一种整体缝合成型蜂窝状立体织物及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种整体缝合成型蜂窝状立体织物及其制备方法，该方法引入“置入模具—整体缝合成型”的概念，在铺层的织物中间放入模具并固定位置，使用缝合设备整体缝合。使用该立体织物制成的复合材料具有许多优良性能，耐压性能好，结构稳定，隔热性能好，可设计性好，同时克服了层状结构复合材料层间强度低，易冲击损伤等缺点。作为蜂窝状板材基材的三维织物，与一般织物的最大不同在于它的厚度有多层，而且可制成多种形式。

Integral suture forming honeycomb stereo fabric and preparation method thereof

The invention discloses a whole suture molding honeycomb three dimensional fabric and its preparation method, the method of introducing the concept of \integrated into a mould suture forming\, in the mold and the fixed position in the middle layer of the fabric, sewing equipment sewing. The use of the stereo composite fabric has many excellent performance, good pressure resistance, stable structure, good insulation properties, good design, and overcomes the defect of layered structure between layers of composite material of low strength, easy damage etc.. The three-dimensional fabric, which is the base material of honeycomb panels, is different from the general fabric in that it has many layers of thickness and can be made into many forms.

【技术实现步骤摘要】
一种整体缝合成型蜂窝状立体织物及其制备方法
本专利技术属于纤维增强复合材料领域，具体涉及一种整体缝合成型蜂窝状立体织物及其制备方法。
技术介绍
随着三维织物的综合优异性能被大家不断地开发出来，三维织物已引起了全球各国相关研发机构的注意，如意大利的DIMA公司，日本三菱财团，我国各大院校(东华大学，天津工业大学，江南大学等)都相继开始三维织物的开发：或提高成品质量，或优化工艺，或降低成本。专利2016104037625公开一种蜂窝状孔洞组合的立体织物及其编制方法，该方法需要先编制带有孔洞结构的立体织物，立体织物编织成功后，在立体织物的孔洞中插入模具进行整体成型，过程比较复杂，因此需要设计一种直接引入模具进行整体缝合成型蜂窝状立体织物的编织方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种整体缝合成型蜂窝状立体织物的制备方法，该方法引入“置入模具—整体缝合成型”的概念，在铺层的织物中间放入模具并固定位置，使用缝合设备整体缝合。本专利技术的另一目的在于提供一种采用上述方法制备的整体缝合成型蜂窝状立体织物。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种整体缝合成型蜂窝状立体织物的制备方法，包括以下步骤：(1)将缝合布铺层，每个模具的上下方各铺一块，缝合布和模具从上往下的铺设顺序依次为：布，模具，布，布，模具，布，布，模具……达到规定尺寸后，用夹具夹紧；(2)沿着模具的棱角方向，将缝合布紧贴模具折叠好；(3)用自动缝边机将已折叠好的两块缝合布布面紧贴的平面缝合，缝合距离为模具边长；(4)掀起已缝合好的由两块缝合布形成的缝合层，为缝合下一层预留空间；(5)重复步骤(2)、(3)、(4)，将从上往下的整个一竖行全部缝合好；(6)置入第二竖行的模具，使得已缝合好的缝合层与模具的上下面重合，模具置入侧的平面与单块布面重合；(7)取出第一竖行的模具；(8)规整布面，用夹具夹紧第二竖行的模具；(9)掀起最上方的一层单布，用自动缝边机将已折叠好的两块缝合布布面紧贴的平面缝合，缝合距离为模具边长；(10)重复步骤(9)，将从上往下的整个第二竖行全部缝合好；(11)放入第三竖行的模具，使得已缝合好的缝合层与模具的下表面重合，模具置入侧的平面和上表面与单块缝合布的布面重合；(12)将第三竖行的模具全部放入，用夹具夹好；(13)沿着模具的棱角方向，将布紧贴模具折叠好；(14)用自动缝边机将已折叠好的两块缝合布布面紧贴的平面缝合，缝合距离为模具边长；缝合好一层则掀起一层，直到整个一竖行全部缝合完毕；(15)重复操作，将整个三维蜂窝织物缝合完毕；(16)使用特定工装将模具从织物中取出，该蜂窝状立体织物制备完成。所述模具横截面的形状为正六边形、正方形、圆形、菱形或三角形。所述模具的材质为钢、铝、铜、木、聚氨酯或聚四氟乙烯。所述缝合布的布料为碳纤维布，芳纶纤维布，玻璃纤维布，石英纤维布或PBO纤维布等高性能纤维布。所述缝合布的组织为平纹、斜纹或缎纹。所述缝合布的经纬纱线编织角度为0°/90°、-45°/+45或30°/60°。所述自动缝边机的缝合纱线为碳纤维纱，芳纶纤维纱，玻璃纤维纱，石英纤维纱或PBO纤维纱等所有高性能纤维。由上述的方法制备的整体缝合成型蜂窝状立体织物。本专利技术的有益效果：本专利技术的方法制备的整体缝合成型蜂窝状立体织物最终产成品的耐压性，结构稳定性，隔热性，可适配性等性能有大幅提升，同时又大大减少了成品的重量。本专利技术产品的成功研发可带动我国三维织物及其复合材料的技术创新不断进步，打破美、日、欧盟等国家和地区对我国在这一领域的技术垄断，同时为我国的新材料事业作出贡献。本专利技术的产品是以高性能纤维为原料，按照一定的规律整体缝合而成的一种复杂的蜂窝状三维立体织物。使用该立体织物制成的复合材料具有许多优良性能，耐压性能好，结构稳定，隔热性能好，可设计性好，同时克服了层状结构复合材料层间强度低，易冲击损伤等缺点。作为蜂窝状板材基材的三维织物，与一般织物的最大不同在于它的厚度有多层，而且可制成多种形式。该产品可广泛用于航空、航天、汽车、造船等许多方面。对于提高我国在航天航空，车船制造等军备力量上具有重大意义，从而有效提高我国军事实力。附图说明图1为缝合布的布样图A为经纬纱线编织角度为0°/90°的缝合布；B为经纬纱线编织角度为-45°/+45的缝合布图2为整体缝合成型蜂窝状立体织物结构图D为正视图；E为俯视图；F为侧视图图3为整体缝合成型蜂窝状立体织物的制备方法实施步骤图具体实施方式实施例1一种整体缝合成型蜂窝状立体织物的制备方法以孔洞呈正六边形的蜂窝状立体织物为例，根据整体缝合成型蜂窝状立体织物的外形尺寸，确定截面为正六边行模具的边长尺寸，所需模具的数量；缝合布的组织结构，单层布的长宽，共需缝合布的数量，缝合所用纱线的总长度。技术指标：①经向密度4～10根/厘米②纬向密度4～10根/厘米③单层厚度≥0.05mm④正六边形孔洞边长≥3mm⑤正六边形孔洞层数小于等于200层。制备方法的具体实施步骤：(1)将缝合布铺层，每个模具的上下方各铺一块，缝合布和模具从上往下的铺设顺序依次为：布，模具，布，布，模具，布，布，模具……达到规定尺寸后，用夹具夹紧，如图3的步骤1所示；(2)沿着模具的棱角方向，将缝合布紧贴模具折叠好，如图3的步骤2所示；(3)用自动缝边机将已折叠好的两块缝合布布面紧贴的平面缝合，缝合距离为模具边长，如图3步骤3所示；(4)掀起已缝合好的由两块缝合布形成的缝合层，为缝合下一层预留空间，如图3的步骤4所示；(5)重复步骤(2)、(3)、(4)，将从上往下的整个一竖行全部缝合好，如图3的步骤5所示；(6)置入第二竖行的模具，使得已缝合好的缝合层与模具的上下面重合，模具置入侧的两个平面与单块布面重合，如图3的步骤6所示；(7)取出第一竖行的模具，如图3的步骤7所示；(8)规整布面，换夹具夹紧第二竖行的模具，如图3的步骤8所示；(9)掀起最上方的一层单布，用自动缝边机将已折叠好的两块缝合布布面紧贴的平面缝合，缝合距离为模具边长，如图3的步骤9所示；(10)重复步骤(9)，将从上往下的整个第二竖行全部缝合好，如图3的步骤10所示；(11)放入第三竖行的模具，使得已缝合好的缝合层与模具的下表面重合，模具置入侧的两个平面和上表面共计3个平面与单块缝合布的布面重合，如图3的步骤11所示；(12)将第三竖行的模具全部放入，用夹具夹好，如图3的步骤12所示；(13)沿着模具的棱角方向，将布紧贴模具折叠好，如图3的步骤13所示；(14)用自动缝边机将已折叠好的两块缝合布布面紧贴的平面缝合，缝合距离为模具边长；缝合好一层则掀起一层，直到整个一竖行全部缝合完毕，如图3的步骤14所示；(15)重复操作，将整个三维蜂窝织物缝合完毕，如图3的步骤15所示；(16)使用特定工装将模具从织物中取出，该蜂窝状立体织物制备完成。所述模具的材质为钢、铝、铜、木、聚氨酯或聚四氟乙烯。所述缝合布的布料为碳纤维布，芳纶纤维布，玻璃纤维布或PBO纤维布等高性能纤维布。所述缝合布的组织为平纹、斜纹或缎纹。所述缝合布的经纬纱线编织角度为0°/90°(如图1A所示)、-45°/+45(如图1B所示)或30°/60°。所述自动缝边机的缝合纱线为碳纤维纱，芳纶纤维纱，玻璃纤维纱或PBO纤维纱等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整体缝合成型蜂窝状立体织物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将缝合布铺层，每个模具的上下方各铺一块，缝合布和模具从上往下的铺设顺序依次为：布，模具，布，布，模具，布，布，模具……达到规定尺寸后，用夹具夹紧；(2)沿着模具的棱角方向，将缝合布紧贴模具折叠好；(3)用自动缝边机将已折叠好的两块缝合布布面紧贴的平面缝合，缝合距离为模具边长；(4)掀起已缝合好的由两块缝合布形成的缝合层，为缝合下一层预留空间；(5)重复步骤(2)、(3)、(4)，将从上往下的整个一竖行全部缝合好；(6)置入第二竖行的模具，使得已缝合好的缝合层与模具的上下面重合，模具置入侧的平面与单块布面重合；(7)取出第一竖行的模具；(8)规整布面，用夹具夹紧第二竖行的模具；(9)掀起最上方的一层单布，用自动缝边机将已折叠好的两块缝合布布面紧贴的平面缝合，缝合距离为模具边长；(10)重复步骤(9)，将从上往下的整个第二竖行全部缝合好；(11)放入第三竖行的模具，使得已缝合好的缝合层与模具的下表面重合，模具置入侧的平面和上表面与单块缝合布的布面重合；(12)将第三竖行的模具全部放入，用夹具夹好；(13)沿着模具的棱角方向，将布紧贴模具折叠好；(14)用自动缝边机将已折叠好的两块缝合布布面紧贴的平面缝合，缝合距离为模具边长；缝合好一层则掀起一层，直到整个一竖行全部缝合完毕；(15)重复操作，将整个三维蜂窝织物缝合完毕；(16)将模具从织物中取出，该蜂窝状立体织物制备完成。...

【技术特征摘要】
1.一种整体缝合成型蜂窝状立体织物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将缝合布铺层，每个模具的上下方各铺一块，缝合布和模具从上往下的铺设顺序依次为：布，模具，布，布，模具，布，布，模具……达到规定尺寸后，用夹具夹紧；(2)沿着模具的棱角方向，将缝合布紧贴模具折叠好；(3)用自动缝边机将已折叠好的两块缝合布布面紧贴的平面缝合，缝合距离为模具边长；(4)掀起已缝合好的由两块缝合布形成的缝合层，为缝合下一层预留空间；(5)重复步骤(2)、(3)、(4)，将从上往下的整个一竖行全部缝合好；(6)置入第二竖行的模具，使得已缝合好的缝合层与模具的上下面重合，模具置入侧的平面与单块布面重合；(7)取出第一竖行的模具；(8)规整布面，用夹具夹紧第二竖行的模具；(9)掀起最上方的一层单布，用自动缝边机将已折叠好的两块缝合布布面紧贴的平面缝合，缝合距离为模具边长；(10)重复步骤(9)，将从上往下的整个第二竖行全部缝合好；(11)放入第三竖行的模具，使得已缝合好的缝合层与模具的下表面重合，模具置入侧的平面和上表面与单块缝合布的布面重合；(12)将第三竖行的模具全部放入，用夹具夹好；(13)沿着模具的棱角方向，将布紧贴模具折叠好；(14)用自动缝边机将已折叠好的两块缝合布布面紧贴的平面缝合，缝合距离为...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹锋，
申请(专利权)人：宜兴市华恒高性能纤维织造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32