[实用新型]一种三维编织物

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三维编织物，尤其涉及对采用矩形编织和圆形编织方式加工的三维编织物结构的改进。

背景技术

目前，公知的用作复合材料增强体的三维编织物是由组成编织物的全部纱线或部分纱线通过相互交绕纠缠而成的。但是，无论是通常的四步法编织法的还是二步法编织法的，无论是矩形编织机制得的还是环形编织机制得的，也无论是纵横式编织机制得的还是旋锭式编织机制得的，任意一根起交绕作用的编织纱线都是从三维编织物的一个侧面游走到另一个侧面的，如此连续，才能形成传统的整体三维编织物。对编织物中的每一根具体的交绕纱线而言，这根纱线游走轨迹呈贯穿于三维编织物的空间曲折形态；对众多纱线的集合而言，由于各根纱线的在编织物中的轨迹各不相同，就形成了众多纱线相互之间交错的纠缠体。

上述的传统编织物结构上的特征导致在性能上存在着如下不足之处：一是三维编织物中的编织纱线的拉伸模量，尤其是诸如碳纤维芳纶等高性能纤维的拉伸模量难以得到充分利用；二是三维编织物如果产生局部的破坏或损伤，将容易向更大范围扩散甚至造成编织物的解体。

发明内容

为了克服现有三维编织物因为编织纱线在编织物内从一个侧面到另一个侧面的曲折游走而不能充分利用编织纱线的拉伸模量以及破坏损伤容易扩散的不足，本实用新型提供了一种三维编织物，该三维编织物不仅能提高纱线拉伸模量的利用率，而且能有效地限制编织物损伤的扩大和延展。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：所有编织纱线在编织物中以一排一空的跳棋式行列方式分布排列，所述各编织纱线在所述编织物的纵向上呈螺旋向行走，行走中与且只与其周围紧邻的编织纱线相交绕。

所述各编织纱线的所述螺旋方向相同。

所述跳棋式行列方式分布排列的行和列对纵横式矩形三维编织机编织出的编织物而言，为横行和纵列。

所述跳棋式行列方式分布排列的行和列对环形三维编织机编织出的编织物而言，为环轨和射轨。

所述一排一空的跳棋式行列方式分布为，在任意行或列中一排一空，并且在隔一的行或列中编织纱线以对齐的方式分布排列，而在相邻的行或列中编织纱线则以交错的方式分布排列。

本实用新型在编织纱线的位置上，对矩形编织机形成的编织物而言，所有编织纱线在编织物中以跳棋式的行列方式分布排列，即，隔一的横行或纵列中的编织纱线以对齐的方式分布排列，而相邻的横行或纵列中的编织纱线则以交错的方式分布排列；对环形编织机形成的编织物而言，所有编织纱线在编织物中以跳棋方式在环轨和射轨中分布排列，即，隔一的环轨或射轨中的编织纱线以对齐的方式分布排列，而相邻的环轨或射轨中的编织纱线则以交错的方式分布排列。在编织纱线的形态及相互之间的组成关系上，编织物中的每一根编织纱线，围绕自身的长直形态的位置中心线，与且只与其周围的紧邻的编织纱线产生交绕。如此，所有编织纱线通过“紧邻交绕”的方式连接成一个整体结构的三维编织物。因为每根编织纱线在编织物中只局限在以自身位置中心线为中心以紧邻纱线为边界的较小范围内延伸排布，并且位置中心线为编织物长度方向上的长直形态；从编织物的截面上看，相当于由若干纵向行走的编织纱线，横向“手拉手”地连接而构成编织物。克服了以往各纱线需从一个侧面到另一个侧面的结构形式所存在的拉伸模量小、断丝损毁面积大等弊端。这样，达到减少每根编织纱线弯曲程度和曲折分布范围，提高编织纱线拉伸模量利用率以及限制编织物损伤扩大和延展的目的。

本实用新型的有益效果是，可以在构成整体结构的三维编织物的同时，减少编织纱线在编织物中的分布的曲折程度，提高编织纱线拉伸模量的利用率，增强编织物的抵抗损伤能力。尤其是能减少每根编织纱线在编织物中的弯曲程度和曲折分布范围来提高编织纱线拉伸模量利用率的三维编织物，该三维编织物用作复合材料增强体。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的三维编织物中的编织纱线的空间结构的理想形态图。

图2、图3是本实用新型的原理叙述中的片状编织物的纱线相互间的连接状态及结构图。

图4是本实用新型实施例一的三维编织物的结构单元及其各编织纱线相互间的连接状态。

图5是本实用新型实施例一的结构单元的各编织纱线的运动轨迹及其相互间的交绕状态。

图6是本实用新型的实施例一的结构单元的各编织纱线在纵横式矩形编织机上的排布和四步法实现过程。

图7是本实用新型的实施例二的矩形三维编织物及其在纵横式矩形编织机上的实现。