一種2.5d編織結(jié)構(gòu)同步異向立體織物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種2.ro編織結(jié)構(gòu)同步異向立體織物及其制備方法，屬于立體織物 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 2.ro織物是在機(jī)織三維織造設(shè)備的基礎(chǔ)上，利用多眼棕絲使經(jīng)向纖維形成多層開 口，按一定順序引入煒向纖維后形成的一類多層立體織物，但目前2. 織物的三維編織纖 維相互之間交織點(diǎn)較少，單元結(jié)構(gòu)變化的自由度大，結(jié)構(gòu)工藝參數(shù)設(shè)計(jì)受單元結(jié)構(gòu)變化影 響因素多，工藝參數(shù)不可控，結(jié)構(gòu)均勻性較差，為了更好滿足航空航天領(lǐng)域的需求，急需開 發(fā)一種2. 新產(chǎn)品。目前尚無關(guān)于2. 編織結(jié)構(gòu)同步異向立體織物的相關(guān)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中2.ro織物的三維編織纖維相互之間交織點(diǎn)較少、工藝參數(shù) 不可控和結(jié)構(gòu)均勻性差等缺陷，本發(fā)明提供一種2. 編織結(jié)構(gòu)同步異向立體織物及其制 備方法。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
[0005] 一種2.ro編織結(jié)構(gòu)同步異向立體織物，包括封頂或不封頂?shù)牡撞繋夥叺闹?狀織物，其中，外翻邊包括：直翻邊和斜翻邊，直翻邊指與柱狀織物側(cè)面垂直的翻邊，斜翻邊 指與柱狀織物側(cè)面不垂直的翻邊。
[0006] 上述2.ro編織結(jié)構(gòu)同步異向立體織物包括外翻邊和側(cè)面和/或頂部，具體有整體 性好、結(jié)構(gòu)均勻緊密、力學(xué)性能優(yōu)異等優(yōu)勢(shì)，可更好地滿足航空航天領(lǐng)域的需求。
[0007] 2.ro編織結(jié)構(gòu)同步異向立體織物包括經(jīng)向纖維系統(tǒng)和煒向纖維系統(tǒng)，且經(jīng)向纖維 系統(tǒng)和煒向纖維系統(tǒng)相互交織成角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)。這樣增加了三維編織纖維相互之間交織點(diǎn)、 工藝參數(shù)可控和結(jié)構(gòu)均勻。
[0008] 上述2. 編織結(jié)構(gòu)同步異向立體織物的制備方法，2. 編織結(jié)構(gòu)同步異向立體 織物的編織以芯模為內(nèi)芯進(jìn)行編織，且采用2. 5D淺交彎聯(lián)編織單元結(jié)構(gòu)。
[0009] 本申請(qǐng)上述方法可實(shí)現(xiàn)形狀復(fù)雜織物的整體成型；所制備的織物單元結(jié)構(gòu)完整、 纖維連續(xù)性好；織物成型過程中完整單元結(jié)構(gòu)具有設(shè)計(jì)性強(qiáng)；纖維相互之間交織點(diǎn)多，單 元結(jié)構(gòu)變化的自由度小，結(jié)構(gòu)工藝參數(shù)設(shè)計(jì)受單元結(jié)構(gòu)變化影響因素小，工藝參數(shù)可控，結(jié) 構(gòu)均勻性好；利用本申請(qǐng)立體織物所制得的復(fù)合材料具有結(jié)構(gòu)緊密、整體性好、力學(xué)性能優(yōu) 良等特點(diǎn)。
[0010] 為了進(jìn)一步提高織物的結(jié)構(gòu)緊密、整體性好和力學(xué)性能，若封頂則頂部采用鋪紗、 襯煒方法完成頂部的鋪頂編織，側(cè)面和外翻邊采用同步異向成型方法編織；若不封頂則采 用直接掛經(jīng)向纖維再引入煒向纖維編織柱狀織物的側(cè)面，再采用同步異向成型方法編織外 翻邊。
[0011] 若封頂則將鋪頂編織完成后，依次進(jìn)行如下步驟：a、將頂面的經(jīng)煒向纖維向下翻 轉(zhuǎn)90度，引出與頂面相垂直的側(cè)面織物的經(jīng)向纖維，進(jìn)行同步成型、編織方向改變，將經(jīng)向 纖維和煒向纖維相交織形成側(cè)面織物；b、將側(cè)面織物的經(jīng)向纖維向外翻轉(zhuǎn)0-90度，作為 外翻邊的經(jīng)向纖維，進(jìn)行同步成型、編織方向改變，將經(jīng)向纖維和煒向纖維相交織形成外翻 邊；若不封頂則采用直接掛經(jīng)向纖維再引入煒向纖維編織完柱狀織物的側(cè)面，再將側(cè)面織 物的經(jīng)向纖維向外翻轉(zhuǎn)0-90度，作為外翻邊的經(jīng)向纖維，進(jìn)行同步成型、編織方向改變，將 經(jīng)向纖維和煒向纖維相交織形成外翻邊。
[0012] 上述可根據(jù)外翻邊尺寸的變化，設(shè)計(jì)多點(diǎn)加經(jīng)向纖維技術(shù)，實(shí)現(xiàn)外翻邊的編織。
[0013] 為了提高所得織物的適應(yīng)性，2.ro編織結(jié)構(gòu)同步異向立體織物的側(cè)面為圓柱狀， 外翻邊為直翻邊，直翻邊的形狀為圓型，直翻邊加經(jīng)向纖維數(shù)量根據(jù)圓周內(nèi)外周長(zhǎng)差和經(jīng) 向纖維密度進(jìn)行計(jì)算，每編織兩煒需要加一次經(jīng)向纖維，直翻邊加經(jīng)向纖維數(shù)量公式為：
[0014] m= (C1-C2)XPj (1)
[0015] 式中：m為加經(jīng)向纖維數(shù)量；Cl為外圓周周長(zhǎng)、C2為內(nèi)圓周周長(zhǎng)；Pj為經(jīng)向纖維密 度。
[0016] 作為本申請(qǐng)的另一種技術(shù)方案，2. 編織結(jié)構(gòu)同步異向立體織物的側(cè)面為圓柱 狀，外翻邊為斜翻邊，斜翻邊的形狀為橢圓型，斜翻邊加經(jīng)向纖維數(shù)量根據(jù)橢圓內(nèi)外周長(zhǎng)差 值和經(jīng)向纖維密度進(jìn)行計(jì)算，每編織兩煒需要加一次經(jīng)向纖維，橢圓周長(zhǎng)公式為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種2. 編織結(jié)構(gòu)同步異向立體織物，其特征在于：包括封頂或不封頂?shù)牡撞繋?翻邊的柱狀織物，其中，外翻邊包括：直翻邊和斜翻邊，直翻邊指與柱狀織物的側(cè)面垂直的 翻邊，斜翻邊指與柱狀織物的側(cè)面不垂直的翻邊。
2. 如權(quán)利要求1所述的2. 編織結(jié)構(gòu)同步異向立體織物，其特征在于：2. 編織結(jié)構(gòu) 同步異向立體織物包括經(jīng)向纖維系統(tǒng)和煒向纖維系統(tǒng)，且經(jīng)向纖維系統(tǒng)和煒向纖維系統(tǒng)相 互交織成角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)。
3. 權(quán)利要求1或2所述的2. 編織結(jié)構(gòu)同步異向立體織物的制備方法，其特征在于： 2. 編織結(jié)構(gòu)同步異向立體織物的編織以芯模為內(nèi)芯進(jìn)行編織，且采用2. 淺交彎聯(lián)編 織單元結(jié)構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于：若封頂則頂部采用鋪紗、襯煒方法完成 頂部的鋪頂編織，側(cè)面和外翻邊采用同步異向成型方法編織；若不封頂則采用直接掛經(jīng)向 纖維再引入煒向纖維編織柱狀織物的側(cè)面，再采用同步異向成型方法編織外翻邊。
5. 如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于：若封頂則將鋪頂編織完成后，依次進(jìn)行 如下步驟：a、將頂面的經(jīng)煒向纖維向下翻轉(zhuǎn)90度，引出與頂面相垂直的側(cè)面織物的經(jīng)向纖 維，進(jìn)行同步成型、編織方向改變，將經(jīng)向纖維和煒向纖維相交織形成側(cè)面織物；b、將側(cè)面 織物的經(jīng)向纖維向外翻轉(zhuǎn)0-90度，作為外翻邊的經(jīng)向纖維，進(jìn)行同步成型、編織方向改變， 將經(jīng)向纖維和煒向纖維相交織形成外翻邊；若不封頂則采用直接掛經(jīng)向纖維再引入煒向纖 維編織完柱狀織物的側(cè)面，再將側(cè)面織物的經(jīng)向纖維向外翻轉(zhuǎn)0-90度，作為外翻邊的經(jīng)向 纖維，進(jìn)行同步成型、編織方向改變，將經(jīng)向纖維和煒向纖維相交織形成外翻邊。
6. 如權(quán)利要求3-5任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于：2. 編織結(jié)構(gòu)同步異向立 體織物的側(cè)面為圓柱狀，外翻邊為直翻邊，直翻邊的形狀為圓型，直翻邊加經(jīng)向纖維數(shù)量根 據(jù)圓周內(nèi)外周長(zhǎng)差和經(jīng)向纖維密度進(jìn)行計(jì)算，每編織兩煒需要加一次經(jīng)向纖維，直翻邊加 經(jīng)向纖維數(shù)量公式為： m = (C1-C2) XPj (1) 式中：m為加經(jīng)向纖維數(shù)量；Cl為外圓周周長(zhǎng)、C2為內(nèi)圓周周長(zhǎng)；Pj為經(jīng)向纖維密度。
7. 如權(quán)利要求3-5任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于：2. 編織結(jié)構(gòu)同步異向立 體織物的側(cè)面為圓柱狀，外翻邊為斜翻邊，斜翻邊的形狀為橢圓型，斜翻邊加經(jīng)向纖維數(shù)量 根據(jù)橢圓內(nèi)外周長(zhǎng)差值和經(jīng)向纖維密度進(jìn)行計(jì)算，每編織兩煒需要加一次經(jīng)向纖維，橢圓 周長(zhǎng)公式為：
為多2的自然數(shù)； 斜翻邊加經(jīng)向纖維數(shù)量公式為： m = (P1-P2) XPj (3) 式中：m為加經(jīng)向纖維數(shù)量；P1為外橢圓周長(zhǎng)、P 2為內(nèi)橢圓周長(zhǎng)；P j為經(jīng)向纖維密度。
8.如權(quán)利要求3-5任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于：將外翻邊平分為12等分的 扇形，進(jìn)行加經(jīng)向纖維。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種2.5D編織結(jié)構(gòu)同步異向立體織物及其制備方法，2.5D編織結(jié)構(gòu)同步異向立體織物，包括封頂或不封頂?shù)牡撞繋夥叺闹鶢羁椢?，外翻邊包括：直翻邊和斜翻邊，直翻邊指與柱狀織物側(cè)面垂直的翻邊，斜翻邊指與柱狀織物側(cè)面不垂直的翻邊；制備方法為以芯模為內(nèi)芯進(jìn)行編織，且采用2.5D淺交彎聯(lián)編織單元結(jié)構(gòu)。本發(fā)明2.5D編織結(jié)構(gòu)同步異向立體織物的制備方法可實(shí)現(xiàn)形狀較復(fù)雜織物的整體成型；所制備的織物單元結(jié)構(gòu)完整、纖維連續(xù)性好；織物成型過程中完整單元結(jié)構(gòu)具有設(shè)計(jì)性強(qiáng)；2.5D編織結(jié)構(gòu)纖維相互之間交織點(diǎn)多，單元結(jié)構(gòu)變化的自由度小，工藝參數(shù)可控，結(jié)構(gòu)均勻性好；所得織物結(jié)構(gòu)緊密、整體性好、力學(xué)性能優(yōu)良。
【IPC分類】D03D25-00
【公開號(hào)】CN104818567
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510219293
【發(fā)明人】朱建勛, 戴尚芹, 張立泉, 朱夢(mèng)蝶, 郭洪偉
【申請(qǐng)人】中材科技股份有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年4月30日