大豆蛋白纤维氨纶包芯纱的蠕变性能.pdf
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1、第2 6 卷第1 期 2 0 0 5 年2 月 纺织学报 J o u m a lo fT b x t i l eR e s e a r c h V 0 1 2 6 N o 1 F e b 2 0 0 5 大豆蛋白纤维氨纶包芯纱的蠕变性能 李营建,肖丰 ( 河南纺织高等专科学校,河南郑州4 5 0 0 0 7 ) 摘要测试大豆蛋白纤维氨纶包芯纱的蠕变,采用四元素模型描述其蠕变过程,通过对该模型特征参数的分析, 研究氨纶丝不同预牵伸倍数时包芯纱的蠕变性能。 关键词大豆蛋白纤维;氨纶包芯纱;力学模型;蠕变性能 中图分类号:鸭1 0 4 7 9文献标识码:A文章编号:0 2 5 3 9 7 2 “2
2、0 0 5 ) 0 1 0 0 7 8 一0 3 C r e e p c a p a b i H t yo fs o y b e a np r o t e i n6 b e rs p a n d e xc o r e - s p 咖y a r I l L IY i n g j i a n ,X 队OF e n g ( 胁M n7 h 池c o f f q 弘,纨,够u ,胁n4 5 0 0 0 7 ,吼i M ) A 搬r a c tT h ec r e e po fs o y b e a np r o t e i nf i b e rs p a n d e xc o r e - s p u
3、ny a mw a st e s t e d T ou s ef o u re l e m e n tm o d e l ,t h ec r e e pp m c e s sw a s d e s c r i b e d 0 nt l l eb a s eo fa n a l y s i so ff o u re l e m e n tm o d e l sp a r 咖e t e r ,t h ec r e e p - c a p a b i l i t yo fs p a n d e xc o r e - s p u ny a mw h i c hu s e d i 任b r e n tp
4、 r e d r a f t i n gI a t i ow a ss t u d i e d K e yw o r d ss o y b e a np r o t e i nf i b e r ;s p a n d e xc o r e s p u ny a m ;m e c h a n i c a lm o d e I ;c I e e pc a p a b i I i t y 大豆蛋白纤维氨纶包芯纱是一种弹性优良的复 合纱,具有明显的弹性伸长和收缩性能,在实际生产 中会影响布幅的尺寸稳定性、布面的平整性和服装 的保形性。因此研究氨纶包芯纱的蠕变性能,对实 际生产具有现实的指导意义。本文测
5、试了不同预牵 伸倍数时大豆蛋白纤维氨纶包芯纱的蠕变变形,在 建立包芯纱蠕变拟合方程的基础上,对其蠕变性能 进行了分析。 1 蠕变试验及分析 蠕变是指纺织材料在恒定拉伸力下,变形随时 间变化的过程。它是揭示纺织材料应力一应变一时 间关系的一种基本方法。 1 1 试验材料及方法 试验材料:1 4 6t e x ( 4 4d t e x ) 大豆蛋白纤维氨纶 包芯纱;试验方法:握持纱线的一端,另一端引出通 过滑轮,悬挂一定重量的重锤或砝码,1 2 0 删n 后撤 去外力,用米尺测量纱线随时间而变化的伸长量,再 换算成伸长率。每种纱取2 0 个试样,试样的原长为 5 0c m ,拉伸定重为5 0c N
6、 。 1 2 试验数据及分析 采用3 0 、3 2 5 和3 5 倍预牵伸倍数,进行蠕变 试验,测试数据见表l 。 表1 不同预牵伸倍数时的成纱蠕变性能( 伸长率) 1 2 1 随时间的变化在一定负荷作用下,包芯纱 的变形随时间的延长而变化。刚开始,其变形随时 间的延长急剧增加,一定时间后,形变趋于平缓。负 荷去除后,伸长率先是急剧下降,而后下降速度变 慢,最后达到一恒定值,并存在着明显的急弹性、缓 弹性和塑性3 种变形。发生蠕变的原因是纤维本身 作者简介:李营建( 1 9 6 3 一) ,男,汉,副教授,硕士。主要从事纺织工艺研究与纺织产品开发。 万方数据 PDF Watermark Rem
7、over DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 2 0 0 5 年第1 期纺织学报【7 9 】 有蠕变,且纤维间存在滑移,在纱线受力伊始,纤维 大分子链内键长和键角的变化,只需要极短的时间 就可以完成;此后,大分子主链局部旋转,分子链逐 渐伸展;时间足够长后,分子链之间出现相对滑移, 便产生了不可逆的塑性变形。 1 2 2 随预牵伸倍数的变化氨纶丝预牵伸倍数 对氨纶包芯纱的变形有较大的影响。随着预牵伸倍 数的增大,急弹性变形大,即成纱弹性好,但预牵伸 倍数过大,塑性变形增加,服装保形性差。 2 力学模型 从
8、以上试验来看,氨纶包芯纱存在着较明显的 粘弹行为,因此可采用B u r g e r 四元素模型心1 描述其 蠕变规律。四元素模型如图1 所示,包括2 个弹簧 和2 个粘滞杯,E 。、E 分别表示2 个弹簧的弹性系 数,、叩分别表示2 个粘滞杯的阻尼系数。 图1 四元素模型 根据各元件排列的变形特性,得到模型的本构 关系式为: d E1d 盯 面+ 百82 瓦五+ f 盯 盯 E 口E 仃 l 可+ 丽+ 面可;J + 再瓦 进行蠕变试验时,氨纶包芯纱上所加应力d 为 不变负荷,则:蔷= o ,可得模型的蠕变方程式: s 一杀t :( 詈+ 彖) 一( 詈+ 云) e 焉“8 一磊2I 百+ 瓦
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