[發明專利]一種三維編織接結經紗螺旋交織結構預制件的制備方法

有效

• 申請號: 202210352941.6
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114606623B
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 韓志武;林森;李水根;趙騫;梁云虹;林兆華;馬愫倩;馬健濤;王昱凱;張夢雅
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: D03D25/00
• 分類號: D03D25/00;D03D15/275;D03D15/242;D03D15/283;D03D15/25
• 代理公司: 安徽濰達知識產權代理事務所(普通合伙) 34166
• 代理人: 肖彩霞

本發明公開了一種三維編織接結經紗螺旋交織結構預制件的制備方法，其特征是以三維編織正交結構為基礎，通過調節接結經紗初始位置，接結經紗在交織方向產生螺旋結構和相應紋路。通過調節相同立面接結經紗的數量，相同立面內接結經紗可形成辮子結構，增加接結經紗與經緯紗的交織點。本發明利用接結經紗螺旋交織的特點，簡化了編織程序，僅通過調節接結經紗的交織角度和數量就可實現接結經紗螺旋交織結構三維編織預制體的制備，增加了經緯紗線和接結經紗之間的交織點，實現紗線的多交織點交織，保證了編織結構的整體性，提高層間強度、抗沖擊性能和損傷容限，綜合性能優異。

技術領域

本發明涉及編織領域，特別涉及一種三維編織接結經紗螺旋交織結構預制件的制備方法。

背景技術

傳統的層狀復合材料在承受載荷時，其層間連接較弱，因此，在厚度方向引入纖維或紗線以提高機械強度。三維編織是具有三維形狀或具有三維內部纖維交錯的編織，其結構在厚度方向上增加了一個紗線組，可用于提高復合材料的強度和抗分層能力。在內部纖維交錯編織的基礎上，三維編織被定義為利用編織原理開發的紡織品，在厚度方向上具有由多層纖維布或紗線形成的織物，并包含一組在厚度方向上運行的紗線，將各層結合或交錯成一個結構整體。這些三維編織結構可以分為幾個結構組，即正交、角交錯、多層、貫穿和層與層之間，它們可以用傳統或改良的織機以及三維織機來制造。然而，由于與織造技術、纖維特性和紡織品結構有關的問題，制造三維編織紡織品有許多限制。為此，國內外學者進行了大量的研究，主要集中在：(1)開發了行列式三維編織、旋轉式三維編織和六角形三維編織三種三維編織工藝，通過調節攜紗器的移動方式來織造不同形狀和規格的編織物；(2)針對三種三維編織工藝發展出行列式、旋轉式和六角形三維編織機，通過磁鐵或電磁線圈、氣缸和角輪機構等驅動攜紗器運動，實現自動化編織。以上研究雖然取得了一定的效果，但仍存在著諸多不足之處：(1)生產升本高，人力物力消耗大，設備結構和操作復雜，適用性和經濟性較差；(2)編織機驅動控制復雜，紗線只能按照設定軌跡運動，無法單獨對某些紗線進行調節，不能適時地增加或減少紗線。因此，如何制備編織方法簡單、成本低、效率高、紗線交織形式可變的三維編織預制體亟待進一步研究。

本發明所制備的三維編織接結經紗螺旋交織結構預制體與三維編織正交結構預制體相比，設備要求低，編織程序簡化，僅通過調節接結經紗的交織方式和數量就可實現預制體紗線交織狀態的改變，并且實現了紗線的多交織點交織，紗線在經向和厚度方向上使紗線之間接觸面積增大，交織的更緊密，保證了編織結構的整體性，提高層間強度、抗沖擊性能和損傷容限，綜合性能優異。

發明內容

本發明的目的是提供一種三維編織接結經紗螺旋交織結構預制件的制備方法，接結經紗交織的同時自身產生螺旋角度，實現了預制體紗線的多交織點交織，保證了編織結構的整體性，提高層間強度、抗沖擊性能和損傷容限，綜合性能優異。

一種三維編織接結經紗螺旋交織結構預制件的制備方法，本技術方案是以三維編織正交結構為基礎，通過調節接結經紗初始位置和運動方式，接結經紗在交織方向產生螺旋交織結構和相應紋路，通過調節相同立面接結經紗的數量，接結經紗形成辮子結構，增加了接結經紗與經緯紗的交織點；

所述螺旋交織結構根據接結經紗的初始位置和接結經紗螺旋方向可分為左螺旋或右螺旋，預制體平面紋路由螺旋分布規律決定；

所述螺旋交織結構根據相同立面接結經紗的數量，相同立面內接結經紗可形成兩股辮或多股辮；

一種三維編織接結經紗螺旋交織結構預制體，所述螺旋交織結構中相同立面內接結經紗螺旋方向相同，所述螺旋方向由接結經紗初始穿入綜框的方向和綜絲運動決定，所述綜框記為正反兩面，沿經向固定放置，其內部綜絲按設定程序帶動接結經紗螺旋交織，制備方法包括如下步驟：

1)根據預制體的尺寸確定經紗和緯紗層數，按照經紗間隔引出接結經紗，相同立面內每根接結經紗由同一綜框的不同綜絲控制；