整体管状织物结构制造技术

整体管状织物结构，在本实用新型专利技术的一个范例中，整体管状织物结构包含这样一个实体，该实体有一中心轴和与轴线方向垂直的厚度，至少有二组纱线，第一组纱线和第二组纱线，每组纱线均匀排列于各层，至少两组纱线的纱线层相互交叉交替叠加在一起构成实体厚度，纱线层由贯穿实体厚度的第三组纱线接结在一起，其中接结的位置和方式可以根据需要而变化。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及多层织物，更确切地讲是整体多层织物。这类整体多层织物中，缠绕纱线分别以预定角度排列于各层，纱线层由一组贯穿各纱线层的接结纱线按预定格式接结。
技术介绍
本技术说明中，列举并讨论了一些专利，专利申请和已发表的资料等等文献。 这些列举讨论仅仅为了清楚阐述本技术而已，并不意味着本技术是以这些文献为基础而开发的。所有在本技术说明中列举讨论的文献，其全部内容在这里仅仅作为参考文献而已。同样，即使个别列举讨论的在这里也仅仅是参考文献。整体多层织物在包括先进复合材料，动力工业，输送带以及造纸毛毯等等在内的诸多领域都有着广泛的应用。先进复合材料里的高性能纤维浸润于树脂内。由于纤维和树脂加上制造参数的变化，先进复合材料具有许多优异的特性，诸如，优异的强度重量比和优异的模量重量比，耐疲劳，耐损伤，耐化学品，耐气候，耐温以及热胀系数可设计性等等，不一一枚举。纤维增强复合材料主要由纤维承受负荷。纤维增强复合材料常先预制成各种形式的半成品以适应后续制造纤维增强复合材料部件的需要。这类半成品包括预浸带和织物。 用平行排列长丝预浸树脂制成预浸带，或用单层织物预浸树脂，然后以铺层或缠绕的方式形成部件。传统铺层或缠绕的复合材料仅仅靠比纤维材料弱得多的树脂维持其纤维层间连接，容易被分层剥离。三维复合材料在厚度方向引入纤维材料增强，能有效地降低分层剥离的危险，使材料更耐损伤。除具有更优异的性能外，整体结构增强复合材料还具有诸如加工自动化，实形制造和低生产成本等等优点。增强复合材料常也用到二维多层织物。这是一种无屈曲织物，其中，分布在各层的纱线以预定角度各自平行排列，用针织方法接结各纱线层。Wilkens的美国专利4518640介诏了制造这种多层织物的方法。这类方法仅适用于制造织物幅宽和纤维取向都固定的平幅织物。在这类方法中，各层内纱线通常采用诸如玻璃纤维或石墨纤维之类的高性能材料。而用来接结各纱线层的针织纱线，要用柔软性好的纤维，比如聚酯或聚酰胺纤维，而不能使用与纱线层同样的高性能纱线。以Florentine的美国专利4312261和Mohamed等的美国专利5085252为代表的方法，分别介诏了用三维织造和三维编织方法制造横截面形状为矩形或其它如I型和T型实芯织物的方法。在这些织物中，无论是层内的纱线还是贯通厚度的纱线都可以采用增强纤维。这些方法都因其所能制造织物的尺寸大小，横截面形状等等而受到局限。用机织或者编织方法可以制造各层全接结或仅相邻层间接结的三维织物。以 Rasero的美国专利4，174，739为代表的方法或许能制造管道结构的管状织物。在用这类方法制造的织物中，纱线因交织或缠结而屈曲。织物中纱线的屈曲会降低以这种织物为基础制成复合材料的刚性和强度。而且，虽然层间交织使织物成为一整体，但是这类织物中并没有在厚度方向直接配置纤维增强。由管状织物增强的复合材料部件应用广泛。而用平幅织物制成的这类复合材料中纤维不连续。如King的美国专利4001478,Banos等的美国专利4，346，741，和Bilisik的美国专利6,1 ，122表明的，或许可以把纱线分别配置在轴向，径向和圆周方向，直接用纱线制造管道类的管状织物。但这些方法无法在织物不同部位，改变织物几何形状或纱线取向。在迄今所有形成整体管状织物的方法中，还没有一个能在织物形成的过程中按要求改变纤维的取向，截面形状以及尺寸大小。这些方法常常还伴有其它不足之处，比如纤维体积含量低，纤维取向的局限，以及难以实形制造等等缺点，不一一枚举。因此，本
，有必要解决上述缺陷和不足。
技术实现思路
解决的技术问题本技术的宗旨是提供新颖的整体管状织物结构及各种变化，克服上述缺陷和不足。本技术一项宗旨是提供一种整体管状织物结构，这类织物结构具有更好的结构特性，诸如，抗形变性能更均勻，整体性强，以及若需要，可提供织物面内各向同性。本技术再一项宗旨是提供一种整体管状织物结构，这类织物结构在织物厚度方向，结构更合理。此外，本技术另一项宗旨是提供一种整体管状织物结构，这类织物结构在高温下，结构更稳定。本技术又一项宗旨是提供一种整体管状织物结构，这类织物结构的横截面几何形状，如横截面尺寸，可以沿织物长度方向变化。此外，本技术更进一层宗旨是提供一种整体管状织物结构，这种织物结构的横截面几何形状，如管状织物的壁厚，实芯织物的厚度，可以沿织物长度方向变化。本技术另一应提及的宗旨是提供一种整体管状织物结构，这种整体管状织物结构，通过选择接结纱线参与与否以及接结纱线接结方式，具有变化的横截面几何形状和尺寸。进而，本技术又一应提及的宗旨是提供一种整体管状织物结构，这种整体管状织物结构中，各层的纤维取向可按需要沿织物长度方向以及厚度方向而变化。技术方案本技术的一个范例是，整体管状织物结构呈圆柱体形状，有一中轴线；至少有两组缠绕纱，分别为第一组缠绕纱和第二组缠绕纱，每组缠绕纱在各自层内各自均勻排列；第一组和第二组缠绕纱沿径向从内表面到外表面交替叠加，构成织物径向厚度。第一组的各缠绕纱与中轴线成角度为α 的螺旋线，而第二组的各缠绕纱与中轴线成角度为α 2的螺旋线，两组缠绕纱相互交叉。第一组缠绕纱的α 角度在各层内可以相同也可以完全不同。同样，第二组缠绕纱的α 2角度在各层内可以相同也可以完全不同。一个实例是，-90°彡α 1彡90°，-90°彡α 2彡90°，及α 1 = -α 2。另一实例是，-90° ^ α 1 ^ 90°，-90° ^ α 2 ^ 90°，而 α 1 乒- α 2。一个实例中，各组的缠绕纱各自相互平行。整体管状织物结构还包括有接结纱线。接结纱线与各自对应的缠绕纱交叉点交错。接结纱线由接结圈和握持圈交替组成，接结第一组和第二组的缠绕纱层，其中，接结纱线的接结圈，在内表面跨越至少一个交叉点，接结纱线的握持圈呈圈状从交叉点之间插入并突出于外表面。整体管状织物结构还可能至少有一根握持纱线，握持纱线穿过各接结纱线的握持圈。一个实例中，接结纱线的接结圈和握持圈构成了径向面。而接结圈及至少一根的握持纱线则分别构成织物的内表面和外表面。本技术的另一个范例，整体管状织物结构包括一个这样的实体，这个实体有一根轴线；至少有两组不同的纱线层，每组纱线各自间隔均勻排列于各层，其中，至少有两组纱线层交替叠加并相互交叉，构成与轴线垂直方向的实体厚度；第三组纱线贯穿厚度把纱线层接结在一起，而接结的位置和格式可以按照要求变化。一个实例中，各组纱线各自相互平行并倾斜于轴线排列。两组纱线交叉。第一组纱线与实体轴向倾角为α ，而第二组纱线与实体轴向倾角为α2， 其中，-90 ° 彡α 1彡90 °，-90 ° 彡α 2彡90 °，和α 1 = - α 2。另一个实例中，-90° ^ α 1 ^ 90°，-90° ^ α 2 ^ 90°，和 α 1 乒-α 2。一个实例中，第三组纱线可配置在实体轴向，实体的圆周方向，或两者兼而有之。一个实例中，实体的横截面形状，可以是规则的也可以是异形的，而横断面形状可沿轴向而变化。—个实例中，制成该实体的材料，在高温下可以是稳定也可以是不稳定的。另一个实例中，制成该实体的材料，可以是碳质材料也可以是非碳质材料，或二本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．整体管状织物结构，其特征在于形状为常见圆柱形，该整体管状织物结构有一中轴线，该结构包括：（ａ）至少有两组缠绕纱，分别为第一组缠绕纱和第二组缠绕纱，每组缠绕纱在各自层内排列；两组缠绕纱沿径向从内表面到外表面交替叠加，构成织物径向厚度；第一组各缠绕纱与中轴线成角度为α１的螺旋线，而第二组各缠绕纱与中轴线成角度为α２的螺旋线，两组缠绕纱相互交叉形成交叉点；（ｂ）接结纱线，接结纱线与各自对应的缠绕纱交叉点交错，接结纱线由接结圈和握持圈交替组成，接结两组缠绕纱层，其中，接结纱线的接结圈部分在一个表面跨越至少一个交叉点，接结纱线的握持圈部分呈圈状放置在交叉点之间并突出于另一表面。

【技术特征摘要】
1.整体管状织物结构，其特征在于形状为常见圆柱形，该整体管状织物结构有一中轴线，该结构包括(a)至少有两组缠绕纱，分别为第一组缠绕纱和第二组缠绕纱，每组缠绕纱在各自层内排列；两组缠绕纱沿径向从内表面到外表面交替叠加，构成织物径向厚度；第一组各缠绕纱与中轴线成角度为α 1的螺旋线，而第二组各缠绕纱与中轴线成角度为α 2的螺旋线，两组缠绕纱相互交叉形成交叉点；(b)接结纱线，接结纱线与各自对应的缠绕纱交叉点交错，接结纱线由接结圈和握持圈交替组成，接结两组缠绕纱层，其中，接结纱线的接结圈部分在一个表面跨越至少一个交叉点，接结纱线的握持圈部分呈圈状放置在交叉点之间并突出于另一表面。2.根据权利要求1所述的整体管状织物结构，其特征在于，其中，各组内缠绕纱各自相互平行。3.根据权利要求1所述的整体管状织物结构，其特征在于，其中，-90°< α 1 < 90° 和-90° ^ α 2 ^ 90°。4.根据权利要求1所述的整体管状织物结构，其特征在于，其中，第一组各缠绕纱层的角α 是相同的或完全不同的，第二组各缠绕纱层的角α 2是相同或完全不同的。5.根据权利要求1所述的整体管状织物结构，其特征在于，其中，接结纱线形成线圈自锁。6.根据权利要求1所述的整体管状织物结构，其特征在于，还包括至少一根握持纱线， 握持纱线穿过接结纱线的握持圈。7.根据权利要求6所述的整体管状织物结构，其特征在于，其中，至少有一根握持纱线，握持纱线在外表面沿周向、轴向或其它方向。8.整体管状织物结构，其特征在于包括有(a)一个这样的实体，这个实体有一轴线以及与该轴线垂直方向的实体厚度；(b)至少有两组不同的纱线层，第一组纱线层和第二组纱线层，每组纱线各自排列于各层，其中，至少有两组纱线层交替叠加并相互交叉，构成实体的厚度；以及(c)第三组纱线贯穿实体厚度把纱线层接结在一起，而接结的位置和格式可以按照要求而变化。9.根据权利要求8所述的整体管状织物结构，其特征在于，其中，至少两组纱线，第一组纱线和第二组纱线，各组纱线各自相互...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵谦，糜仲兴，陈士洁，王幼江，
申请(专利权)人：中材科技股份有限公司，通利科技公司，
类型：实用新型
国别省市：84