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纤维材料的拉伸性能测试-纤维的聚集态结构

更新时间:2016-07-19点击次数:2942

        纤维性质和纤维的聚集态结构(纤维中大分子的排列形态)有着密切关系。在纤维中,大分子部分链段集结在某些区域呈现伸直的、有规则的、整齐排列的状态称结晶态,纤维中呈结晶态的区域叫结晶区。在结晶区中,由于纤维大分子排列比较整齐密实,缝隙孔洞较小,大分子之间互相接近的基团结合力互相饱和,因而纤维的吸湿较困难,强度较高,变形较小。在结晶区以外,另一部分大分子链段并不伸直,而是随机弯曲着,排列成无规则的状态,这叫非晶态或无定形态,纤维呈无定形态的区域叫无定形区。在无定形区中,大分子排列比较紊乱,堆砌比较疏松,有较多的缝隙和孔洞,密度较低,易于吸湿、染色,并表现出强度低而变形大的特点。

        在整根纤维中,结晶区与无定形区交叉相间,一个纤维大分子可以贯穿许多结晶区和无定形区。纤维中结晶区所占的比例称为结晶度,它是指纤维中结晶区的重量(体积)占纤维总重量(体积)的百分数。结晶度高的纤维具有吸湿少、强度高、变形小的特点。

        在纺织纤维中,大部分大分子的排列方向(或大分子链段的排列方向)是和纤维轴线方向一致的,少部分出现了不一致现象。大分子排列方向与纤维轴平行一致的程度叫取向度,用各个大分子与纤维轴向的平均交角倾斜角)来量度。纤维中大分子取向密度较高时,纤维的在剥离试验机下的拉伸强度一般较高,伸长能力较小。