[发明专利]一种角联锁结构织物及其编织方法

说明书

技术领域

本发明属于纺织复合材料的增强体研究领域，涉及一种角联锁结构织物及其编织方法，具体涉及一种经纬纱非正交的角联锁结构织物及其编制方法。

背景技术

角联锁织物是近年来被广泛使用的一种新型三维织物，是三维织物中的一个重要分支,其最大特点是其中的纱线不但沿织物的经纬向配置,而且有一部分纱线沿与织物的厚度方向呈一定角度的方向配置,从而增强了层间连接强度。其成型原理为将纱线按设计的层数列数排列好后，形成多层开口，按一定顺序引入纬纱后成型。其中纬纱基本处于平直状态而经纱弯曲穿过相邻的纬纱层。其织造方法通常根据所需结构不同而分为机织成型和编织成型两种。机织角联锁成型技术适合织造平板类织物而编织角联锁成型技术适合织造回转体等复杂形状织物。

由于现有角联锁成型工艺限制，角联锁结构只能织出面内含0°和90°方向纱线的织物，其经纱系统与纬纱系统均为垂直相交（如图1所示），只有用于层间连接的纱线可以转一定角度，使得现有角联锁织物除沿厚度方向上具有增强的层间力学性能外，只在平面内相互垂直的两个方向上具有较好的力学性能而在面内±45°或需要的其他方向上的性能则较弱，织物剪切和扭转性能较差。 

发明内容

针对现有工艺技术的不足及存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种角联锁结构织物，该角联锁结构织物的全部或部分层内包含经纱系统和纬纱系统呈非正交排布的角联锁结构。即该角联锁结构的经纬纱系统在织物的全部或部分层内呈非正交排布；在保证层间性能基础上，有效提升了面内±45°方向的性能，且工艺简单，易于实现。

本发明的另一目的在于提供一种上述角联锁结构织物的编织方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种角联锁结构织物，该织物的全部或部分层内包含经纱系统和纬纱系统呈非正交排布的角联锁结构。即该角联锁结构的经纬纱系统在织物的全部或部分层内呈非正交排布；在保证层间性能基础上，有效提升了面内±45°方向的性能，且工艺简单，易于实现。

上述经纱系统和纬纱系统呈非正交排布的角联锁结构中，经纱之间夹角α，0°≤α＜180°，经纱与纬纱之间的夹角β，0°＜β＜90°。

上述的角联锁结构织物为方形或圆形。

上述的方形角联锁结构织物中经纱系统和纬纱系统呈非正交排布的角联锁结构采用以下步骤编织：

1）将经纱按设计的行列数一端固定到挂纱架上，另一端与张力线连接后固定到编织机的锭子上；

2）编织机锭子先按经纬纱正交的角联锁编织工艺排布，再将相邻层的经纱各相向移动2n（n为整数，且n≥1）个锭子的间距（锭子的间距可根据α角度进行设计），各层保持初始移纱方向不变，向层间引入纬纱；分别将由于相向移动而超出织物宽度界限的经纱移入到另一层由于相向移动而空出的锭子上形成一个移出-移入闭环；

3）按经纬纱正交的角联锁编织工艺，列向经纱各相向运动两个锭子间距，即形成一个δ节距的织物；

按上述步骤循环直至编织到规定尺寸，即得所述的经纱系统和纬纱系统呈非正交排布的角联锁结构。

上述的圆形角联锁结构织物中经纱系统和纬纱系统呈非正交排布的角联锁结构采用以下步骤编织：

1）将经纱按设计的行列数一端固定到挂纱架上，另一端与张力线连接后固定到编织机的锭子上；

2）编织机锭子先按经纬纱正交的角联锁编织工艺排布，再将相邻层的经纱各相向移动2n（n为整数，且n≥1）个锭子的间距，各层保持初始移纱方向不变，向层间引入纬纱；

3）按经纬纱正交的角联锁编织工艺，列向经纱各相向运动两个锭子间距，形成一个δ节距的织物；

按上述步骤循环直至编织到规定尺寸，即得所述的经纱系统和纬纱系统呈非正交排布的角联锁结构。

上述的经纬纱非正交的角联锁结构织物，其编织用纱线为碳纤维、玻璃纤维、石英纤维、高硅氧纤维、聚乙烯纤维、芳纶纤维或金属纤维。

上述的角联锁结构织物的编织方法，其在于方形角联锁结构织物中经纱系统和纬纱系统呈非正交排布的角联锁结构的编织方法包括以下步骤：

1）将经纱按设计的行列数一端固定到挂纱架上，另一端与张力线连接后固定到编织机的锭子上；

2）编织机锭子先按经纬纱正交的角联锁编织工艺排布，再将相邻层的经纱各相向移动2n（n为整数，且n≥1）个锭子的间距，各层保持初始移纱方向不变，向层间引入纬纱；分别将由于相向移动而超出织物宽度界限的经纱移入到另一层由于相向移动而空出的锭子上形成一个移出-移入闭环；