三维机织物制造技术

本发明专利技术公开了一种三维机织物，包括：第一表面纤维层、立体芯柱和第二表面纤维层，第一表面纤维层与第二表面纤维层通过立体芯柱一次性相互交叉编织而成，立体芯柱的芯纱沿径向呈“X”型矩阵式错位交叉，立体芯柱的芯纱径向正弦波交织成±90°方向，立体芯柱的芯纱沿纬向呈“V”型连续排布，立体芯柱的芯纱纬向沿径向呈±45°方向。本发明专利技术的立体芯柱的芯纱沿径向呈“X”型矩阵式错位交叉，立体芯柱的芯纱沿纬向呈“V”型连续排布，芯柱排列特征使三维机织物的厚度更加精准，力学性能稳定，大大提高了三维机织物的抗剪切性能和整体结构的稳定性。

Three-dimensional woven fabric

The invention discloses a three-dimensional woven fabric, which comprises a first surface fiber layer, a three-dimensional core and a second surface fiber layer. The first surface fiber layer and the second surface fiber layer are interwoven by the three-dimensional core pillar at one time. The core yarn of the three-dimensional core pillar presents an \X\ matrix staggered intersection along the radial direction. The core yarn of the three-dimensional core pillar is interwoven with a radial sinusoidal wave in the direction of <90 degrees, and the three-dimensional core yarn is inter The core yarn of the pillar is continuously arranged in a \V\ shape along the weft direction, and the weft direction of the core yarn of the three-dimensional pillar is in the direction of 45 degrees along the radial direction. The core yarn of the three-dimensional core pillar of the invention presents an \X\ matrix staggered intersection along the radial direction, and the core yarn of the three-dimensional core pillar presents a \V\ continuous arrangement along the weft direction. The arrangement characteristics of the core pillar make the thickness of the three-dimensional woven fabric more precise, the mechanical properties stable, and greatly improve the shear resistance and the stability of the overall structure of the three-dimensional woven fabric.

【技术实现步骤摘要】
三维机织物
本专利技术涉及新材料
，特别是涉及一种三维机织物。
技术介绍
随着材料技术的飞速发展，人们对于复合材料性能各个方面的要求愈来愈高，现代纺织技术与树脂工业的结合催生了纺织复合材料，而三维纺织技术的发展，更为制备具有优良整体性和力学结构合理性的高性能复合材料提供了有力的保证。三维机织物的研究还比较少。三维机织物是用传统织机把纤维织成三维立体织物的方法，主要是通过多层经纱机织方法生产，织物中的纤维呈互相穿插状态。三维整体结构的机织物已成为全球关注的复合增强骨架材料，是发展航空航天和国防尖端技术必不可少的高性能技术材料。然而，传统的三维机织物的芯柱在其经向呈“1”字排列，成品会因芯柱沿纬向倒伏带来的厚度失调，力学性能不稳定，而降低了三维机织物的抗剪切性能和整体结构的稳定性。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种三维机织物，芯柱排列特征使三维机织物的厚度更加精准，力学性能稳定，大大提高了三维机织物的抗剪切性能和整体结构的稳定性。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种三维机织物，包括：第一表面纤维层、立体芯柱和第二表面纤维层，第一表面纤维层与第二表面纤维层通过立体芯柱一次性相互交叉编织而成，立体芯柱的芯纱沿径向呈“X”型矩阵式错位交叉，立体芯柱的芯纱径向正弦波交织成±90°方向，立体芯柱的芯纱沿纬向呈“V”型连续排布，立体芯柱的芯纱纬向沿径向呈±45°方向。在本专利技术一个较佳实施例中，所述的第一表面纤维层、立体芯柱和第二表面纤维层的材料均为纤维无捻粗纱或长丝。在本专利技术一个较佳实施例中，所述的立体芯柱的高度为3-35mm。在本专利技术一个较佳实施例中，所述的第一表面纤维层的材料为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、尼龙纤维、聚酯纤维、芳纶纤维或聚酰亚胺纤维。在本专利技术一个较佳实施例中，所述的立体芯柱的材料为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、尼龙纤维、聚酯纤维、芳纶纤维或聚酰亚胺纤维。在本专利技术一个较佳实施例中，所述的第二表面纤维层的材料为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、尼龙纤维、聚酯纤维、芳纶纤维或聚酰亚胺纤维。在本专利技术一个较佳实施例中，所述的第一表面纤维层的结构为平纹、斜纹或缎纹结构，第二表面纤维层的结构为平纹、斜纹或缎纹结构。在本专利技术一个较佳实施例中，所述的立体芯柱的芯纱的密度为80-100根/10厘米，纤度为200-2000Tex。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术的立体芯柱的芯纱沿径向呈“X”型矩阵式错位交叉，立体芯柱的芯纱沿纬向呈“V”型连续排布，芯柱排列特征使三维机织物的厚度更加精准，力学性能稳定，大大提高了三维机织物的抗剪切性能和整体结构的稳定性。2、本专利技术使得在机织物生产中所需的纤维材料应用更加广泛，许多不同性能的纤维，根据成形要求及不同产品性能要求进行混织、混拼、捻织、预成型等生产，既降低了生产成本，又提高了产品性能，使得应用更加广泛，可广泛应用于船体、油缸内衬、FF罐、无人机机翼、工业屋面、污水集气罩、动车车身等等。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1是本专利技术三维机织物一较佳实施例的结构示意图；图2是图1的径向结构图；图3是图1的纬向结构图；图4是图2的径向组织结构图；图5是图3的纬向组织结构图；图6是本专利技术三维机织物制成的三维中空板材一较佳实施例的结构示意图；图7是图6的径向结构图；图8是图6的纬向结构图；附图中各部件的标记如下：1、第一表面纤维层，2、立体芯柱，3、第二表面纤维层。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1至图8，本专利技术实施例包括：一种三维机织物，包括：第一表面纤维层1、立体芯柱2和第二表面纤维层3，第一表面纤维层1与第二表面纤维层3通过立体芯柱2一次性相互交叉编织而成，立体芯柱2的芯纱沿径向呈“X”型矩阵式错位交叉，立体芯柱2的芯纱径向正弦波交织成±90°方向，立体芯柱2的芯纱沿纬向呈“V”型连续排布，立体芯柱2的芯纱纬向沿径向呈±45°方向。优选的，所述的第一表面纤维层1、立体芯柱2和第二表面纤维层3的材料均为纤维无捻粗纱或长丝。优选的，所述的立体芯柱2的高度为3mm、7mm、12mm、18mm、25、30mm或35mm。优选的，所述的第一表面纤维层1的材料为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、尼龙纤维、聚酯纤维、芳纶纤维或聚酰亚胺纤维。优选的，所述的立体芯柱2的材料为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、尼龙纤维、聚酯纤维、芳纶纤维或聚酰亚胺纤维。优选的，所述的第二表面纤维层3的材料为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、尼龙纤维、聚酯纤维、芳纶纤维或聚酰亚胺纤维。优选的，所述的第一表面纤维层1的结构为平纹、斜纹或缎纹结构，第二表面纤维层3的结构为平纹、斜纹或缎纹结构。优选的，所述的立体芯柱2的芯纱的密度为80根/10厘米、85根/10厘米、90根/10厘米、95根/10厘米或100根/10厘米，纤度为200-2000Tex。将三维机织物制成三维中空板材，制备过程：将三维机织物浸胶，真空抽压，在40-80℃温度下烘干，烘干时间为20-40min，胶为环氧树脂、酚醛树脂或乙烯基树脂，浸胶量与三维机织物的重量比为1:（0.8-0.85）。三维机织物一较佳实施例的性能测试结果如表1所示，三维中空板材一较佳实施例的性能测试结果如表2所示。表1表2本专利技术三维机织物的有益效果是：本专利技术的立体芯柱的芯纱沿径向呈“X”型矩阵式错位交叉，立体芯柱的芯纱沿纬向呈“V”型连续排布，芯柱排列特征使三维机织物的厚度更加精准，力学性能稳定，大大提高了三维机织物的抗剪切性能和整体结构的稳定性；本专利技术使得在机织物生产中所需的纤维材料应用更加广泛，许多不同性能的纤维，根据成形要求及不同产品性能要求进行混织、混拼、捻织、预成型等生产，既降低了生产成本，又提高了产品性能，使得应用更加广泛，可广泛应用于船体、油缸内衬、FF罐、无人机机翼、工业屋面、污水集气罩、动车车身等等。以上所述仅为本专利技术的实施例，并非因此限制本专利技术的专利范围，凡是利用本专利技术说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的
，均同理包括在本专利技术的专利保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维机织物，其特征在于，包括：第一表面纤维层、立体芯柱和第二表面纤维层，第一表面纤维层与第二表面纤维层通过立体芯柱一次性相互交叉编织而成，立体芯柱的芯纱沿径向呈“X”型矩阵式错位交叉，立体芯柱的芯纱径向正弦波交织成±90°方向，立体芯柱的芯纱沿纬向呈“V”型连续排布，立体芯柱的芯纱纬向沿径向呈±45°方向。

【技术特征摘要】
1.一种三维机织物，其特征在于，包括：第一表面纤维层、立体芯柱和第二表面纤维层，第一表面纤维层与第二表面纤维层通过立体芯柱一次性相互交叉编织而成，立体芯柱的芯纱沿径向呈“X”型矩阵式错位交叉，立体芯柱的芯纱径向正弦波交织成±90°方向，立体芯柱的芯纱沿纬向呈“V”型连续排布，立体芯柱的芯纱纬向沿径向呈±45°方向。2.根据权利要求1所述的三维机织物，其特征在于，所述的第一表面纤维层、立体芯柱和第二表面纤维层的材料均为纤维无捻粗纱或长丝。3.根据权利要求1所述的三维机织物，其特征在于，所述的立体芯柱的高度为3-35mm。4.根据权利要求1所述的三维机织物，其特征在于，所述的第一表面纤维层的材料为玻璃纤维、碳纤维、玄...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋汉文，
申请(专利权)人：江苏冠科新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32