[發(fā)明專利]一種具有負泊松比效應經(jīng)編間隔織物的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610629345.2
• 申請日: 2016-08-03
• 公開（公告）號: CN106012271B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設計）人: 馬丕波;蔣高明;叢洪蓮;繆旭紅;常玉萍
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: D04B21/00
• 分類號: D04B21/00
• 代理公司: 無錫中瑞知識產(chǎn)權代理有限公司32259
• 代理人: 倪歆晨

技術領域

本發(fā)明屬于織物紡織領域，特別涉及一種負泊松比織物的制備方法。

背景技術

常規(guī)材料通常表現(xiàn)為正泊松比，即拉伸時材料垂直于拉伸方向變窄，壓縮時垂直于拉伸方向變寬。負泊松比材料又稱拉脹材料，則與其相反，即在拉伸時材料垂直于拉伸方向變寬，壓縮時材料垂直于壓縮方向變窄。通常均勻各向同性材料可能的泊松比范圍是-1<ν<0.5，而各向異性固體材料的范圍可能更大。大多數(shù)金屬材料的泊松比值在0.25至0.35之間，橡膠的泊松比值接近0.5，幾乎不可壓縮，木塞的泊松比值接近于0，而具有負泊松比的工程材料幾乎是不存在的。目前有大量的負泊松比材料被發(fā)現(xiàn)、制備與合成，主要可分為天然材料、聚合物、復合材料、織物四大類。與傳統(tǒng)材料相比，負泊松比材料的很多性能得到了增強，如機械性能、抗壓痕性、斷裂韌性、能量吸收性等，從而使其具有更廣闊的應用前景。許多學者為解釋負泊松比材料產(chǎn)生負泊松比的機理，建立了一系列結構模型，如內(nèi)凹結構、旋轉結構、節(jié)點原纖結構、手性結構、液晶模型、螺旋結構等，針織領域的負泊松比紡織材料的研究和開發(fā)也主要以這些結構模型為基礎。

基于螺旋形紗線結構的作用原理，Ugbolue等人研究出了由編鏈縱行和襯緯紗組成的經(jīng)編針織結構，縱行是用較粗且剛度較低的長絲編織的開口線圈，高剛度的襯墊紗則墊在開口線圈中。這種結構在受拉伸時，高剛度襯墊紗伸直，低剛度長絲纏繞在伸直的襯緯紗上，適當?shù)嘏帕卸鄠€此類縱行則可具有負泊松比性能。然而，為了獲得所需的負泊松比織物性能，該編鏈組織結構還需有效的連接方法使其成為片狀織物。

基于旋轉幾何結構的作用機理，Ugbolue等人又研究出了具有負泊松比的經(jīng)編襯墊組織，在該結構中，以編鏈為基礎結構，只采用兩把梳櫛，第一把滿穿，編織基礎編鏈，第二把部分穿紗，進行襯墊組織結構編織，其泊松比值受織物密度、紗線種類及性能等因素的影響。

Ugbolue等人還在非負泊松比的經(jīng)編六角網(wǎng)眼結構的基礎上采用高彈紗研究出了負泊松比經(jīng)編結構。在該結構中，采用了兩把梳櫛墊入滌綸包覆的彈性紗，彈性紗墊在編織方向的線圈縱行之間，且能夠包覆地組織線圈的連接點。影響其泊松比的因素有紗線種類、編鏈橫列數(shù)和應變程度，其中紗線種類是最重要的影響因素。

基于內(nèi)凹三角或雙箭頭結構，Alderson等人用經(jīng)編編織技術進行結構的重建，設計出一系列由負泊松比部分和穩(wěn)定部分組成的織物結構，主要由開口或閉口的成圈組織構成。該結構在與經(jīng)向成±45°的方向上具有相對較為顯著的負泊松比性能，且不僅在拉伸的第一階段具有負泊松比性能，而且在經(jīng)過連續(xù)拉伸后仍能保持該性能。

基于旋轉六邊形結構，中國專利申請CN104911804A中，馬等人在經(jīng)編六角網(wǎng)眼的基礎上加入缺墊編鏈組織，利用缺墊編鏈對地組織六角網(wǎng)眼的作用使其失去對稱穩(wěn)定結構，從而產(chǎn)生左右歪斜而收縮，產(chǎn)生一定的負泊松比效應。該結構的負泊松比性能主要受缺墊編鏈的墊紗組織，編鏈及地組織送經(jīng)量，織物密度等織造參數(shù)的影響。

在三維經(jīng)編結構領域，胡等人設計了表層織物重復單元由兩個排成V字形的平行四邊形組成的幾何結構。該結構的負泊松比性能受到紗線種類、平行四邊形兩邊的長度及其之間的角度、受拉伸方向等影響，其對角線方向的負泊松比性能比緯向的低，比經(jīng)向的高，且平行四邊形兩邊之間的角度越小，織物結構越緊密，當在織物上施加拉力時，更緊密的織物結構有更好的延展性，從而產(chǎn)生更顯著的負泊松比性能。

隨著負泊松比材料的迅速發(fā)展，目前已經(jīng)研究出了很多負泊松比材料，但負泊松比結構針織物的實現(xiàn)還十分有限。盡管提出了很多潛在應用，但負泊松比結構針織物的實際應用也仍只限于初級階段。用常規(guī)紗線、常規(guī)設備設計和規(guī)?；a(chǎn)可廣泛應用于日常生活的負泊松比結構針織物仍是一項挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種直接通過織造即可獲得負泊松比效果的經(jīng)編間隔織物的制備方法，其織造工藝簡單，產(chǎn)品的負泊松比性能好。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術方案為：一種具有負泊松比效應經(jīng)編間隔織物的制備方法，所述織物采用拉舍爾雙針床經(jīng)編機進行織造，其特征在于：所述拉舍爾雙針床經(jīng)編機帶有電子送經(jīng)機構，可實現(xiàn)織造過程中的實時多速分段送經(jīng)，由至少七把梳櫛用來墊紗，從前針床到后針床分別設有梳櫛GB1、梳櫛GB2、梳櫛GB3、梳櫛GB4、梳櫛GB5、梳櫛GB6、梳櫛GB7，

梳櫛的墊紗和送經(jīng)情況為：