装饰用纺织品的机械性能分析

纺织品在使用过程中，受力破坏的最基本形式是拉伸断裂、撕裂和顶裂。因此，织物的拉伸断裂、撕裂和顶裂是织物重要的力学性能，它不仅关系织物的耐用性，而且与织物的装饰美学性关系也很密切。织物具有一定的几何特征，如长度、宽度和厚度等，在不同方向上的机械性能往往不相同，因此，要求至少从织物的长度、宽度，即机织物从经向、纬向，针织物从直向、横向两个方面分别来研究织物的机械性能。

（一）拉伸性能

1.织物拉伸断裂机理

（1）受拉系统纱线变直，非受拉系统纱线变得更为弯曲，交织点作用力增加，切向阻力增加。

（2）拉伸初始，织物伸长主要因纱线弯曲减小；后阶段伸长主要因纤维和纱线的伸长与变细，且使织物变薄。

（3）产生束腰现象，非受拉伸纱线弯曲增加，长度缩短，夹口处变形较小，中间较大，试样逐渐收缩。

2.影响织物拉伸强度的因素

（1）织物密度。经密增加，经纬向强力都增加，经纬向交织阻力大。纬密增加，纬向强力增加，经纱开口次数增加，拉伸、摩擦增加，经向强力减小。

（2）织物组织。织物在一定长度内纱线的交错次数越多，浮长线越短，强力越高。在同样条件下，平纹的断裂强力和伸长率大于斜纹，斜纹又大于缎纹。

（3）纤维原料。纤维的性质是织物性质的决定因素，在织物结构相同的条件下，纤维的强伸度是织物强伸度的决定因素。当纤维的强伸度大时，织物强伸度也大。混纺织物的强伸性同混纺纱的强伸性一样受混纺比的影响。

（4）纱线。

①纱线粗细。由于粗的纱线强力大，所以织物强力也大。粗的纱线织成的织物紧度大，纱线间的摩擦阻力大，使织物强力提高。

②纱线加捻。纱线的捻度对织物强力的影响与捻度对纱线强力的影响相似，但纱线捻度接近临界捻度时，织物的强力已经开始下降。当织物中经纬纱捻向相反配置时，织物拉伸断裂强力较低；相同配置时，织物的拉伸断裂强力较高。

③纱线结构。环锭纱织物与转杯纱织物相比，环锭纱织物具有较高的强力，较低的伸长。这是因为相同粗细的环锭纱强力高于转杯纱强力。线织物的强力高于相同粗细纱织物的强力，这是由于相同粗细时股线的强力高于单纱强力。

（5）后整理。树脂整理可以改善织物的力学性能，增加织物弹性、折皱回复性，减少变形，降低缩水率。

（二）撕裂性能

1.定义　织物的撕裂性能表示织物内局部纱线受到集中负荷作用，而撕成裂缝的性能。织物在使用过程中，被物体钩住，局部纱线受力断裂，使织物形成条形或三角形裂口，也是一种撕裂现象。

2.撕破机理　撕裂机理可以表示为在裂口处的两系统纱线相互滑移，非受拉系统纱线形成一受力三角区，其中底边第一根纱受力最大，其余纱线逐渐减小，非受拉系统纱线逐根断裂。

3.撕裂与拉伸断裂的区别

（1）在拉伸断裂过程中，直接受力的纱线断裂，并且所有纱线瞬间同时断裂。

（2）在撕裂过程中，非直接受力的纱线逐根断裂。

（3）拉伸断裂与布条的宽度有关，而撕裂与布条的宽度无关。

4.影响织物撕裂强度的因素(www.xing528.com)

（1）织物密度。密度增加，一方面使受力三角区中纱的根数增加，另一方面纱线间摩擦阻力增加使受力三角区变小，故对撕裂强力有正负两方面影响。当纱直径相同时，在经、纬密度均低时，撕破强力大，如纱布；在经、纬密度相接近时，其撕破强力接近；而当经密大于纬密时，经向撕裂强力即经纱断裂强力则大于纬向撕裂强力，如府绸。

（2）织物组织。织物的交织点越多，经纬纱越不容易相对滑移，受力三角区相对较小，撕破强力较小。其中平纹的撕破强力小于斜纹的撕破强力，而斜纹的撕破强力又小于缎纹的撕破强力。

（3）纱线。纱线强度与织物的撕裂强度成正比。纱线的伸长越大，受力三角区越大，撕裂强度越大。纱线的结构、捻度、表面性质等均影响交织处的切向阻力，切向阻力越小，滑动能力越强，受力三角区越大。

（4）树脂整理。增加了滑移阻力，受力三角区减小，减少了伸长能力，撕裂强度下降。

（三）顶破性能

1.定义　织物在一垂直于其平面的负荷作用下，顶起或鼓起扩张而破裂的现象称为顶破（顶裂）或胀破。

2.织物的顶破破坏机理　织物多向受力，集中负荷形成剪应力，织物变形最大、强度最薄弱处的纱线断裂，接着沿经向或纬向撕裂。

3.影响织物顶破强度的因素

（1）织物的拉伸强力越大，顶破强力就越大。

（2）织物厚度增加，顶破强力增加。

（3）机织物经纬向结构和性质的差异程度。

经纬纱线断裂伸长和经纬密接近时，顶破强力大，裂口成L形（三角形）。

经纬纱线断裂伸长和经纬密差异较大时，顶破强力小，裂口成线形，如府绸。

（4）针织物伸长率大、各向同性好，顶破强力大。同时线圈密度大，顶破强力越大。

（四）耐磨性

磨损是指织物间或与其他物质间反复摩擦，织物逐渐磨损破坏的现象。其磨损破坏的表现形式即磨损机理可以分为以下四种，纤维疲劳而断裂、纤维从织物中抽出、纤维被切割而断裂和纤维的表面磨损。纤维疲劳而断裂是指磨料对纤维的反复拉伸弯曲作用使其断裂，是最基本的破坏形式。纤维从织物中抽出表现为抱合力小，纱线、织物结构松散，磨料比较粗大。纤维被切割而断裂则是抱合力大，纱线、织物结构紧密，磨料细小而锐利。纤维的表面磨损为抱合力大，纱线及织物结构紧密，磨料表面比较光滑，纤维表层出现零碎轻微的破裂。

影响织物耐磨强度的因素可从下面五个方面来介绍。

1.纤维的性状　纤维越长，织物的耐磨性越好。纤维的细度适中有利于耐磨，纤维过细则应力过大，纤维过粗则纤维根数少，抱合力小，抗弯能力差。异形纤维织物耐屈曲磨性及耐折边磨性都比圆形纤维织物差。断裂伸长率、弹性回复率和断裂比功大的纤维，其织物的耐磨性一般都好。

2.纱线的结构　纱线的捻度要适中，捻度过大，纤维片段可移性小、硬、接触面小；捻度过小则纱线结构松，纤维容易抽出。就纱线的细度而言，纱线越粗，耐磨性越好，尤其是平磨。纱线的条干越好，织物的耐磨性则越好，其中粗节处松散，纤维易抽出，耐磨性较差。从单纱与股线的角度来看，线织物比纱织物耐平磨性好，但曲磨与折边磨差。关于混纺纱的径向分布，要求耐磨性好的纤维分布在纱的外层。

3.织物结构　平方米重量越高的织物，其耐磨性越好。织物的结构相与支持面在第五结构相附近时，织物的支持面大，耐磨性好。织物的密度适中时，织物的耐磨性较好。另外，织物组织应综合考虑织物密度与组织，经、纬密低时，平纹较耐磨；经、纬密高时，缎纹较耐磨。

4.试验条件　主要与实验时选用的磨料、张力和压力、实验环境中的温湿度以及摩擦的方向有关，特别对缎纹织物。

5.后整理　棉织物经过后整理的耐磨性在测试时，不同的压力时能够表现出不同的结果，压力大耐磨性下降，压力小则耐磨性提高。