(元琛科技)纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)是影響纖維拉伸性能的根本原因,其主要是纖維大分子的聚合度, 以及表示纖維大分子鏈集聚排列特征的取向度和結(jié)晶度。
纖維的強(qiáng)度隨纖維大分子聚合度增大而增加,但當(dāng)聚合度增加到一定值后,再繼續(xù)增加時,纖維的強(qiáng)度增加減慢甚至不再增加。纖維的斷裂也決定于大分子的相對滑移和分子鏈斷裂兩個方面。隨著聚合度增加,大分子鏈間的次價鍵數(shù)目增多,剪切阻力增加,大分子鏈間不易滑移,大部分分子鏈斷裂,所以纖維斷裂強(qiáng)度提高。當(dāng)聚合度足夠大時,分子鏈間滑動阻力已大大超過分子鏈的斷裂強(qiáng)力時,再增加聚合度,其作用也就越來越不顯著了。對于化學(xué)纖維,聚合度太高,紡絲液粘度增加還會出現(xiàn)紡絲的困難。但是,生產(chǎn)高強(qiáng)度化纖時,提高聚合度是保證高強(qiáng)度的首要條件。
纖維大分子取向度高的纖維,有較多的大分子排列在平行于纖維的軸方向,且夾角越小,拉伸纖維時,分子鏈張力在纖維軸向的有效分力大,纖維強(qiáng)度也越高。在化學(xué)纖維中,纖維分子取向度隨紡絲過程中的牽伸倍數(shù)增大,而提高,纖維斷裂強(qiáng)度增加,斷裂伸長率降低。
纖維的結(jié)晶度愈高,纖維中分子排列愈規(guī)整,縫隙孔洞較少且較小,分子間結(jié)合力愈強(qiáng),纖維的斷裂強(qiáng)度、屈服應(yīng)力和初始模量表現(xiàn)得較高,但其伸長率低,脆性可能增加。(元琛科技)