[实用新型]制造整体多层织物的装置

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及多层织物，更确切地讲是整体多层织物以及制造这种织物的装置。这种以指定整合格式的整体多层织物由以指定角度配置在各层的纱线组成，这些纱线层又由一组贯穿各纱线层的接结纱线接结成一整体。

二、背景技术

整体多层织物在包括先进复合材料，动力工业，输送带以及造纸用布等等在内的诸多领域中都有着广泛的应用。先进复合材料由浸渍树脂的高性能纤维组成，取决于纤维，树脂以及制造参数。先进复合材料具有许多优异的性能，诸如，高强度重量比和高模量重量比，耐疲劳，耐损伤，耐化学品，耐气候，耐温以及热胀系数可设计性等等，不一一枚举。纤维增强复合材料主要由纤维承受负荷。纤维增强复合材料常常先预制成各种形式的半成品以满足后续制造纤维增强复合材料部件的需要。这类半成品可以是预浸树脂平行排列长丝组成的带，片或单层织物，然后以铺层或缠绕的方式制成部件。传统的铺层复合材料仅靠远比纤维材料弱的树脂维持其纤维层间连接。传统的铺层复合材料容易剥离分层。三维复合材料在整个厚度方向引入纤维材料增强，能有效地降低剥离分层的危险，使材料更耐损伤。除具有更优异的性能外，整体结构增强复合材料还具有诸如加工自动化，实形制造和低生产成本等等优点。机织或者编织可以制造层间或相邻层间交叉的三维织物。在这类织物中，纱线因交叉而屈曲或扭曲。织物中纱线的屈曲或扭曲会降低以这种织物为基础制成复合材料的刚性和强度。虽然织物层间因交叉而成一整体，但是这类织物中并没有在整个厚度方向配置增强纤维。增强复合材料也用到一种无屈曲织物。这种多层织物是用针织方法接结以预定角度各自平行排列纱线层而成的。Wilkens的美国专利4518640介绍了制造这种多层织物的方法。这类方法仅适用于纤维排列方向固定的平板型织物。在这类方法中，各层的纱线通常采用诸如玻璃纤维或石墨纤维之类的高性能材料。用来接结各纱线层的针织纱线通常是柔软性好的纤维，比如聚酯或聚酰胺纤维，而不使用与各层纱线一样的高性能纱线。以Florentine的美国专利4312261和Mohamed的美国专利5085252为代表的方法，分别介绍了用三维编织和三维织造方法制造截面形状为矩形或其它如I型和T型实芯织物的方法。在这些织物中，无论是层内的纱线还是贯通厚度的纱线都可以采用增强纤维。这些方法都因其所能制造织物的尺寸大小，形状等等而有局限。以King的美国专利4001478和Banos等的美国专利4346741为代表的方法，分别介绍了在圆周方向铺层和厚度方向增强纤维制造管型织物的方法。但这些方法无法满足在织物不同位置改变织物几何形状和纱线取向的需要。在迄今所有形成整体织物的方法中，没有一个能提供在织物形成的过程中按要求改变纤维的取向，截面形状以及尺寸大小。这些方法常常还伴有其它不足之处，比如低生产率，自动化水平低，频繁更换纱线卷装以及织物中纤维体积含量低等等缺点。因此，本技术领域，有必要解决上述缺陷和不足。

三、实用新型内容

技术问题：本实用新型针对上述技术缺陷，提供一个可以形成具有所需截面几何结构整体多层织物的装置。这种装置可以制作截面几何结构由用穿层接结纱线接结在一起的多层纤维组成的织物，每层纤维沿指定取向排列并且不屈曲或扭曲。

本实用新型的发明目的1：提供一个可以形成具有所需截面几何结构整体多层织物的装置。这种织物的截面几何结构由用穿层接结纱线接结在一起的多层纤维组成，每层纤维沿指定取向排列并且不屈曲或扭曲。

本实用新型的发明目的2：提供一个可以形成具有所需截面几何形状整体多层织物的装置。织物的截面几何形状的例子包括常规或非常规筒型，常规或非常规实芯如I型，T型，U型以及平板型等等，不一一枚举。

本实用新型的发明目的3：提供一个可以形成具有截面几何形状变化整体多层织物的装置。织物的截面尺寸大小可以沿织物长度方向变化。

本实用新型的发明目的4：提供一个可以形成具有截面几何形状变化整体多层织物的装置。截面几何形状可以沿织物长度方向变化。

本实用新型的发明目的5：提供一个可以形成具有截面几何形状变化整体多层织物的装置。筒型织物的壁厚或实芯织物的厚度可以沿织物长度方向变化。

本实用新型的发明目的6：提供一个可以形成具有截面几何形状变化整体多层织物的装置。中空织物的壁厚可以在截面内和沿织物长度方向变化。

本实用新型的发明目的7：提供一个可以形成具有截面几何形状变化整体多层织物的装置。通过选择接结纱线参与与否也即接结纱线的固定变换织物的整合格式。

本实用新型的发明目的8：提供一个可以形成整体多层织物的装置。这种织物中每层内纤维取向可以沿织物长度方向变化。