[發(fā)明專利]一種角度可調(diào)整的法向紗增強的2.5D織物及其織造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310215391.4
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103290601A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設計）人: 朱建勛;唐亦囡;張立泉;朱夢蝶;郭洪偉
• 申請（專利權）人: 中材科技股份有限公司
• 主分類號: D03D25/00
• 分類號: D03D25/00
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 蔣家華

技術領域

本發(fā)明涉及明涉及立體織物及其織造方法，具體為一種角度可調(diào)整的法向紗增強的2.5D織物及其織造方法。

背景技術

紡織結構復合材料是紡織技術和現(xiàn)代復合材料技術結合的產(chǎn)物，它與普通的層合復合材料具有較大的區(qū)別。通過利用先進的紡織技術可織造出各種整體織物，形成預成型結構。

為了改善織物在厚度方向的力學性能，克服傳統(tǒng)層合復合材料層間脆弱、不耐沖擊的弱點，通過對二維織造技術進行改進，形成了2.5D織物織造技術。專利文獻《一種法向增強2.5D織物及其織造方法》（專利申請?zhí)?01010031344.0）介紹了一種法向增強2.5D織物及其織造方法，其中介紹的2.5D織物中法向紗系統(tǒng)垂直于經(jīng)紗系統(tǒng)和緯紗系統(tǒng)，其織造方法是在現(xiàn)有2.5D織造技術的技術上，在相鄰經(jīng)紗間梭口中垂直引入法向紗。法向增強的2.5D織物雖然在層間（法向）進行了增強，但是由于法向紗系統(tǒng)與經(jīng)緯紗系統(tǒng)兩兩垂直，所形成的織物結構單一，所反映的復合材料的力學性能無變化。要想在織造過程中調(diào)整織物的工藝參數(shù)來適應力學性能的變化，僅僅依靠調(diào)整織物經(jīng)緯密及紗線股數(shù)是遠遠不能滿足要求的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種角度可調(diào)整的法向紗增強的2.5D織物及其織造方法。該2.5D織物的法向紗線與緯紗所在平面之間角度0°～±90°可調(diào)，具有力學性能可設計性強的特點。

為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是：

一種角度可調(diào)整的法向紗增強的2.5D織物，包括相互交織成2.5D結構的經(jīng)紗系統(tǒng)和緯紗系統(tǒng)，還包括法向紗系統(tǒng)，法向紗系統(tǒng)貫穿于織物的厚度方向，且與經(jīng)紗系統(tǒng)和緯紗系統(tǒng)交織，法向紗系統(tǒng)與緯紗系統(tǒng)所在平面所形成的角度為0°～±90°。

申請人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，上述法向紗既可以為在相鄰兩列經(jīng)紗之間設一列，也可以間隔幾列經(jīng)紗設一列，具體設定可根據(jù)實際需要的強度來調(diào)整。法向紗系統(tǒng)與緯紗系統(tǒng)所在平面之間角度也是根據(jù)實際需要來調(diào)整：如果需要織物的橫向強度更大些，則可將角度在0-±45°之間調(diào)整，如果需要織物的縱向強度更大些，則將角度在45～90°/-45～-90°之間調(diào)整。

為了保證織物的法向強度，至少一對相鄰兩列經(jīng)紗之間設有法向紗。

為了進一步增強織物的法向強度，每相鄰兩列經(jīng)紗之間設有一列法向紗。

為了得到橫向強度較大的織物，法向紗系統(tǒng)與緯紗系統(tǒng)所在平面之間所形成的角度為0°～±45°。

為了得到縱向強度較大的織物，法向紗系統(tǒng)與緯紗系統(tǒng)所在平面之間所形成的角度為45～90°或-45～-90°。

上述角度可調(diào)整的法向紗增強的2.5D織物的織造方法，法向紗系統(tǒng)的引入是通過法向紗紗錠的運動完成的。

采用上述方法，有效地實現(xiàn)了法向紗引入的機械化，且法向紗與緯紗所在平面之間的夾角方便可調(diào)，可根據(jù)實際對各個方向強度的需求，來生產(chǎn)符合要求的織物。

上述的方法，包括順序相接的如下步驟：

（1）初始布紗：在2.5D織機的經(jīng)紗紗錠錠條上排列M層N列經(jīng)紗，在法向紗紗錠上排列M′層N′列法向紗，N′為偶數(shù)；

（2）開口運動：相鄰的經(jīng)紗紗錠錠條上下相對運動，帶動經(jīng)紗形成M+1層梭口；

（3）引緯：在形成的M+1層梭口中，由引緯裝置依次逐層引入緯紗，引緯完成后，打緯機構向織口平移，把緯紗打入織口；

（4）法向紗引入：法向紗的引入通過法向紗紗錠的運動實現(xiàn)；

所述法向紗紗錠的運動是指：法向紗紗錠以相鄰的兩列法向紗為一個單元，每個單元中的每個紗錠每次可按順時針或逆時針方向移動n個步距，其中n≤M′-1，法向紗與緯紗之間角度的調(diào)整是通過調(diào)整法向紗錠移動的步距來控制的；

（5）二次開口運動：相鄰的經(jīng)紗錠條上下相對運動，帶動經(jīng)紗再次形成M+1層梭口；

（6）二次引緯：在形成的M+1層梭口中，按步驟（3）的方式分別在每一層梭口中二次引入緯紗，引緯完成后，打緯機構向織口平移，把緯紗和法向紗同時打入織口；

（7）重復所述工藝步驟（4）～（6）至2.5D織物的目標長度，即得角度可調(diào)整的法向紗增強的2.5D織物。

上述步驟（1）中，經(jīng)紗的層數(shù)和列數(shù)可根據(jù)所需織物的形狀和尺寸來設計。

上述步驟（2）中，相鄰的經(jīng)紗紗錠錠條上下相對運動指：奇數(shù)列（或偶數(shù)列）經(jīng)紗向上移動一個經(jīng)紗列距的位置，偶數(shù)列（或奇數(shù)列）經(jīng)紗向下移動一個經(jīng)紗列距的位置，形成經(jīng)紗的初始位置，經(jīng)紗相互交替運動便形成了M+1層梭口。

上述步驟（7）中，2.5D織物的目標長度可根據(jù)客戶的需求來設定。