一种双芯编织复合纱及加工方法技术

技术编号：40674933 阅读：6 留言：0更新日期：2024-03-18 19:12

本发明专利技术公开一种双芯编织复合纱及加工方法，涉及包覆纱技术领域，双芯编织复合纱包括第一芯层、第二芯层及螺旋包缠层；螺旋包缠层以螺旋线上下均匀交替的形式，包缠在第一芯层的外侧及第二芯层的外侧；第一芯层与第二芯层的结构相同，均为内部填充有液态金属的弹性软管。本发明专利技术制备的双芯编织复合纱兼具显著负泊松比效应和高导电稳定性。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包覆纱，特别是涉及一种双芯编织复合纱及加工方法。

技术介绍

1、负泊松比材料是一种具有特殊力学性能的材料，纱线外观直径在受轴向拉伸时会变粗而产生经向膨胀变形，具有受拉膨胀或受压收缩性质，在抗剪承载力、抗断裂性、能量吸收等方面比传统材料更有优势。制备负泊松比纱需要在材料筛选、纱线结构设计以及复合纱线成型工艺等环节进行创新设计。关于其制备成型方式，从公开文献资料可知，目前主要聚焦在空心锭单包缠负泊松比纱线(两组份，分别为芯层和外包缠层)或双包缠交叉螺旋负泊松比纱线(三组份，分别为芯层和第一/第二外包缠层)的制备，导致目前生产制备的负泊松比纱线存在负泊松比系数小、循环载荷作用下纱线结构相分离(纱线结构稳定性较差)而导致的负泊松比性能恶化甚至失效等不足，且无导电功能。因此，亟需从纱线成型原理和原材料创新等角度出发，设计一种循环服役模式下具有显著负泊松比效应、导电性能优良的功能纱线，拓展其使用范畴。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种双芯编织复合纱及加工方法，能够得到兼具显著负泊松比效应和高导电稳定性的双芯编织复合纱。

2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：

3、第一方面，本专利技术提供一种双芯编织复合纱，所述双芯编织复合纱包括第一芯层、第二芯层及螺旋包缠层；所述螺旋包缠层以螺旋线上下均匀交替的形式，包缠在所述第一芯层的外侧及所述第二芯层的外侧；

4、所述第一芯层与所述第二芯层的结构相同，均为内部填充有液态金属的弹性软管。</p>

5、可选地，所述螺旋包缠层为高模量低伸长的长丝或纱线。

6、可选地，所述弹性软管的材料为硅橡胶、丁苯橡胶、氟橡胶中的任意一种；

7、所述液态金属为镓铟合金、镓铟锡合金、镓铟锌合金中的任意一种。

8、可选地，所述弹性软管的内径范围为：0.3mm-2mm；所述弹性软管的外径范围为：0.8mm-6mm。

9、可选地，所述螺旋包缠层的直径小于所述第一芯层的直径或所述第二芯层的直径；所述螺旋包缠层的拉伸弹性小于所述第一芯层的拉伸弹性或所述第二芯层的拉伸弹性；所述螺旋包缠层的弯曲刚度大于所述第一芯层的弯曲刚度或所述第二芯层的弯曲刚度。

10、第二方面，本专利技术提供一种双芯编织复合纱加工方法，包括：

11、采用注射泵将液态金属注入第一弹性软管的内部后，对所述第一弹性软管进行密封处理，以得到待用的第一芯层；

12、采用注射泵将液态金属注入第二弹性软管的内部后，对所述第二弹性软管进行密封处理，以得到待用的第二芯层；

13、基于预设条件，选择待用的螺旋包缠层；

14、采用高速编织机，将待用的螺旋包缠层以螺旋线上下均匀交替的形式，包缠在待用的第一芯层的外侧及待用的第二芯层的外侧，从而得到双芯编织复合纱。

15、可选地，所述预设条件为：所述螺旋包缠层的直径小于所述第一芯层的直径或所述第二芯层的直径；所述螺旋包缠层的拉伸弹性小于所述第一芯层的拉伸弹性或所述第二芯层的拉伸弹性；所述螺旋包缠层的弯曲刚度大于所述第一芯层的弯曲刚度或所述第二芯层的弯曲刚度。

16、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：

17、本专利技术公开一种双芯编织复合纱及加工方法，第一芯层与第二芯层的结构相同，均为内部填充有液态金属的弹性软管，从而保证双芯编织复合纱在拉伸变形时可以保持稳健的高导电性。螺旋包缠层以螺旋线上下均匀交替的形式包缠在第一芯层的外侧及第二芯层的外侧，在轴向载荷作用下因第一芯层、第二芯层与螺旋包缠层的可逆转变而赋予最终的双芯复合纱显著的负泊松比效应，打破常规单芯单包缠纱线负泊松比效应不明显和循环拉伸作用下负泊松比效应易于疲劳失效等局限性。同时，本专利技术提供的加工方法简单、制备过程可重复性强，易于实现批量化生产和推广应用。

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【技术保护点】

1.一种双芯编织复合纱，其特征在于，所述双芯编织复合纱包括第一芯层、第二芯层及螺旋包缠层；所述螺旋包缠层以螺旋线上下均匀交替的形式，包缠在所述第一芯层的外侧及所述第二芯层的外侧；

2.根据权利要求1所述的双芯编织复合纱，其特征在于，所述螺旋包缠层为高模量低伸长的长丝或纱线。

3.根据权利要求1所述的双芯编织复合纱，其特征在于，所述弹性软管的材料为硅橡胶、丁苯橡胶、氟橡胶中的任意一种；

4.根据权利要求1所述的双芯编织复合纱，其特征在于，所述弹性软管的内径范围为：0.3mm-2mm；所述弹性软管的外径范围为：0.8mm-6mm。

5.根据权利要求1所述的双芯编织复合纱，其特征在于，所述螺旋包缠层的直径小于所述第一芯层的直径或所述第二芯层的直径；所述螺旋包缠层的拉伸弹性小于所述第一芯层的拉伸弹性或所述第二芯层的拉伸弹性；所述螺旋包缠层的弯曲刚度大于所述第一芯层的弯曲刚度或所述第二芯层的弯曲刚度。

6.一种双芯编织复合纱加工方法，其特征在于，方法包括：

7.根据权利要求6所述的双芯编织复合纱加工方法，其特征在于，所

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【技术特征摘要】

2.根据权利要求1所述的双芯编织复合纱，其特征在于，所述螺旋包缠层为高模量低伸长的长丝或纱线。

3.根据权利要求1所述的双芯编织复合纱，其特征在于，所述弹性软管的材料为硅橡胶、丁苯橡胶、氟橡胶中的任意一种；

4.根据权利要求1所述的双芯编织复合纱，其特征在于，所述弹性软管的内径范围为：0.3mm-2mm；所述弹性软管的外径范围为：0.8mm-6mm。

5.根据权利要求1所述的双芯编...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，李杨，袁子涵，胡菲，郭远航，陈信廷，董朝，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：

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