[其他]連結紗的三維結構

無效

• 申請號: 88100683
• 申請日: 1988-02-12
• 公開（公告）號: CN88100683A
• 公開（公告）日: 1988-11-23
• 發明（設計）人: 保羅·莫里森·科爾
• 申請（專利權）人: 納幕爾杜邦公司
• 主分類號: D02G3/22
• 分類號: D02G3/22;D04G1/00;D04B1/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 劉元金

本發明涉及連結紗的三維結構，更具體地說，涉及復合材料中的這類結構。

人們使用纖維增強塑料已有多年歷史，并取得了很大成功，這是因為與所取代的木頭或金屬結構材料相比纖維增強的塑料具有強度高、重量輕和易加工等特點。象玻璃纖維、碳纖維、陶瓷和芳香聚酰胺纖維普遍被用作增強材料，熱固性樹脂及熱塑性樹脂則是常用的聚合物基質。

編織軸向紗線是制作這類材料的一種方法。一般包括有大體與材料軸相平行的軸向紗和穿過軸向紗以一定方式交纏的編織紗，編織紗能相互纏繞也與軸向紗相互纏繞。但現有的編織方法不能控制紗線正好處在材料的某一特定位置，使這一位置上的紗顯示某些特性。因為現行的編織工藝有些紗在加工過程中是活動的，因此，不可能加以控制。

本發明通過一獨特的連結編織工藝，使紗線形成復雜的異形結構，紗線在其中有精確的位置。因此，在材料給定位置內各組份的紗都處在各不相同的區域，結果，使這些區域具有特殊的性能。例如，

a????具有優良性能的貴重紗線可集中在高應力處。

b????高強紗可放在一個地方，而具有高剪切性能的紗可放在另一處。

c????具有高耐磨性的紗可集中在材料的表面。

d????膨松紗可與瘦紗分開來放。

該產品具有連結紗結構，它是由沿材料長度方向上排放的軸向紗和許多橫穿材料呈螺旋狀的連結圈組成。其中，至少有一個螺旋狀的連結圈和至少三根處在一個以上平面上的軸向紗形成了一個網格，也就是說，一個連結圈至少要繞上相鄰第二網格中的一根軸向紗。而相鄰網格又由第二組至少三根軸向紗和至少一根繞著第二組至少三根軸向紗和至少一根第一網格中軸向紗的連結紗組成。通過這種編織法使相鄰的網格連接了起來。紗線在產品中可以線性排列，也可以斜排。連續的紗條可使產品的表面具有最大的側向抗彎曲力。小網格組織可用于制作形狀精致的產品，當然，需要時也可用于不要求精細結構的場合。

另外，在不傷害結構完整性的前提下，通過在網格中引入空洞或孔隙可減輕產品重量。孔隙周圍的組織將被完全連結起來。與常用的編織法不同，這兒形成的孔隙可以使無支撐的紗在空隙中不受任何應力。總之，一根紗繞著另一些紗可形成一個網格，這一網格可定義為紗線的連結結合。這種連結是在產品中形成網格相互連接的基礎。有關這種網格至今尚未見到有相應的報導。整個產品是連結網格的組合，這種網格經排列后可形成預想的形狀。在給定的產品中網格可以具有各種特性，紗線的材質可以不同。這種網格就如同建筑積木，它可以以各種方式放在一起。某些網格可以是中空的，而另一些為了增加強度或使其稠密化，在孔穴中可有軸向紗。

上述這類材料常用的紗有玻璃纖維、碳纖維、陶瓷和芳香聚酰胺纖維等。常用的聚合物基質可以是熱固性塑料也可以是熱塑性塑料。

基質材料可以加入到任何一種用本發明制作的織物中而制成堅硬的復合材料。例如，三維結構編制物可做成T型梁形狀，固化后可作建筑構件。

圖1是根據本發明制作的二網格連結而成的結構透視圖。

圖2是根據本發明制作的包括有四根軸向紗結構示意圖。

圖3是根據圖2結構制作的工字梁中網格示意圖。

圖4是根據本發明制作的包括有三根軸向紗的結構示意圖。

圖5是按圖4結構制作工字梁中網格示意圖。

參照圖1可見，本發明結構中包括有二類紗，即，標有10、12、14、16、18、20的軸向排列紗和圍繞著10-20軸向紗的連結紗11、13。連結紗11、13交錯地繞在紗16和14上從而形成了紗10-20的相互連結。軸向紗的垂直移動就形成了結構22。不過其它方向也要作相應的移動。軸向紗10-20的移動速度可以控制連結紗11和13形成圈紗的節距。

如上所述，一股紗繞在另一些紗上形成了網格，然后網格間相互連結形成了一個整體結構，一定結構的網格可以具有各種特性。例如，紗線可采用不同的材質。構造可以如圖2所示有4個圈的。圍繞著軸向紗10、12、14、16的實線11表示第24網格中有一個22a部分，22a由虛線13與相鄰網格26中的22b部分相連結。圖3表示了工字梁形狀中的四圈構造。同樣，圖4稱作為三圈構造，圍繞著軸向紗12′、14′、16′和18′的實線11′表示網格24′中形成了22a′部分，22a′由虛線13′與網格26′中的22b′連結了起來。線13′和11′分別代表了連結的圈紗。另外，象24′這樣的單個網格可以形成用數30′表示的中心空穴，空穴中可以包括有軸向紗32。在這一網格中軸向紗12′、40、41、42、43、44和45被連結紗11′所纏繞。圖5表示了工字梁形式中的三圈構造。

實施例