上述彈性纖維都屬軟彈性纖維，在較低應力下就發(fā)生較大的變形和回復。例如聚氨酯彈性纖維在拉伸力作用下，卷縮的長分子鏈被拉伸，當拉力釋放后，長分子鏈又可以回復到初始的狀態(tài)。從熱力學角度分析，彈性來自分子鏈的自由度(或混亂度)，即體系熵值的變化，因此上述纖維的結(jié)晶度都很低(因為高結(jié)晶度纖維分子鏈的自由度或熵值很低，纖維的彈性不高)。但是在特殊加工條件下制得的某些纖維，例如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等纖維，雖然在低應力下不易變形(因為它們有較高的模量)，但在較高應力下，特別是在較低溫度下，也有較好的彈性，故這類纖維被稱為硬彈性纖維。
硬彈性纖維的變形和回復較彈性纖維有明顯區(qū)別。例如硬彈性PP纖維經(jīng)拉伸回復后立刻進行第二次拉伸，其模量和強度要下降很多，但如果去除應力后放置一段時間，或升高溫度使其充分松弛后進行第二次拉伸，則其變形回復與第一次的曲線基本接近。這是由于該硬彈性纖維拉伸和回復時，不僅發(fā)生前述軟彈性纖維卷縮分子長鏈段的拉伸和回縮變形，而且在拉伸過程中還伴隨一些微孔結(jié)構(gòu)的變化，它們的晶片網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化。只有這些結(jié)構(gòu)變化逐漸恢復后，才能回到原來的拉伸和回復狀態(tài)，故它們在較高壓力下才發(fā)生變形回復，稱為硬彈性纖維。
由圖5可知，硬彈性聚偏氟乙烯纖維拉伸時，取向的晶片慢慢分離，非晶區(qū)分子鏈經(jīng)歷結(jié)晶轉(zhuǎn)變和塑性變形的過程，形變曲線出現(xiàn)2個屈服點，整個過程發(fā)生晶片旋轉(zhuǎn)、晶片分離和塑性變形，即不僅是卷縮的分子鏈伸長和回縮，還發(fā)生了非晶區(qū)結(jié)構(gòu)和晶區(qū)旋轉(zhuǎn)和分離的變形，體系熱焓也發(fā)生了變化，因此這種纖維拉伸變形后修復時間較長。由于晶片間存在特殊的微孑L結(jié)構(gòu)，這種纖維具有較好的彈性J。目前，硬彈性纖維在紡織品中應用還不多，但由于它們的彈性特點不同于軟彈性纖維，所以可開發(fā)一些特殊的紡織品。
(未完待續(xù))
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