1概述

氨綸纖維具有極其優(yōu)良的力學(xué)性能, 氨綸是目前世界上最富有彈性的合成纖維 ,斷裂伸長(zhǎng)率高達(dá)450%～800%，而且具有極高的彈性回復(fù)率，斷裂伸長(zhǎng)率以?xún)?nèi)的伸長(zhǎng)回復(fù)率可達(dá)到90%以上,而且回彈時(shí)的回縮力小于拉伸力,因此穿著舒適。它還具有優(yōu)良的耐疲勞性, 強(qiáng)度為橡膠絲的2～3倍。氨綸絲的力學(xué)性能測(cè)試包括一次拉伸斷裂試驗(yàn)、定伸長(zhǎng)負(fù)荷試驗(yàn)、應(yīng)力松弛試驗(yàn)和塑性變形試驗(yàn)。使用的測(cè)試儀器為等速伸長(zhǎng)型強(qiáng)力儀（CRE），指標(biāo)有平均斷裂強(qiáng)力、平均斷裂伸長(zhǎng)率，和PC聯(lián)機(jī)后可獲得定伸長(zhǎng)抗拉伸力和回縮力、塑性變形、循環(huán)伸長(zhǎng)等，并可得到負(fù)荷伸長(zhǎng)曲線。本測(cè)試不適用于測(cè)定由氨綸絲制成的包芯紗及其他制品。

2目的與要求

通過(guò)測(cè)試，掌握用等速伸長(zhǎng)型強(qiáng)力儀測(cè)定氨綸絲力學(xué)性能的原理和方法，并學(xué)會(huì)計(jì)算和分析測(cè)試結(jié)果。
3 采用標(biāo)準(zhǔn)

3.1 采用標(biāo)準(zhǔn): FZ/T 50006 《氨綸絲斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率試驗(yàn)方法》、FZ/T 50007 《氨綸絲彈性試驗(yàn)方法》。

3.2 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn): GB6529 《紡織品的調(diào)濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣》、GB8170 《數(shù)值修約規(guī)則》。

4儀器與用具

4.1 YG061型（CRE）強(qiáng)力儀（如圖30-1），其技術(shù)條件如下：

4.1.1 可以采用50±0.5mm的隔距進(jìn)行測(cè)試。

4.1.2 可在零伸長(zhǎng)和選定的循環(huán)伸長(zhǎng)之間自由地進(jìn)行拉伸回復(fù)循環(huán)，聯(lián)機(jī)并可記錄負(fù)荷-伸長(zhǎng)曲線。

4.1.3 在使用范圍內(nèi)，任一點(diǎn)負(fù)荷指示值的誤差不超過(guò)±1%。

4.1.4 夾持器：本機(jī)在上下夾持器的一個(gè)夾持面各加裝一個(gè)軟襯墊，以保證夾持的試樣

在拉伸過(guò)程中不滑脫,不斷裂在鉗口旁邊，夾持器的型式可以是手動(dòng)夾持或氣動(dòng)夾持。

4.2 張力夾一套。

儀器來(lái)源：

YG061A 氨綸紗強(qiáng)力儀

5原理

5.1 一次拉伸斷裂測(cè)試

在標(biāo)準(zhǔn)溫濕度條件下，使用等速伸長(zhǎng)（CRE）型強(qiáng)力儀，用規(guī)定的起始長(zhǎng)度、預(yù)張力、拉伸速度將經(jīng)過(guò)充分調(diào)濕的試樣拉斷，記錄斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率。

5.2定伸長(zhǎng)負(fù)荷測(cè)試

按規(guī)定條件，將試樣進(jìn)行6次拉伸回復(fù)循環(huán)，記錄第6次循環(huán)的負(fù)荷——伸長(zhǎng)曲線，并從拉伸曲線上求取定伸長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的抗拉伸力（cN），從回復(fù)曲線上求取相同伸長(zhǎng)下對(duì)應(yīng)的回縮力（cN）。其中拉伸回復(fù)循環(huán)是指不松夾持器，無(wú)間斷地以規(guī)定的起始長(zhǎng)度和拉伸速度將試樣拉伸至選定的循環(huán)伸長(zhǎng)后，再回復(fù)至起始長(zhǎng)度的周而復(fù)始的過(guò)程。循環(huán)伸長(zhǎng)是指拉伸回復(fù)循環(huán)中的最大伸長(zhǎng)。

5.3 應(yīng)力松弛測(cè)試

將試樣拉伸至預(yù)定伸長(zhǎng)并握持在該狀態(tài)，測(cè)量握持瞬間和握持規(guī)定時(shí)間后的應(yīng)力，計(jì)算應(yīng)力衰減百分率。

5.4 塑性變形測(cè)試

對(duì)試樣進(jìn)行規(guī)定條件的拉伸，去除張力后量取塑性變形量（外力去除后產(chǎn)生的不能回復(fù)原狀的變形部分）。

6 取樣

6.1 批量樣品的采集，按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的取樣方法或有關(guān)方面商定的方法進(jìn)行。

6.2 實(shí)驗(yàn)室樣品，從批量樣品中隨機(jī)取至少5個(gè)卷裝，分別剝?nèi)ケ韺咏z。

7環(huán)境及修正

樣品的調(diào)濕和測(cè)試應(yīng)在GB6529規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)大氣中進(jìn)行。

8 試樣及制備

8.1 試樣應(yīng)均等地從每個(gè)卷裝上以至少2m的不等間隔剪取，試樣長(zhǎng)約1.2m，試樣總根數(shù)應(yīng)能保證有效測(cè)試的需要。試樣應(yīng)以盡可能小的張力退繞，以避免受意外拉伸。

8.2 將選好的試樣無(wú)張力地保持在標(biāo)準(zhǔn)大氣中自由松弛，調(diào)濕不少于4h。

9程序與操作

9.1 參數(shù)設(shè)定

9.1.1 上下夾持器隔距長(zhǎng)度：50±0.5mm。

9.1.2 拉伸速度：500mm/min。

9.1.3 選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)力傳感器和量程，使試樣斷裂負(fù)荷落在儀器滿(mǎn)量程的15%～85%之間。

9.1.4 根據(jù)加工、應(yīng)用中氨綸絲實(shí)際伸長(zhǎng)率的最大值或有關(guān)雙方的約定選擇循環(huán)伸長(zhǎng)，應(yīng)不超過(guò)斷裂伸長(zhǎng)率的80%。

9.2 測(cè)試操作

9.2.1 一次拉伸斷裂測(cè)試

9.2.1.1 開(kāi)啟電源、預(yù)熱儀器、輸入試驗(yàn)參數(shù)和功能（例如次數(shù)、紗號(hào)等、斷裂試驗(yàn)）。

9.2.1.2 按“試驗(yàn)”，進(jìn)入測(cè)試狀態(tài)。

9.2.1.3 將試樣牽伸至上、下夾持器的中央，夾緊上夾持器。

9.2.1.4 將試樣下端按照0.01±0.001cN/tex夾上張力夾，使試樣自然懸垂。

9.2.1.5 夾緊下夾持器，保持施加在試樣上的預(yù)張力。

9.2.1.6 啟動(dòng)儀器，拉斷試樣，記錄或讀取斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率。如果試樣在夾持器內(nèi)發(fā)生了潛移或在鉗口附近2mm內(nèi)斷裂，則應(yīng)舍棄該次測(cè)定，并另取試樣重新測(cè)試。

9.2.1.7 同法測(cè)試其余試樣，每批樣品不應(yīng)少于10次有效測(cè)試，各個(gè)卷裝上的有效測(cè)試次數(shù)應(yīng)大致相等，測(cè)試結(jié)束打印測(cè)試結(jié)果。

9.2.2 定伸長(zhǎng)負(fù)荷測(cè)試

9.2.2.1 聯(lián)接PC機(jī)，然后參照9.2.1.1～9.2.1.5進(jìn)行。

9.2.2.2 啟動(dòng)儀器，對(duì)已夾好的試樣進(jìn)行6次拉伸回復(fù)循環(huán)，記錄第6次循環(huán)時(shí)拉伸和回復(fù)的負(fù)荷-伸長(zhǎng)曲線。如果試樣在夾持器內(nèi)發(fā)生滑移，則應(yīng)舍棄該次測(cè)定。并另取樣重新測(cè)試。

9.2.2.3 同法測(cè)試其他試樣。對(duì)于每批樣品，每種循環(huán)伸長(zhǎng)下的有效測(cè)試次數(shù)應(yīng)不少于10次,并保證各個(gè)卷裝上的有效測(cè)試數(shù)量大致相同，測(cè)試結(jié)束打印測(cè)試結(jié)果。

9.2.3 應(yīng)力松弛測(cè)試

9.2.3.1 按9.2.2條規(guī)定的方法修改為：以選擇的循環(huán)伸長(zhǎng)對(duì)試樣進(jìn)行拉伸回復(fù)循環(huán)，前5次不做記錄，對(duì)于第6次循環(huán)，在拉伸至循環(huán)伸長(zhǎng)時(shí)，夾持器停止運(yùn)動(dòng)，將處于拉伸狀態(tài)的試樣握持在循環(huán)伸長(zhǎng)下，記錄握持瞬間、握持30s、握持5 min時(shí)的應(yīng)力（cN）。

9.2.3.2 同法測(cè)試其他試樣，測(cè)試次數(shù)同9.2.2.3。

9.2.4 塑性變形測(cè)試

9.2.4.1 按9.2.2條規(guī)定的方法修改為：在完成第6次拉伸回復(fù)循環(huán)后停頓30s，繼續(xù)進(jìn)行第7次拉伸，當(dāng)試樣上剛剛出現(xiàn)張力時(shí)，或者手動(dòng)調(diào)節(jié)牽引夾持器至試樣上肉眼可見(jiàn)的松弛剛好去除時(shí)，記錄相應(yīng)的試樣長(zhǎng)度L，結(jié)果精確到0.5mm。

9.2.4.2 同法測(cè)試其他試樣，測(cè)試次數(shù)同9.2.2.3。

10結(jié)果計(jì)算

10.1 一次拉伸斷裂

10.1.1 平均斷裂強(qiáng)力和平均斷裂強(qiáng)度：

平均斷裂強(qiáng)力 （30－1）

平均斷裂強(qiáng)度 （30－2）

結(jié)果計(jì)算到四位有效數(shù)字,保留三位有效數(shù)字。

10.1.2 平均斷裂伸長(zhǎng)率：

平均斷裂伸長(zhǎng)率（％）＝ （30－3）

結(jié)果舍入到鄰近的0.5%.

10.1.3 斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的變異系數(shù)：

（30－4）

（30－5）

式中：---變異系數(shù)，％；

---標(biāo)準(zhǔn)差；

---各次測(cè)得值；

---測(cè)得值的平均值；

---有效測(cè)試次數(shù)。

變異系數(shù)（％）計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)。

10.2 定伸長(zhǎng)負(fù)荷測(cè)試

從拉伸曲線上讀取定伸長(zhǎng)下對(duì)應(yīng)的抗拉伸力，從回復(fù)曲線上讀取相同伸長(zhǎng)下對(duì)應(yīng)的回縮力。定伸長(zhǎng)值推薦選用50%的倍數(shù)，力值單位cN。分別計(jì)算循環(huán)伸長(zhǎng)對(duì)應(yīng)負(fù)荷的平均值，定伸長(zhǎng)抗拉伸力和回縮力的平均值，變異系數(shù)，結(jié)果按GB8170修約到小數(shù)點(diǎn)后兩位。

10.3 應(yīng)力松馳測(cè)試

0～30s之間的應(yīng)力衰減(%)= （30－6）

30s～5min之間的應(yīng)力衰減(%)= （30－7）

式中: ---握持瞬間的應(yīng)力,cN；

---握持30s的應(yīng)力,cN；

---握持5min的應(yīng)力,cN。

10.4 塑性變形測(cè)試

塑性變形百分率（％）＝ （30－8）

式中：---松弛長(zhǎng)度測(cè)得值，mm；

---起始長(zhǎng)度，mm。

11測(cè)試報(bào)告

11.1 說(shuō)明：采用的標(biāo)準(zhǔn)；試樣名稱(chēng)及規(guī)格；測(cè)試所用溫、濕度；有效測(cè)試次數(shù)；儀器名稱(chēng)和測(cè)試設(shè)定參數(shù)；

11.2 結(jié)果：計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)。

12相關(guān)知識(shí)

12.1 氨綸織物有著良好的服用特性

12.1.1 輕松伸展完全服帖。伸長(zhǎng)與回復(fù)時(shí)的力度減少十分微弱,即所謂阻礙小的原絲。提高了經(jīng)緯伸度的平衡。使用了氨綸的面料,比以往的產(chǎn)品伸度高,同時(shí)提高了經(jīng)緯伸度的平衡。在低溫狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)或徒步過(guò)程中,發(fā)揮與常溫狀態(tài)同等的伸縮特性。因此制作成衣有著優(yōu)秀的美感和舒適度。

12.1.2 卓越的吸排濕功能?？焖傥?排出衣服里的濕氣,消除粘著感。從聚合體階段加以改良,提高吸排濕功能。經(jīng)染色加工、產(chǎn)品洗滌后仍能保持吸排濕功能。卓越的吸濕性能夠抑制因干燥等產(chǎn)生的靜電吸附，因此穿著清爽。

12.2氨綸使用時(shí)注意事項(xiàng)：

移動(dòng)或開(kāi)封產(chǎn)品外包裝時(shí)，請(qǐng)勿用尖銳的工具；取氨綸絲時(shí)，請(qǐng)勿抓住或觸摸紗筒（否則會(huì)引起紗線斷裂及脫落）；裝載氨綸紗筒時(shí)請(qǐng)檢查是否有不良的卷曲形態(tài)；為了獲得最好的效率與最高品質(zhì)，使用前在與工作環(huán)境相同的條件下，請(qǐng)?jiān)诎b箱開(kāi)封后，先放置24小時(shí)再使用； 使用生產(chǎn)日期相近的產(chǎn)品，可達(dá)到最高的品質(zhì)要求；品質(zhì)要求嚴(yán)格時(shí)，建議采用相同重量的原絲；因氨綸在長(zhǎng)期保存時(shí)，會(huì)對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)產(chǎn)生不良影響，希望采取先入庫(kù)產(chǎn)品先使用的原則。

12.3 彈力織物按織造方法分有機(jī)織物和針織物兩種；按彈力方向分為經(jīng)彈織物、緯彈織物和經(jīng)緯彈織物三種。這些織物所用的常見(jiàn)氨綸絲如下。

12.3.1 裸絲，裸絲一般與錦綸絲在針織機(jī)上交織。主要產(chǎn)品為緊身衣、運(yùn)動(dòng)衣、長(zhǎng)筒襪、外科用繃帶、襪口、袖口、經(jīng)編織物等。

12.3.2 氨綸包芯紗，氨綸包芯紗是以氨綸絲為紗芯，外包一種或幾種非彈力的短纖維（棉、滌棉、腈綸、滌綸等）紡成的紗線。氨綸絲不外露，可以充分體現(xiàn)外包纖維的表面特征。棉包芯紗的織物具有棉布的風(fēng)格、手感和性能；毛包芯紗織物使兩種纖維的優(yōu)良性能得到互補(bǔ)，既有較好的彈性，又保持了毛織品的高檔感；真絲包芯紗織物，同樣可以體現(xiàn)天然絲的特性。

12.3.3 氨綸包覆紗，包覆紗是以氨綸絲為芯，無(wú)彈性的長(zhǎng)絲或短纖維紗線按螺旋形的方式對(duì)伸長(zhǎng)狀態(tài)的氨綸絲予以包覆而形成的彈力紗。根據(jù)包覆層數(shù)和外包層的每厘米圈數(shù)不同，可分為單包覆紗和雙包覆紗兩種。包覆紗手感硬挺，紗支粗，一般用于襪子、緯編內(nèi)衣、護(hù)腿彈力帶等。

12.3.4 氨綸合捻線，合捻線又稱(chēng)合股線，就是將有伸縮彈性的氨綸邊拉伸邊和其他無(wú)彈性的兩根紗并合加捻而成。一般在加裝了特殊喂紗裝置的環(huán)錠捻線機(jī)上生產(chǎn)。多用于織制中低彈力的粗厚織物，如彈力勞動(dòng)布、彈力華達(dá)呢等。優(yōu)點(diǎn)條干均勻，產(chǎn)品潔凈。缺點(diǎn)是手感稍硬，因芯絲易外露，不易做深色產(chǎn)品。

13思考題

13.1 氨綸絲的力學(xué)性能有哪些內(nèi)容,和別的纖維相比有什么特點(diǎn)?

13.2 解釋氨綸絲各種力學(xué)性能測(cè)試的原理。