用產生的變形和塑性變形的積累達到了材料的斷裂伸長,使材料發生疲勞。一般說來,回彈性較好的纖維,其耐疲勞性就高,如錦綸的回彈性較好,它的耐疲勞性最好。垍頭條萊

六、耐磨性萊垍頭條

所謂磨損,一般指材料由於機械作用從固體表面不斷失去少量物質的現象,即兩個固體表面接觸作相對運動,伴隨著摩擦引起的減量過程。垍頭條萊

影響纖維耐磨損效能的因素非常複雜。首先是纖維的分子結構和微觀結構。一般情況下,分子主鏈鍵能強,分子鏈柔曲性好,聚合度好,取向高度、結晶度適當,結晶顆粒較細較勻,纖維的玻璃化溫度在使用溫度附近時,耐磨損效能較好。從纖維效能方面看,纖維表層硬度高,拉伸急彈性恢復率高,拉伸斷裂比功大,恢復功係數高時,耐磨損效能較好。另外,溫溼度、試樣張力、磨料的種類、形狀、硬度等都對耐磨損效能有影響。萊垍頭條

常見纖維耐磨效能高低順序如下:錦綸>丙綸>維綸>乙綸>滌綸>腈綸>氯綸>羊毛>蠶絲>棉>麻>富強纖維>銅氨纖維>粘膠>醋酯纖維>玻璃纖維。萊垍頭條

七、耐熱性和熱穩定性萊垍頭條

纖維及其製品在加工過程中要經受高溫的作用(如染整、烘乾等),在使用過程中也常常要接觸到高溫(如洗滌和熨燙),工業和技術用纖維則更要受到高溫的長時間作用,因此對高溫作用的穩定性,是材料穩定效能指標之一。垍頭條萊

耐熱性:表徵纖維在升高溫度下測得的機械效能的變化,這種變化在回覆至常溫時往往能夠恢復(屬於可復變化),因此亦稱物理耐熱性。萊垍頭條

熱穩定性(Thermal stability):表徵纖維受熱後,機械效能的不可復變化,這種變化是將纖維加熱並冷卻至常溫後測得的,系聚合物發生了降解或化學變化所致,因此亦稱化學耐熱性。萊垍頭條

高聚物的化學結構是影響纖維耐熱性(包括熱穩定性)的主要因素之一。天然的纖維素纖維和再生的水化纖維素纖維耐熱性很高,這類纖維不是熱塑性的,因而在升溫下它們不會軟化或發生粘結。合成纖維在升溫下強度的降低程度比水化纖維素纖維為高。主要化學纖維品種中,粘膠纖維耐熱性最好,而滌綸的熱穩定性最好。垍頭條萊

高聚物分子中形成交聯結構可以提高纖維的耐熱性,如聚乙烯醇的縮醛化。藉助於加入少量抗氧劑或鏈裂解過程的阻滯劑,可使纖維的熱裂解和熱氧化裂解程度大為減小,可提高纖維熱穩定性,但不能提高纖維的耐熱性。萊垍頭條

八、熱收縮條萊垍頭

熱收縮是纖維熱效能之一,指受熱條件下纖維形態尺寸收縮,溫度降低後不可逆。纖維產生熱收縮是由於纖維存在內應力,熱收縮的大小用熱收縮率(Heat-shrinkage)表示,它是指加熱後纖維縮短的長度佔原長度的百分率。萊垍頭條

根據加熱介質不同,有沸水收縮率、熱空氣收縮率和飽和蒸汽收縮率等。對纖維熱收縮處理,品種不同採取的熱處理條件也不同。常見化學纖維熱收縮處理條件:萊垍頭條

纖維熱收縮率的大小,與熱處理的方式、處理溫度和時間等因素有關,一般情況下,纖維的收縮在飽和蒸汽中最大,在沸水中次之,在熱空氣中最小。氯綸在100℃熱氣中收縮率達50%以上,維綸的沸水收縮率約為5%,正常加工滌綸短纖維的沸水收縮率約為1%。垍頭條萊

九、阻燃性萊垍頭條

纖維燃燒是纖維物質在遇到明火高溫時的快速熱降解和劇烈化學反應的結果。阻燃性是纖維的穩定效能指標之一,亦稱防燃性。描述纖維燃燒效能的指標有極限氧指數LOI、著火點溫度T、燃燒時間t、火焰溫度TB等指標。其中應用較為廣泛的為極限氧指數。條萊垍頭

所謂極限氧指數,是指試樣在氧氣和氮氣的混合氣中,維持完全燃燒所需的最低氧氣體積分數。限氧指數愈高,說明燃燒時所需氧氣的濃度愈高,常態下纖維愈難燃燒。根據LOI數值的大小,可將纖維燃燒效能分為四類:頭條萊垍

常見化學纖維極限氧指數:垍頭條萊

十、化學穩定性萊垍頭條

對化學作用的穩定性是材料的穩定效能之一,亦稱耐化學性。它是纖維抵抗化學試劑作用的能力的量度。對微生物作用的穩定性是指纖維抵抗蛀蟲、黴菌作用的能力,亦稱耐微生物性。垍頭條萊

化學纖維對化學試劑作用的穩定性主要決定於其聚合物的結構。一般碳鏈化學纖維比雜鏈化學纖維對酸鹼的穩定性好,但與側基也有關係,例如:腈綸纖維的大分子鏈上有氰基,因此不耐強鹼。頭條萊垍

滌綸纖維化學穩定性主要取決於分子結構。滌綸纖維除耐鹼性差以外,耐其它化學試劑效能均比較優良。滌綸纖維耐微生物作用,不受蛀蟲、黴菌等作用。萊垍頭條

錦綸纖維耐鹼性、耐還原劑作用的能力很好,但耐酸性和耐氧化劑作用效能比較差。錦綸纖維耐微生物作用的能力較好,在淤泥水或鹼中,耐微生物作用的能力僅次於氯綸纖維,但有油劑或上漿劑的錦綸纖維,耐微生物作用的能力降低。萊垍頭條

腈綸纖維耐酸、鹼性好,35%鹽酸、65%硫酸、45%硝酸對其強度無影響,在50%苛性鈉和28%氨水中強度幾乎不下降。腈綸纖維耐蟲蛀,耐黴菌效能好。頭條萊垍