纱线断裂机理与影响因素详解

1.纱线的断裂机理

纱线拉伸断裂过程首先取决于纤维断裂过程，两者在一定程度上有相似之处。但纱线已是纤维的集合体，故又有相当大的区别。

当纱线开始受到拉伸时，纤维本身的皱曲减少，伸直度提高，表现出初始阶段的伸长变形。这时，纱线截面开始收缩，增加了纱中外层纤维对内层纤维的压力。因而外层纤维伸长多，张力大；内层纤维伸长少，张力小；中心纤维可能未伸长，还被压缩皱曲。所以，细纱在拉伸中，首先断裂的是最外层的纤维。

短纤维纺成的细纱，任一截面所握持的纤维，伸出长度（向纱轴两端方向）都有一个分布，这种分布就是须条分布。这些纤维中，向两端伸出都较长的纤维被纱中两端其他纤维抱合和握持，拉伸中在此截面上只会被拉断，不会滑脱。

在细纱继续经受拉伸的过程中，纱中外层纤维，短的部分滑脱被抽拔，长纤维受到最紧张的拉伸。拉到一定程度后，外层纤维受力达到拉断强度时，外层纤维逐步断裂。这时，整根细纱中承担外力的纤维根数减少，在纱的截面各层同心圆环中，最外层纤维根数最多。而且，纱中外层纤维断裂后，最外层纤维对内层纤维的抱合压力解除，内层纤维之间的抱合力和摩擦力迅速减小，这就造成更多的纤维滑脱。未滑脱的纤维，随之将更快地增大张力，因而被拉断。如此，直至细纱完全解体。这样被拉断的细纱，断口是很不整齐的；由于大量纤维滑脱而抽拔出来，断口呈现松散的毛笔头似的形状。

长纤维特别是长丝捻成的细纱或捻度很高的短纤维细纱，纤维不易滑脱和拔出。这种纱在外层纤维被拉断后，逐步向内使各层纤维分担的张力猛增，因而被拉断。这时在外层纤维断裂最多的截面上，迅速向内扩展断裂口，直至全部纤维断裂。在这种情况下，被拉断的断裂口是比较整齐的。

2.影响纱线拉伸断裂强度的主要因素(www.xing528.com)

（1）纤维的性能。

①纤维长度，特别是长度短于2Lc（滑脱长度）的纤维含量，对纱线强度有很大的影响。如棉纤维中短绒率平均增加1％，纱线强度下降1％～1.2％。

②纤维的相对强度越高，纱线强度也越高。同时，影响纤维强度的各项因素，同样会表现在纱线上，但因与纱线结构有关，又不完全相同。

③纤维较细，较柔软，在纱中互相抱合就较紧贴，滑脱长度可能缩短，纱截面中纤维根数可以较多，使纤维在纱内外层转移的机会增加，各根纤维受力比较均匀，因而成纱强度较高。

（2）纱线的结构。传统纺纱纱线的结构对拉伸断裂强度和其他特性的影响也是很大的。除了纱线中纤维排列的平行程度、伸直程度、内外层转移次数等之外，最重要的影响因素是纱线的捻度。传统纺纱的单纱，强度随着捻度的增加，开始上升，后来又下降。