用于复合材料的三维立体织物的织造方法技术

一种用于复合材料的三维立体织物及其织造方法，它由具有不交织、不弯曲，始终保持各自平直状态的ｎ层经线和ｎ＋１层纬线分层交替重叠，两组细特线分别在分层交替重叠的经纬线间从上而下和从下而上固定经纬线的相对位置而构成。在重叠式三梭口刚性三剑杆无梭织机上可织造出三纬、六纬或九纬不同厚度的３Ｄ织物，本发明专利技术的织物对外承载时，变形小强力大，层间剪切强度高，冲击强度大，树脂易渗透，且均匀。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种特殊织物及其织造方法。复合材料(Composite Materials-CM)是继金属材料出现之后的又一种新材料，它是将两种以上的材料组合在一起，在不发生化学反应的条件下而构成的一种新材料，用作承力结构件的复合材料，是由纤维和树脂(塑料)组成，故名叫纤维增强塑料(Fiber Reinforced Plastics-FRP)，在FRP中，以纤维作承力结构件的骨架，以树脂作粘结剂，使纤维在构件中，按产品设计的要求，在予定位置处固定下来，从而形成一种强度高、刚性好、重量轻的承力结构件，由于这一特点，复合材料在航空航天、军品及民品中都得到了很好的应用，复合材料中纤维与树脂的关系和混凝土中钢筋与水泥的关系相似，复合材料中使用的纤维，绝大多数是玻璃纤维，只有在高级复合材料(AdvancedComposite Materials-ACM)中，才使用碳纤维(CF)，芳纶纤维(美国Dupont公司名叫Kevlar)，超高分子量聚乙烯纤维(荷兰DSM公司名叫Dyneema)，这些纤维的使用形式，可以是短纤和长丝，但使用较多的是将纤维作经纬线而织成的织物，我国习惯上将玻璃纤维制成的复合材料叫玻璃钢，当用玻纤布来制作汽车、火车、船舶、冷却塔、风机叶片、防弹硬装甲等玻璃钢制品时，一般都是在模具上，用树脂把剪裁好的玻纤布一层一层地刷贴上去，固化之后得到玻璃钢制品，我国的玻璃钢工业，绝大多数使用这种工艺，国外亦有相当数量使用这种工艺，使用这种工艺来生产玻璃钢制品时，出现了以下五个方面的问题1.一层一层地剪贴玻纤布，费工费料，且树脂在各层间分布不匀；2.各层布之间，没有用缝纫线来加以联接，而是靠树脂将其粘合在一起，树脂粘合力，远小于缝纫线强度，故制品的层间剪切强度低，当承受弯矩或振动时，制品出现开裂，脱层，严重时玻纤布会一层一层地掉下来；3.将单根各自孤立的经纬线构成一整体片状织物，是靠经纬线J、W的相互交织来完成，由于经纬交叉时的相互挤压，经纬线J、W必处于弯曲状态之中，当织物承受外载时，如附图说明图1所示，经纬线必先由弯变直(图中只画出经线J弯曲)，才能充分承载，故制品变形大，强度低；4.由于经纬线在织物中处于弯曲状态，当板壳类FRP制品在承受枪弹类载荷打击时，枪弹的冲击能量将以冲击波的形式在织物中传播，经纬线的弯曲对冲击波传播阻力大，故冲击波传播速度低，枪弹的冲击能量将耗散在较小的面积上，当单位面积上承受的冲击能量超过材料的冲击强度时，材料将发生破坏，故经纬线的弯曲减低了材料的冲击强度；5.由于经纬线的交叉及相互挤压，交叉点处纤维密实，树脂难以流过，故树脂渗透性差，浸渍速度低。本专利技术的目的是提供一种用于复合材料的经纬线不交织、不弯曲、分层交替重叠，用另一组细特线沿经纬平面垂直方向对经纬线相对位置进行固定的三维立体织物及其织造方法，能解决
技术介绍
中所存在的问题。本专利技术的技术方案是它包括具有不交织、不弯曲，始终保持各自平直状态的n层经线和n+1层纬线分层交替重叠，起缝纫作用的两组细特线分别交替沿经纬平面的垂直方向，在分层交替重叠的经纬线间从上而下和从下而上固定经纬线的相对位置而构成。经线n为2、5、8层，纬线n+1为3、6、9层，织物总层数分别为5、11、17层。在重叠式三梭口刚性三剑杆无梭织机中，上静经线和下静经线在织造中其位置固定不动，前细特线和后细特线分别穿入前综丝和后综丝各自的综眼中，前综丝和后综丝的上下运动，经过各自的综眼，可带动前细特线和后细特线上下移动，前细特线、后细特线、上静经线、下静经线间形成三个等高度的梭口，三个梭口的总高度为前细特线、后细特线的梭口高度，若前细特线在上，后细特线在下，此时上、中、下三个梭口中同时各引入一根纬线，钢筘左移把三根纬线一齐打进织口——打纬，在送经和卷取机构的联合作用下，经线与已织成的织物向左移动，因同一垂直平面内的三根纬线均已打进织口，可让前综丝带动前细特线向下运动，而后综丝带动后细特线向上运动，前细特线和后细特线上下换位的交叉就将三根纬线捆扎在上静经线和下静经线上，从而固定了经纬线的相对位置，使各层经纬线无法脱开，此时钢筘向右运动，在此时出现的新梭口中，又可向上、中、下梭口各引入一根纬线，然后钢筘左右摆动打纬，在送经和卷取机构的联合作用下，经线与已织成的织物向左移动，前综丝带动前细特线向上，而后综丝带动后细特线向下对经纬线进行捆扎，生产过程就这样循环进行。在重叠式三梭口刚性三剑杆无梭织机中，在上静经线上方、上静经线与下经线中间和下静经线的下方分别各新增加一根经线，在后综丝后面新增加一根综丝，在新增加的一根综丝上有等间距的三个综眼，新增加的三根经线分别穿入这三个综眼中，新增加的一根综线作上下运动时，可带动三根经线同步在自己所在梭口的上下层间运动，即上静经线上方的经线只能在上梭口的上下层间运动，上静经线与下静经线中间的经线只能在中梭口上下层间运动，下静经线下方的经线只能在下梭口上下层间运动，前综丝在上，后综丝在下，新增加的综丝在下，新增加的三根经线均在自己梭口的下层，梭口中引入三根纬线，新增加的综丝向上，即新增加的三根经线换到自己梭口的上方，梭口中再引入新增加的三根纬线，这样，同一垂直平面内的六根纬线均已引入，然后钢筘左右摆动打纬，前综丝带动前细特线向上，而后综丝带动后细特线向下对经纬线进行捆扎，织物和经线左移；此时新形成的梭口中再引入新增加的三根纬线，新增加的一根综丝向下，再向梭口中引入原三根纬线，这时六根纬线均已引入，然后钢筘左右摆动打纬，前综丝带动前细特线向下，而后综丝带动后细特线向上对经纬线进行捆扎，织物和经线左移，生产过程就这样循环进行。在重叠式三梭口刚性三剑杆无梭织机中，在上述新增加的三根经线的上方分别各再增加一根经线，在新增加的综丝后面再增加一根综丝，在再增加的一根综丝上有等间距的三个综眼，再增加的三根经线分别穿入各自的综眼中，再增加的一根综丝作上下运动时，可带动三根经线在自己所在梭口的上下层间运动。前综丝在上，后综丝在下，新增加的综丝和再增加的综丝均在下，新增加和再增加的三根经线均在自己梭口的下层，梭口中引入原三根纬线，然后新增加的综丝向上，引入新增加的三根纬线，最后再新增加的综丝向上，引入再增加的三根纬线，这样同一垂直平面内的九根纬线均已引入，然后钢筘左右摆动打纬，在送经及卷取机构联合作用下，使已织成的织物和经线均左移，前综丝带动前细特线向上，而后综丝带动后细特线向下对经纬线进行捆扎；此时向新形成的梭口中再引入再增加的三根纬线，再增加的综丝下降，引入新增加的三根纬线，新增加的综丝下降，引入原三根纬线，此时九根纬线均已引入，然后钢筘左右摆动打纬，在送经及卷取机构联合作用下，使已织成的织物和经线均左移，前综丝带动前细特线向下，而后综丝带动后细特线向上对经纬线进行捆扎，生产过程就这样循环进行。本专利技术与
技术介绍
相比，具有的有益的效果是1.织物中的经纬线J、W不交织、不弯曲始终保持各自平直状态，承载时变形小强力大，见图2所示；2.织物中的经纬线J、W不止一层而有多层，经纬线交替重叠，如图3所示，经纬线的层数至少五层，多至十七层，以此来增加织物厚度(重量)的变化范围；3.经纬线J、W的相对位置，不是靠经纬线自身的相互交叉和挤压来固定，而是另用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于复合材料的三维立体织物，其特征是：它包括具有不交织、不弯曲，始终保持各自平直状态的ｎ层经线［Ｊ］和ｎ＋１层纬线［Ｗ］分层交替重叠，起缝纫作用的两组细特线［Ｘ↓［ｑ］］、［Ｘ↓［ｈ］］分别交替沿经纬平面的垂直方向，在分层交替重叠的经纬线间从上而下和从下而上固定经纬线的相对位置而构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王光华，
申请(专利权)人：王光华，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]