本发明专利技术涉及纤维织物技术领域，尤其涉及一种夹层式高性能纤维单向织物，包括0°纤维经纱层，以及将0°纤维经纱层夹设于中间的顶层纤维层和底层纤维层；顶层纤维层和底层纤维层均包括平行的若干根纤维纱线，纤维纱线与0°纤维经纱在织物厚度方向上的投影相交设置；还包括捆绑纱线，捆绑纱线设置于0°纤维经纱层中的相邻两束0°纤维经纱之间，用于对顶层纤维层和底层纤维层进行捆绑。本发明专利技术中的夹层式高性能纤维单向织物整体结构性更稳定，门幅上只有微小的收缩率，不会造成织物两边重，中间轻的现象，且织物结构整体软硬度适中，易于在大梁模具上随形，同时由于纤维纱线不受到拉扯而发生屈曲，使得复合材料性能将更优异。
【技术实现步骤摘要】
一种夹层式高性能纤维单向织物及其加工和应用方法
本专利技术涉及纤维织物
，尤其涉及一种夹层式高性能纤维单向织物及其加工和应用方法。
技术介绍
随着风电叶片兆瓦数越来越高，叶片长度也越来越长，有些大叶型如果采用玻纤经编单向织物用作大梁，其强度和模量已不能满足叶片的整体设计要求，势必需要一种更高强度的材料来替换。目前复合材料上比玻纤强度模量更高的材料有芳纶，聚乙烯，碳纤维等。目前生产碳纤维经编单向织物通常采用的方法是0°碳纤维经纱在最上层，在碳纤下层衬上1~N层玻纤细纱，经捆绑将碳纤与玻纤细纱缝制在一起形成碳纤维经编单向织物。由于碳纤维整体偏软，此编织花型一般采用经平捆绑方式，捆绑纱采用热熔性捆绑，这种方式解决了碳纤维经编单向织物偏软易变形的问题，但同时也带来一种问题，叶片大梁不是平板状，而带有一定弧度，在使用此种织物时由于较硬挺而不易随形，从而导致大梁在铺设碳纤维时容易产生鼓包，难以抹平，最终可能会造成大梁褶皱而出现致命问题；同时，经平的捆绑方式容易引起纤维的在垂直于纤维的方向上屈曲，影响复合材料的强度和模量。鉴于上述情况，本专利技术人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种夹层式高性能纤维单向织物及其加工和应用方法，使其更具有实用性。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种夹层式高性能纤维单向织物，以解决
技术介绍
中所指出的问题。同时本专利技术中还请求保护一种夹层式高性能纤维单向织物的加工和应用方法。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种夹层式高性能纤维单向织物，包括0°纤维经纱层，以及将所述0°纤维经纱层夹设于中间的顶层纤维层和底层纤维层；所述顶层纤维层和底层纤维层均包括平行的若干根纤维纱线，所述纤维纱线与0°纤维经纱在织物厚度方向上的投影相交设置；还包括捆绑纱线，所述捆绑纱线设置于所述0°纤维经纱层中的相邻两束0°纤维经纱之间，用于对所述顶层纤维层和底层纤维层进行捆绑。进一步地，所述顶层纤维层和底层纤维层中的纤维纱线相对于所述0°纤维经纱成两个方向设置。进一步地，所述顶层纤维层和底层纤维层中的纤维纱线相对于所述0°纤维经纱成对称设置。进一步地，所述顶层纤维层和底层纤维层中的纤维纱线成90°设置。进一步地，所述顶层纤维层和底层纤维层中的纤维纱线在织物厚度方向上的投影错位设置。进一步地，所述0°纤维经纱层、顶层纤维层和底层纤维层三者各自的纤维种类均选自玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚酰胺纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维或尼龙纤维中的任意一种。进一步地，所述顶层纤维层或底层纤维层中相邻两束纱线之间的距离相等。进一步地，所述捆绑纱线的成环距离等于所述顶层纤维层和底层纤维层中相邻两束纱线之间的距离。进一步地，所述捆绑纱线的成环距离小于所述顶层纤维层和底层纤维层中相邻两束纱线之间的距离，且相邻两束纱线之间的距离等于成环距离的整数倍。一种夹层式高性能纤维单向织物的加工方法，包括以下步骤：S1：铺设0°纤维经纱层；S2：在所述0°纤维经纱层的顶部和底部按照设定间距进行纬向纱线的铺设，形成顶层纤维层和底层纤维层；S3：对铺设完成的所述0°纤维经纱层、顶层纤维层和底层纤维层进行捆绑，其中捆绑区域位于所述0°纤维经纱层中的相邻两束0°纤维经纱之间。进一步地，所述0°纤维经纱层、顶层纤维层和底层纤维层一次性捆绑编织，或者，顶层纤维层或底层纤维层先与0°纤维经纱层进行捆绑编织，在于另外一层级进行捆绑编织。一种夹层式高性能纤维单向织物的应用方法，用于风电叶片、轨道交通设备和汽车结构中。通过上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术中的夹层式高性能纤维单向织物整体结构性更稳定，门幅上只有微小的收缩率，不会造成织物两边重，中间轻的现象，且织物结构整体软硬度适中，易于在大梁模具上随形，且由于纤维纱线不受到拉扯而发生屈曲，使得复合材料性能将更优异。本专利技术中的夹层式高性能纤维单向织物的加工方法具有同样的技术效果，通过本专利技术中织物的应用，可提高相应结构的多项性能指标。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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中记载的一些实施例，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他的附图。图1为0°纤维经纱层、顶层纤维层和底层纤维层的分布示意图；图2为夹层式高性能纤维单向织物的俯视图；图3为图2中A处的局部放大图；图4为顶层纤维层和底层纤维层中的纤维纱线关于0°纤维经纱对称设置的示意图；图5为顶层纤维层和底层纤维层中的纤维纱线关于0°纤维经纱非对称设置的示意图；图6为纤维纱线成90°设置，且顶层纤维层和底层纤维层在织物厚度方向上的投影重合设置的示意图；图7为纤维纱线成90°设置，且顶层纤维层和底层纤维层在织物厚度方向上的投影错位设置的示意图；图8为捆绑纱线的成环距离等于顶层纤维层和底层纤维层中相邻两束纱线之间的距离的示意图；图9为图8中B处的局部放大图；图10为捆绑纱线的成环距离等于顶层纤维层和底层纤维层中相邻两束纱线之间距离的1/2倍的示意图；图11为图10中C处的局部放大图；图12为夹层式高性能纤维单向织物的加工方法的流程图；附图标记：0°纤维经纱层1、顶层纤维层2、底层纤维层3、捆绑纱线4。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在本专利技术的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“斜”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制，其中的描述“横向”、“纵向”为本领域技术人员对织物编织过程中公认的方向性说明。如图1~3所示，一种夹层式高性能纤维单向织物，包括0°纤维经纱层1，以及将0°纤维经纱层1夹设于中间的顶层纤维层2和底层纤维层3；顶层纤维层2和底层纤维层3均包括平行的若干根纤维纱线，纤维纱线与0°纤维经纱在织物厚度方向上的投影相交设置，即纤维纱线角度为0°＜α≤90°或-90°≤α＜0°；还包括捆绑纱线4，捆绑纱线4设置于0°纤维经纱层1中的相邻两束0°纤维经纱之间，用于对顶层纤维层2和底层纤维层3进行捆绑。本专利技术中的夹层式高性能纤维单向织物在使用的过程中，顶层纤维层2和底层纤维层3本身不存在参与捆绑的形变形式，而仅在捆绑纱线4捆绑的过本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种夹层式高性能纤维单向织物，其特征在于，包括0°纤维经纱层（1），以及将所述0°纤维经纱层（1）夹设于中间的顶层纤维层（2）和底层纤维层（3）；/n所述顶层纤维层（2）和底层纤维层（3）均包括平行的若干根纤维纱线，所述纤维纱线与0°纤维经纱在织物厚度方向上的投影相交设置；/n还包括捆绑纱线（4），所述捆绑纱线（4）设置于所述 0°纤维经纱层（1）中的相邻两束0°纤维经纱之间，用于对所述顶层纤维层（2）和底层纤维层（3）进行捆绑。/n
【技术特征摘要】
1.一种夹层式高性能纤维单向织物，其特征在于，包括0°纤维经纱层（1），以及将所述0°纤维经纱层（1）夹设于中间的顶层纤维层（2）和底层纤维层（3）；
所述顶层纤维层（2）和底层纤维层（3）均包括平行的若干根纤维纱线，所述纤维纱线与0°纤维经纱在织物厚度方向上的投影相交设置；
还包括捆绑纱线（4），所述捆绑纱线（4）设置于所述0°纤维经纱层（1）中的相邻两束0°纤维经纱之间，用于对所述顶层纤维层（2）和底层纤维层（3）进行捆绑。
2.根据权利要求1所述的夹层式高性能纤维单向织物，其特征在于，所述顶层纤维层（2）和底层纤维层（3）中的纤维纱线相对于所述0°纤维经纱成两个方向设置。
3.根据权利要求2所述的夹层式高性能纤维单向织物，其特征在于，所述顶层纤维层（2）和底层纤维层（3）中的纤维纱线相对于所述0°纤维经纱成对称设置。
4.根据权利要求1所述的夹层式高性能纤维单向织物，其特征在于，所述顶层纤维层（2）和底层纤维层（3）中的纤维纱线均成90°设置。
5.根据权利要求4所述的夹层式高性能纤维单向织物，其特征在于，所述顶层纤维层（2）和底层纤维层（3）中的纤维纱线在织物厚度方向上的投影错位设置。
6.根据权利要求1~5任一项所述的夹层式高性能纤维单向织物，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：谈昆伦，季小强，谢波，
申请(专利权)人：常州市宏发纵横新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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