1概述

氨綸纖維具有極其優良的力學性能, 氨綸是目前世界上最富有彈性的合成纖維 ,斷裂伸長率高達450%～800%，而且具有極高的彈性回復率，斷裂伸長率以內的伸長回復率可達到90%以上,而且回彈時的回縮力小于拉伸力,因此穿著舒適。它還具有優良的耐疲勞性, 強度為橡膠絲的2～3倍。氨綸絲的力學性能測試包括一次拉伸斷裂試驗、定伸長負荷試驗、應力松弛試驗和塑性變形試驗。使用的測試儀器為等速伸長型強力儀（CRE），指標有平均斷裂強力、平均斷裂伸長率，和PC聯機后可獲得定伸長抗拉伸力和回縮力、塑性變形、循環伸長等，并可得到負荷伸長曲線。本測試不適用于測定由氨綸絲制成的包芯紗及其他制品。

2目的與要求

通過測試，掌握用等速伸長型強力儀測定氨綸絲力學性能的原理和方法，并學會計算和分析測試結果。
3 采用標準

3.1 采用標準: FZ/T 50006 《氨綸絲斷裂強度和斷裂伸長率試驗方法》、FZ/T 50007 《氨綸絲彈性試驗方法》。

3.2 相關標準: GB6529 《紡織品的調濕和試驗用標準大氣》、GB8170 《數值修約規則》。

4儀器與用具

4.1 YG061型（CRE）強力儀（如圖30-1），其技術條件如下：

4.1.1 可以采用50±0.5mm的隔距進行測試。

4.1.2 可在零伸長和選定的循環伸長之間自由地進行拉伸回復循環，聯機并可記錄負荷-伸長曲線。

4.1.3 在使用范圍內，任一點負荷指示值的誤差不超過±1%。

4.1.4 夾持器：本機在上下夾持器的一個夾持面各加裝一個軟襯墊，以保證夾持的試樣

在拉伸過程中不滑脫,不斷裂在鉗口旁邊，夾持器的型式可以是手動夾持或氣動夾持。

4.2 張力夾一套。

儀器來源：

YG061A 氨綸紗強力儀

5原理

5.1 一次拉伸斷裂測試

在標準溫濕度條件下，使用等速伸長（CRE）型強力儀，用規定的起始長度、預張力、拉伸速度將經過充分調濕的試樣拉斷，記錄斷裂強力和斷裂伸長率。

5.2定伸長負荷測試

按規定條件，將試樣進行6次拉伸回復循環，記錄第6次循環的負荷——伸長曲線，并從拉伸曲線上求取定伸長對應的抗拉伸力（cN），從回復曲線上求取相同伸長下對應的回縮力（cN）。其中拉伸回復循環是指不松夾持器，無間斷地以規定的起始長度和拉伸速度將試樣拉伸至選定的循環伸長后，再回復至起始長度的周而復始的過程。循環伸長是指拉伸回復循環中的最大伸長。

5.3 應力松弛測試

將試樣拉伸至預定伸長并握持在該狀態，測量握持瞬間和握持規定時間后的應力，計算應力衰減百分率。

5.4 塑性變形測試

對試樣進行規定條件的拉伸，去除張力后量取塑性變形量（外力去除后產生的不能回復原狀的變形部分）。

6 取樣

6.1 批量樣品的采集，按產品標準規定的取樣方法或有關方面商定的方法進行。

6.2 實驗室樣品，從批量樣品中隨機取至少5個卷裝，分別剝去表層絲。

7環境及修正

樣品的調濕和測試應在GB6529規定的標準大氣中進行。

8 試樣及制備

8.1 試樣應均等地從每個卷裝上以至少2m的不等間隔剪取，試樣長約1.2m，試樣總根數應能保證有效測試的需要。試樣應以盡可能小的張力退繞，以避免受意外拉伸。

8.2 將選好的試樣無張力地保持在標準大氣中自由松弛，調濕不少于4h。

9程序與操作

9.1 參數設定

9.1.1 上下夾持器隔距長度：50±0.5mm。

9.1.2 拉伸速度：500mm/min。

9.1.3 選擇適當的測力傳感器和量程，使試樣斷裂負荷落在儀器滿量程的15%～85%之間。

9.1.4 根據加工、應用中氨綸絲實際伸長率的最大值或有關雙方的約定選擇循環伸長，應不超過斷裂伸長率的80%。

9.2 測試操作

9.2.1 一次拉伸斷裂測試

9.2.1.1 開啟電源、預熱儀器、輸入試驗參數和功能（例如次數、紗號等、斷裂試驗）。

9.2.1.2 按“試驗”，進入測試狀態。

9.2.1.3 將試樣牽伸至上、下夾持器的中央，夾緊上夾持器。

9.2.1.4 將試樣下端按照0.01±0.001cN/tex夾上張力夾，使試樣自然懸垂。

9.2.1.5 夾緊下夾持器，保持施加在試樣上的預張力。

9.2.1.6 啟動儀器，拉斷試樣，記錄或讀取斷裂強力和斷裂伸長率。如果試樣在夾持器內發生了潛移或在鉗口附近2mm內斷裂，則應舍棄該次測定，并另取試樣重新測試。

9.2.1.7 同法測試其余試樣，每批樣品不應少于10次有效測試，各個卷裝上的有效測試次數應大致相等，測試結束打印測試結果。

9.2.2 定伸長負荷測試

9.2.2.1 聯接PC機，然后參照9.2.1.1～9.2.1.5進行。

9.2.2.2 啟動儀器，對已夾好的試樣進行6次拉伸回復循環，記錄第6次循環時拉伸和回復的負荷-伸長曲線。如果試樣在夾持器內發生滑移，則應舍棄該次測定。并另取樣重新測試。

9.2.2.3 同法測試其他試樣。對于每批樣品，每種循環伸長下的有效測試次數應不少于10次,并保證各個卷裝上的有效測試數量大致相同，測試結束打印測試結果。

9.2.3 應力松弛測試

9.2.3.1 按9.2.2條規定的方法修改為：以選擇的循環伸長對試樣進行拉伸回復循環，前5次不做記錄，對于第6次循環，在拉伸至循環伸長時，夾持器停止運動，將處于拉伸狀態的試樣握持在循環伸長下，記錄握持瞬間、握持30s、握持5 min時的應力（cN）。

9.2.3.2 同法測試其他試樣，測試次數同9.2.2.3。

9.2.4 塑性變形測試

9.2.4.1 按9.2.2條規定的方法修改為：在完成第6次拉伸回復循環后停頓30s，繼續進行第7次拉伸，當試樣上剛剛出現張力時，或者手動調節牽引夾持器至試樣上肉眼可見的松弛剛好去除時，記錄相應的試樣長度L，結果精確到0.5mm。

9.2.4.2 同法測試其他試樣，測試次數同9.2.2.3。

10結果計算

10.1 一次拉伸斷裂

10.1.1 平均斷裂強力和平均斷裂強度：

平均斷裂強力 （30－1）

平均斷裂強度 （30－2）

結果計算到四位有效數字,保留三位有效數字。

10.1.2 平均斷裂伸長率：

平均斷裂伸長率（％）＝ （30－3）

結果舍入到鄰近的0.5%.

10.1.3 斷裂強力和斷裂伸長率的變異系數：

（30－4）

（30－5）

式中：---變異系數，％；

---標準差；

---各次測得值；

---測得值的平均值；

---有效測試次數。

變異系數（％）計算結果保留一位小數。

10.2 定伸長負荷測試

從拉伸曲線上讀取定伸長下對應的抗拉伸力，從回復曲線上讀取相同伸長下對應的回縮力。定伸長值推薦選用50%的倍數，力值單位cN。分別計算循環伸長對應負荷的平均值，定伸長抗拉伸力和回縮力的平均值，變異系數，結果按GB8170修約到小數點后兩位。

10.3 應力松馳測試

0～30s之間的應力衰減(%)= （30－6）

30s～5min之間的應力衰減(%)= （30－7）

式中: ---握持瞬間的應力,cN；

---握持30s的應力,cN；

---握持5min的應力,cN。

10.4 塑性變形測試

塑性變形百分率（％）＝ （30－8）

式中：---松弛長度測得值，mm；

---起始長度，mm。

11測試報告

11.1 說明：采用的標準；試樣名稱及規格；測試所用溫、濕度；有效測試次數；儀器名稱和測試設定參數；

11.2 結果：計算各項指標。

12相關知識

12.1 氨綸織物有著良好的服用特性

12.1.1 輕松伸展完全服帖。伸長與回復時的力度減少十分微弱,即所謂阻礙小的原絲。提高了經緯伸度的平衡。使用了氨綸的面料,比以往的產品伸度高,同時提高了經緯伸度的平衡。在低溫狀態下的運動或徒步過程中,發揮與常溫狀態同等的伸縮特性。因此制作成衣有著優秀的美感和舒適度。

12.1.2 卓越的吸排濕功能。快速吸收,排出衣服里的濕氣,消除粘著感。從聚合體階段加以改良,提高吸排濕功能。經染色加工、產品洗滌后仍能保持吸排濕功能。卓越的吸濕性能夠抑制因干燥等產生的靜電吸附，因此穿著清爽。

12.2氨綸使用時注意事項：

移動或開封產品外包裝時，請勿用尖銳的工具；取氨綸絲時，請勿抓住或觸摸紗筒（否則會引起紗線斷裂及脫落）；裝載氨綸紗筒時請檢查是否有不良的卷曲形態；為了獲得最好的效率與最高品質，使用前在與工作環境相同的條件下，請在包裝箱開封后，先放置24小時再使用； 使用生產日期相近的產品，可達到最高的品質要求；品質要求嚴格時，建議采用相同重量的原絲；因氨綸在長期保存時，會對產品品質產生不良影響，希望采取先入庫產品先使用的原則。

12.3 彈力織物按織造方法分有機織物和針織物兩種；按彈力方向分為經彈織物、緯彈織物和經緯彈織物三種。這些織物所用的常見氨綸絲如下。

12.3.1 裸絲，裸絲一般與錦綸絲在針織機上交織。主要產品為緊身衣、運動衣、長筒襪、外科用繃帶、襪口、袖口、經編織物等。

12.3.2 氨綸包芯紗，氨綸包芯紗是以氨綸絲為紗芯，外包一種或幾種非彈力的短纖維（棉、滌棉、腈綸、滌綸等）紡成的紗線。氨綸絲不外露，可以充分體現外包纖維的表面特征。棉包芯紗的織物具有棉布的風格、手感和性能；毛包芯紗織物使兩種纖維的優良性能得到互補，既有較好的彈性，又保持了毛織品的高檔感；真絲包芯紗織物，同樣可以體現天然絲的特性。

12.3.3 氨綸包覆紗，包覆紗是以氨綸絲為芯，無彈性的長絲或短纖維紗線按螺旋形的方式對伸長狀態的氨綸絲予以包覆而形成的彈力紗。根據包覆層數和外包層的每厘米圈數不同，可分為單包覆紗和雙包覆紗兩種。包覆紗手感硬挺，紗支粗，一般用于襪子、緯編內衣、護腿彈力帶等。

12.3.4 氨綸合捻線，合捻線又稱合股線，就是將有伸縮彈性的氨綸邊拉伸邊和其他無彈性的兩根紗并合加捻而成。一般在加裝了特殊喂紗裝置的環錠捻線機上生產。多用于織制中低彈力的粗厚織物，如彈力勞動布、彈力華達呢等。優點條干均勻，產品潔凈。缺點是手感稍硬，因芯絲易外露，不易做深色產品。

13思考題

13.1 氨綸絲的力學性能有哪些內容,和別的纖維相比有什么特點?

13.2 解釋氨綸絲各種力學性能測試的原理。