[发明专利]同幅异厚三维机织物的织造方法

说明书

技术领域

本发明涉及纺织领域，具体的说属于一种三维机织物的织造方法。

背景技术

国内对三维织物进行大量研究始于九十年代初，目前较为成熟的是三维针织物和三维编织物。三维机织物的研究还比较少。三维机织物是用传统织机把纤维织成三维立体织物的方法，主要是通过多层经纱机织方法生产，织物中的纤维呈互相穿插状态。目前已能织出各种三维纺织复合预制件。如：三维正交织物，其各向同性比较好，用相同层数、粗细一样的纱线织成的织物比较厚；经纱通过整个厚度方向的角联锁结构的织物柔软性好。通过机织的方法还可以织出其它各种形状的预制件，如工程上经常用到的工字梁、Ｔ形梁、蜂窝板、空管板、各种箱状结构等等。三维整体结构的机织物已成为全球关注的复合增强骨架材料，是发展航空航天和国防尖端技术必不可少的高性能技术材料。这些织物具有整体性，可直接制成复合材料而不需要再加工。这种整体构件使复合材料的增强部分成为不可分层的整体，具有比强度高、比模量大、特殊力学耦合性好、可设计性好等一系列优点，同时克服了层间强度低、易冲击损伤的缺点。针对目前国家呼吁绿色低碳经济的大环境，和目前能源紧张能源的不可再生性，风电市场将会有很大的发展空间，其中风电叶片是最重要的一个环节，这种织物拟用在风力发电叶片的制造和其他需要改变厚度的复合材料织造中。目前复合材料中厚度的改变大多数采用，粘合的办法，不是一个整体，层间剪切能力较差，容易出现强力弱环，寿命较低。

发明内容

为克服上述技术问题，本发明提出一种新的技术方案：

本发明的目的是提供一种在普通无梭织机上不停车就能连续生产不同厚度三维织物的方法。弥补在复合材料制造过程中由于层间的结合力差，导致材料破坏的不足。而且在普通织机上织造。给需要使用厚度变化的复合材料提供了一种新的生产方法的可能性。有利于提高生产效率，挖掘了普通无梭织机的产品适应能力。

本发明的基本原理是：普通二维和三维织物在组织图不变，经纬密不变的情况下，织物的厚度不会发生改变，本专利中提到的三维同幅异厚织物，在总经根数不变的情况下，通过改变组织图，出现双经的同时，随着织物组织图的改变，相应的增加或减少总纬密来实现织物厚度的变化，但是织物的每层的纬密是不变的是均匀一致的。

本发明采取的技术方案：利用天然纤维、化学纤维纯纺或混纺纱线；无机纤维如：玻璃纤维、硼纤维、碳纤维、纯纺或混纺纱；包括其他高性能纤维如耐腐蚀纤维如聚四氟乙烯纤维（Teflon TFE）等，耐高温纤维如聚间苯二甲酰间苯二胺纤维(No-mex)等，抗燃纤维如酚醛纤维(Kynol)等，高强度高模量纤维如聚苯二甲酰对苯二胺纤维(Kevlar)等，以上这些纤维等纯纺或混纺织造本专利中提出的同幅异厚三维织物。在剑杆织机、喷气织机、喷水织机等具备电子卷取和电子送经设备的织机上利用主权利1中所述的双经和改变总纬密的方法织造本专利提出的同幅异厚三维织物。利用这种方法织造的变提花组织和复杂变换组合组织同幅异厚织物。先分别设计出设所需的织物厚度的组织图若干，然后把组织图按顺序排列。设计每隔一段时间变换一次组织图。随之，织物的厚度每减少一层，就把多余的综框上的经纱和相邻的一个系统经纱同时提起，以此类推，可以在普通无梭织机上织造，厚度变化的织物，不用停车，提高了生产效率。

具体步骤如下：

a.按三维预制件的厚度变化的要求画出相应的组织图； 

b.按三维预制件厚度最大值设计最大综框数，根据厚度变化所需的综框数，修正纹版图；

在织机程序的设定时采取以下方法：设定经纱循环数为m的n层织物和经纱循环数为M的N层织物： n(1≤n＜N＝层织物的经纱循环数是m，用 (1)、(2)、(3)、(4)、(5)……m(m＜M＝表示。N层的织物经纱循环数是M。用1、2、3、4、5……m、m+1、……m+(M-m)-1、M表示。那么当织物从N层变成n层的时候，织机上总经根数没有变，但是织物一个组织循环内的经纱减少了M－m，织物厚度变薄，在提起综框的时候，据以下方法：

记：[M/m]=A，则把N层织物中的经纱循环数M根，标记做n层织物的经纱循环数m根，

就是把：

把N层织物中的一个组织内的经纱循环数中的

1……A记做(1) { n层织物的一个组织的循环中的第一根经纱}

A+1……2A记做(2)、

……

(m-2)A+1……(m-1)A记做m-1、

(m-1)A+1……M记做m