[发明专利]一种3D织物及其制备方法

权利要求书

1.3D织物，其特征在于，3D织物是由经纱和纬纱交织即形成的表面不为平面的机织物；

所述机织物上各处的经密相同，纬密相同；

所述机织物上的所有经纱与任一呈弯曲状的经纱所在的平面平行，机织物上的所有纬纱与任一呈弯曲状的纬纱所在的平面平行；

在3D织物织造时对应的织口至第一排综丝区域内放置相应的栅格状支撑体进行织造；栅格状支撑体的上表面与3D织物的曲面相同，且由等间距排列的多个薄板连接制成，薄板的厚度方向与纬纱方向相同，相邻薄板的间距为钢筘的相邻筘齿的间距，每个薄板的厚度小于钢筘的相邻筘齿间距的1/3。

2.根据权利要求1所述的3D织物，其特征在于，所述经纱为一种以上规格，所述纬纱为一种以上规格。

3.根据权利要求2所述的3D织物，其特征在于，每根经纱的粗细均匀，每根纬纱的粗细均匀。

4.根据权利要求2所述的3D织物，其特征在于，每根经纱在不同位置处的截面形状相同或不同，每根纬纱在不同位置处的截面形状相同或不同。

5.根据权利要求2所述的3D织物，其特征在于，每根经纱对应一种以上材质，每根纬纱对应一种以上材质。

6.根据权利要求1所述的3D织物，其特征在于，所述表面不为平面是指表面为正高斯曲率曲面、负高斯曲率曲面和零高斯曲率曲面中的一种以上，且不为单一平面。

7.根据权利要求1所述的3D织物，其特征在于，所述机织物的组织结构为平纹组织、斜纹组织、缎纹组织、方平组织、破斜纹组织或缎纹加强组织。

8.根据权利要求1所述的3D织物，其特征在于，所述机织物为单层或两层以上结构。

9.制备如权利要求1~8任一项所述的3D织物的方法，其特征是：首先根据3D织物的立体结构，确定织造参数：第i次打纬时第j根经纱对应的综丝的综眼高度H_ij，i=1,2,...m，j=1,2,...n，m为打纬的次数，n为经纱的根数，然后在3D织物织造时对应的织口至第一排综丝区域内放置相应的栅格状支撑体进行织造，制得3D织物；

H_ij为第i根纬纱与第j根经纱的交点相对于前梁和后梁所构成的平面的高度；

栅格状支撑体的上表面与3D织物的曲面相同，且由等间距排列的多个薄板连接制成，薄板的厚度方向与纬纱方向相同，相邻薄板的间距为钢筘的相邻筘齿的间距，每个薄板的厚度小于钢筘的相邻筘齿间距的1/3。

10.根据权利要求9所述的一种3D织物的制备方法，其特征在于，织造参数还包括第i次打纬时第j根经纱的送经量Q_ij，i=1,2,...m，j=1,2,...n，m为打纬的次数，n为经纱的根数；

Q_ij为每j根经纱在第i根和第i-1根纬纱之间的长度/（1-经纱织缩率）。

11.根据权利要求9所述的一种3D织物的制备方法，其特征在于，根据3D织物的立体结构，确定织造参数的方法为：根据3D织物的经纱和纬纱，构建由经向交线和纬向交线组成的结构等效图像，经向交线对应经纱，纬向交线对应纬纱；

Q_ij的计算公式如下：Q_ij=L_ij/（1-经纱织缩率）；

其中，L_ij为结构等效图像上，每j根经向交线在第i根和第i-1根纬向交线之间的长度；

H_ij的计算公式如下：H_ij=基准综眼高度+Δ_ij；

其中，基准综眼高度为织造时第1次打纬时第1根经纱对应的综丝的综眼高度；Δ_ij为结构等效图像上，第i根纬向交线与第j根经向交线的交点相较于基准面的高度；基准面为结构等效图像上，过第1根纬向交线与第1根经向交线的交点的水平面。