The invention relates to a preparation method and application of anisotropic elastic stretching fabric. The method uses three-dimensional modeling software to model and import the model into a three-dimensional printer which can print out two-component materials. The three-dimensional printer prints out a stretching structure fabric which is softer and more elastic in transverse direction than in longitudinal direction. The anisotropic elastic stretching fabric can be used as clothing, backpack, mask, artificial blood vessel, filter material and so on. The characteristics of the invention are convenient processing, integral forming, good material bonding and wide use of raw materials.
【技术实现步骤摘要】
一种各向异性弹性拉胀面料的制备方法和用途
本专利技术涉及一种各向异性弹性拉胀面料的制备方法及用途,属于纺织材料与
技术介绍
负泊松比效应,是指受拉伸时,材料在弹性范围内横向发生膨胀;而受压缩时,材料的横向反而发生收缩。近年来发现的一些特殊结构的材料具有负泊松比效应,由于其奇特的性能而倍受材料科学家和物理学家们的重视。狭义的拉胀织物是指沿经向(或纬向)拉伸,纬向(或经向)发生膨胀的织物。广义的拉胀织物则是指织物在非拉伸力方向上发生膨胀。目前主要研究集中在针织物和三维织物,其中具有负泊松比效应的间隔织物也引起了人们的兴趣。Ugbolue根据Hook等的设计理念设计了由开口编链与嵌入纱结合构成的经编结构。其中开口编链使用较粗的低刚度长丝纱;嵌入纱为高刚度的长丝纱。当纵向拉伸时,嵌入纱趋向于伸直状态,此时编链弯曲,环绕在嵌入纱周围,呈现拉胀效应。随后他们根据内凹结构设计出经编衬垫结构,并对其拉胀效应进行了测试。Ugbolue填充纱线进入经编针织布,并研究了经编织物中垫纱的运动,进行了理论分析;后认真分析了链的路程、纱线类型和应变水平。Alderson等学者设计了内凹六边形结构的衬纬经编针织物,以编链组织为地组织,由2-6把梳栉编结而成经编增强织物,当织物受经向拉伸时,由于所称纬纱的模量和刚度较大、弹性伸长率较低,在拉伸过程中首先伸直,从而带动线圈发生横向扩张,形成拉胀效应。近年来胡红等学者根据Grima和Evans等学者的理论,赋予针织物的内旋折叠矩形衔接结构,织造了具有较大尺度的拉胀性织物。还根据内凹结构原理制织拉胀织物,当织物受到轴向的拉伸,夹角逐渐 ...
【技术保护点】
1.一种各向异性弹性拉胀面料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、根据要求和用途不同,设计面料的材料、形状与尺寸,使面料具有拉胀结构;步骤2、用三维建模软件建模,构建两种材料的对应三维模型;步骤3、将建好的三维模型导入软件中装配并做切片,然后将切片导入3D打印机中;步骤4、根据设计目的选择3D打印机材料,保证横向材料的弹性大于纵向材料;步骤5、根据设计目的不同,对利用3D打印技术打印好的面料进行后处理,得到拉胀结构材料。
【技术特征摘要】
1.一种各向异性弹性拉胀面料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、根据要求和用途不同,设计面料的材料、形状与尺寸,使面料具有拉胀结构;步骤2、用三维建模软件建模,构建两种材料的对应三维模型;步骤3、将建好的三维模型导入软件中装配并做切片,然后将切片导入3D打印机中;步骤4、根据设计目的选择3D打印机材料,保证横向材料的弹性大于纵向材料;步骤5、根据设计目的不同,对利用3D打印技术打印好的面料进行后处理,得到拉胀结构材料。2.根据权利要求1所述的一种各向异性弹性拉胀面料的制备方法,其特征在于,所述拉胀结构的图案包括内凹蜂窝、星形网络、内凹菱形、正十二面体、三角格栅、中心旋转矩形、中心旋转三角形、中心旋转四面体、手性蜂窝、中心旋转多面体、铰接六角形、铰接四边形、铰接三角形及其组合。3.根据权利要求1所述的一种各向异性弹性拉胀面料的制备方法,其特征在于,所述拉胀结构的横向结构和纵向结构的细度均为微米尺度,范围0.5-200微米,所形成的拉胀结构图案单元的尺寸为:长度和宽度范围均为0.1-2毫米;拉胀结构的孔隙比例可调,范围为0%-95%。4.根据权利要求1所述的一种各向异性弹性拉胀面料的制备方法,其特征在于,所述的面料的横向与纵向拉伸弹性存在差异,当纵向拉伸较硬时,横向拉伸弹性较大;当纵向拉伸较软时,横向拉伸弹性更软。5.根据权利要求1所述的一种各向异性弹性拉胀面料的制备方法,其特征在于,所述的面料的纤...
【专利技术属性】
技术研发人员:杜赵群,顾龙鑫,何玲娥,
申请(专利权)人:东华大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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