[发明专利]一种三维正交立体机织物的织造方法

说明书

本发明公开了一种三维正交立体机织物的织造方法，其织物由沿x轴延伸的经纱、沿y轴延伸的纬纱和沿z轴延伸的Z纱正交而成；设有n层、每层m根所述经纱，所述纬纱采用连续引纬的方式沿z轴逐层捆绑经纱，当z轴上同一列的纬纱引纬结束后打纬，所述Z纱采用连续引入的方式，于每次打纬后引入并穿透底层和顶层的经纱，实现对z轴上同一列纬纱的层间束缚。本发明提出三维正交立体机织物不仅纬纱每层纬纱捆绑经纱，而且Z纱再对经纱、纬纱进行捆绑，这样织物结构牢固、力学性能更佳。本发明提供的织造方法可根据工艺参数要求进行设计，实现织物参数的可设计性。

技术领域

本发明涉及机织织物技术领域，特别涉及一种三维正交立体机织物的织造方法。

背景技术

高性能纤维在三维空间多方向连续排布、相互交缠，形成的纤维织物称为立体织物，作为增强体用于制作先进复合材料。复合材料的增强体形状结构及其品质基本决定了复合材料性能。以立体织物作为增强体的复合材料已成功应用于航空、航天等高技术领域，具有很好的发展前景。

传统机织增强体是通过层层铺设得到，其仅在经向和纬向对复合材料有纤维增强作用，但是在每层间缺少作用力，容易发生层间分裂，降低了复合材料的整体性能。因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种三维正交立体机织物的织造方法，以克服现有技术中的所述缺陷。另外，传统织机织造的三维正交结构，Z纱不能完全垂直于经纬纱，且经纬纱难以伸直，而且纱线层数有限制，结构不能严格符合设计要求。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种三维正交立体机织物的织造方法，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

一种三维正交立体机织物的织造方法，其织物由沿x轴延伸的经纱、沿y轴延伸的纬纱和沿z轴延伸的Z纱正交而成；设有n层、每层m根所述经纱，所述纬纱采用连续引纬的方式沿z轴逐层捆绑经纱，当z轴上同一列的纬纱引纬结束后打纬，所述Z纱采用连续引入的方式，于每次打纬后引入并穿透底层和顶层的经纱，实现对z轴上同一列纬纱的层间束缚。

进一步，所述纬纱沿z轴设置(n+1)层，利用纬纱将每一层的经纱隔开。基于三维正交立体机织物设计要求，可以将n设置为2～80。

进一步，所述Z纱沿y轴设置2～(m+1)层，利用Z纱将z轴上不同列的纬纱隔开。Z纱的数量最少可以设置两层，分别位于三维正交立体机织物y轴方向上的两端，也可以设置多层以提高织物的稳定性；最多可以设置与单层经纱数量相关的m+1层，实现织物的紧密交织。

进一步，所述Z纱由连接张力可调的携纱器引入。

进一步，所述三维正交立体机织物采用三维织机织造，所述三维织机中的开口装置是固定开口。

进一步，在经纱开口装置的每一列上固定一个弹力绳，将Z纱半固定在弹力绳中间。每次打纬后，沿z轴方向移动开口装置，使得原本高于顶层经纱的弹力绳移至低于底层经纱，或是相反操作。通过这样的方法实现连续引入Z纱，使得纬纱捆扎经纱的同时能够将Z纱压向机头的方向。

进一步，所述Z纱的头端固定在织机机头下方，穿过对应经纱筘板和弹力绳中间。

本发明与现有技术相比具有优点：

(1)本发明提出的三维正交立体机织物由正交三向结构织造而成，其中经纱与纬纱的层数可以根据设计要求确定，层数可达2-80层。

(2)本发明提出三维正交立体机织物不仅纬纱每层纬纱捆绑经纱，而且Z纱再对经纱、纬纱进行捆绑，这样织物结构牢固、力学性能更佳。

(3)本发明提供的织造方法可根据工艺参数要求进行设计，实现织物参数的可设计性。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，但是本发明并不限于这些实施例。