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　　2 彈性纖維紡織品的彈性

　　彈性纖維的基本性能已有大量文獻(xiàn)介紹，不同組成的纖維有不同的化學(xué)性能。常見(jiàn)的彈性纖維，它們的化學(xué)穩(wěn)定性相差很大。例如，氨綸加工時(shí)要特別注意強(qiáng)堿和氯的作用，一些溶脹性的有機(jī)溶劑也會(huì)損傷它的彈性和機(jī)械性能；聚酯類(lèi)的彈性纖維則要特別注意堿劑的作用。由于所有彈性纖維的彈性和機(jī)械性能都對(duì)熱敏感，所以高溫處理的溫度和時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格控制。本文重點(diǎn)討論彈性紡織品的彈性及影響因素，特別是與彈性有關(guān)的力學(xué)性能，例如蠕變、應(yīng)力松弛和疲勞性能。

　　通常，紡織品的力學(xué)性能兼有彈性固體和粘性流體的變形特征，即它是一種粘彈體。它具有蠕變、應(yīng)力松弛和疲勞的特征，與一般剛性物體的力學(xué)性能有很大不同。纖維和紗線在一定拉力作用下，發(fā)生伸長(zhǎng)變形，在拉力連續(xù)作用下，變形量隨時(shí)問(wèn)不斷變化，直至斷裂。當(dāng)拉力在某時(shí)間去除時(shí)，纖維或紗線部分變形會(huì)立即回縮，即存在急彈性變形；部分變形不能立即回縮，而是需要足夠長(zhǎng)的時(shí)間才能回縮。這部分變形屬緩彈性變形，此外，還有部分變形不能回縮，屬塑性變形。

　　在一定拉伸力作用下，變形隨時(shí)間而變化的現(xiàn)象，稱(chēng)為蠕變。而在拉伸變形恒定的條件下，纖維內(nèi)部應(yīng)力隨時(shí)間延長(zhǎng)而不斷降低的現(xiàn)象，稱(chēng)謂應(yīng)力松弛。出現(xiàn)蠕變和應(yīng)力松弛現(xiàn)象的根本原因是纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

　　在恒定拉力作用下。纖維內(nèi)的結(jié)構(gòu)單元，包括原纖、微原纖、大分子鏈的彎曲狀態(tài)發(fā)生變化，在不同作用力或不同時(shí)間會(huì)發(fā)生不同的伸展。對(duì)彈性纖維來(lái)說(shuō)，特別是大分子的軟鏈段會(huì)發(fā)生伸展，這種變形需要的時(shí)間短，基本屬急彈性變形。但是隨著作用時(shí)間延長(zhǎng)，纖維內(nèi)一些較難伸展的單元或部位也會(huì)逐漸變形。這包括分子鏈局部旋轉(zhuǎn)、硬鏈段的局部變形、原纖或微原纖間的位置調(diào)整和取向、硬鏈段內(nèi)分子鏈的滑動(dòng)，甚至部分結(jié)晶區(qū)內(nèi)分子鏈的伸展和滑移，使纖維在一定應(yīng)力下仍然不斷伸長(zhǎng)，這就是發(fā)生蠕變的原因。當(dāng)外力消除時(shí)，蠕變產(chǎn)生的變形部分可逐漸回復(fù)（回縮），即緩彈性變形。部分不能回復(fù)，即塑性變形。

　　同樣道理，在保持變形量不變的條件下。纖維受到的應(yīng)力會(huì)因蠕變而不斷變小，即發(fā)生應(yīng)力松弛。紗線的蠕變和應(yīng)力松弛原理基本相同，但除了纖維變形外，紗線內(nèi)纖維間滑移和錯(cuò)位也會(huì)影響蠕變和應(yīng)力松弛。纖維的蠕變和應(yīng)力松弛主要是纖維內(nèi)分子問(wèn)的滑移，對(duì)彈性纖維來(lái)說(shuō)，軟鏈段容易變形，即伸長(zhǎng)和回縮，表現(xiàn)出良好的彈性，特別是急彈性。但是它們的彈性是基于部分的鏈段伸展和回縮，而不是整個(gè)大分子鏈。此時(shí)，硬鏈段在拉伸時(shí)只允許位置的凋整，分子鏈段不能發(fā)生滑移，起節(jié)點(diǎn)固定作用。

　　氨綸分子鏈中的軟鏈段是聚醚或聚酯。特別是聚醚，其分子鏈段柔軟，分子鏈間作用力很弱，而且分子鏈段長(zhǎng)，所以彈性好，因此彈性伸長(zhǎng)率高。雖然PTT 、PBT等聚酯中脂肪鏈段仍比PET長(zhǎng)，也容易伸長(zhǎng)和回縮，但脂肪鏈段比較短，所以彈性雖比PET強(qiáng)，卻比氨綸低得多。氨綸品種不同，彈性差異很大。由此可知，影響彈性纖維彈性的因素，除了其本身結(jié)構(gòu)外，還與其它許多因索有關(guān)，包括溫度、作用力、含濕量或溶脹劑、纖維表面的狀態(tài)和固著的物質(zhì)。由于具有蠕變和應(yīng)力松弛的特點(diǎn)。其彈性也與外力作用的時(shí)問(wèn)和頻率有關(guān)。染整加工時(shí)，各種作用會(huì)有累積效果，影響緩彈性變形和塑性變形。此外，紗線結(jié)構(gòu)、織物組織結(jié)構(gòu)對(duì)上述變形也均有影響。

　　如果彈性纖維紡織品在加工過(guò)程中，反復(fù)受到拉伸、摩擦等作用，其變形不斷累積，當(dāng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞累積到承受不住時(shí)，纖維就被拉斷，出現(xiàn)所謂疲勞現(xiàn)象。由于彈性纖維急彈性變形強(qiáng)、緩彈性變形弱，所以比普通纖維紡織品的耐疲勞性好。紡織品中加入彈性纖維后，可以提高其耐疲勞性。由此可知，彈性纖維紡織品的彈性、耐疲勞性好。但是這些性能對(duì)溫度、化學(xué)作用和染整加工時(shí)的張力及作用方式很敏感，據(jù)此，應(yīng)該仔細(xì)設(shè)計(jì)和控制染整加工工藝。