CN102747532A - 一种热定型多轴向织物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有热定型效果的多轴向织物，其包括：至至少两层增强纤维层，所述强纤维层中至少一层为衬纬纱层；若干经编纱，所述经编纱编织成圈用以束缚各层纤维；所述增强纤维层或若干经编纱中具有热定型纤维，使得各层纤维之间通过加热工艺相互粘附实现热定型。本发明提供的织物紧实，各增强纤维可完全按照设计方向排列，并在后续的操作过程中更易于人员操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种多轴向织物，具体涉及一种具有热定型效果的多轴向织物。
背景技术
一般的多轴向织物在编织过程中均无法彻底束缚住增强纤维，织物编织成型下机后都较为松散。
如中国专利申请200810123773.3公开了一种多轴向经编织物，其由一层+45度纬纱、再覆盖一层0度的纬纱层、再附加一层0度的经纱层，再覆盖一层-45度的纬纱层，将汇集一起的经纱、纬线续纱层经编在一起，形成多轴向经编织物。
这些编织物由于都较为松散，故在后续制作复合材料制品铺放织物的步骤中，不利于人员操作，并且织物中的纤维容易歪斜，最终会导致织物中的纤维未按照设计要求的方向排列产生力学上的缺陷。
发明内容
本发明针对现有编织物质地松散影响后续使用的问题，而提供一种具有热定型效果的多轴向织物。该织物采用特殊的编织方案使得织物中的增强纤维排列更加稳定，不易产生歪斜，大大提高织物的质量。
为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种热定型多轴向织物，包括：
至少两层增强纤维层，所述强纤维层中至少一层为衬纬纱层；
若干经编纱，所述经编纱编织成圈用以束缚各层纤维；
所述增强纤维层或若干经编纱中具有热定型纤维，使得各层纤维之间通过加热工艺相互粘附实现热定型。
在本发明的优选实例中，所述增强纤维层中包括一层衬经纱层。
所述加热工艺通过由两个上下热压辊组成的加热装置进行，其加热温度设定在120℃±5℃之间。
进一步的，所述衬纬纱层中纤维的排列角度在-20°至-90°和+20°至+90°之间。
再进一步的，所述衬纬纱层中纤维的排列角度为+30°、+45°、+60°、+90°、-30°、-45°或-60°。
进一步的，所述衬纬纱层中纤维为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、PET纤维、PP纤维、PA6纤维、PA66纤维、带有热熔胶的玻璃纤维或具有热定型效果的纤维中的一种或几种的组合。
进一步地，所述衬经纱层中纤维为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、PET纤维、PP纤维、PA6纤维、PA66纤维、带有热熔胶的玻璃纤维或具有热定型效果的纤维中的一种或几种的组合。
进一步的，所述经编纱为PET纤维、PP纤维、PA6纤维或PA66纤维中的一种。
根据上述方案形成的多轴向织物中通过热定型纤维配合加热工艺有效增强纤维排列更加稳定，不易产生歪斜，从而降低了产品在后续使用过程中的难度，确保纤维沿设计方向排列，达到提高产品的力学性能目的。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
图1为本发明所述多轴向织构结构示意图的立体视图；
图2为本发明所述多轴向织物结构示意图的俯视图；
图3为本发明所述多轴向织物结构示意图的侧视图；
图4为本发明所述多轴向织物结构示意图的俯视图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
本发明提供的具有热定型效果的多轴向织物，其包括至少两层增强纤维层和若干经编纱。
其中，这些增强纤维层用以提供织物所需的力学性能，其至少包括一层衬纬纱层，根据需要也可以包括衬经纱层。
若干经编纱通过编织成圈，并根据增强纤维层中增强纤维的排布特点进行束缚各层的纤维。
为了进一步提高织物的稳定性，使多轴向织物具有热定型效果，在增强纤维层或若干经编纱中设有热定型纤维，再通过加热工艺使得各层纤维之间相互粘附实现热定型。
为了达到很好的热定型效果，本发明中的加热工艺由两个上下热压辊组成的加热装置进行，在编织形成织物后，将织物在引离编织区域，并进入到由两个上下热压辊组成的加热装置中进行加热，其加热温度设定在120℃±5℃之间。通过加热使得织物中的热定型纤维受热融化后，使织物脱离加热区进行凝固将粘附住排布在其周围的纤维，起到进一步固定纤维的作用。
基于上述方案，本发明的具体实施如下：
参见图1，该实例中的多轴向织物100主要由三层衬纬纱层，即第一衬纬纱层101、第二衬纬纱层102、第三衬纬纱层103，一层衬经纱层104组成。
其中衬纬纱层由增强纤维衬纬纱沿其取向方向伸直排列组成；衬经纱层由增强纤维衬经纱沿其取向方向伸直排列组成。
在上述的增强纤维中，衬经纱是指沿织物长度方向排列的增强纤维。
衬纬纱是指未沿织物长度方向排列的增强纤维，其角度可自行设计调节。具体的变化范围为-20°至-90°和+20°至+90°，其中-20°至-90°是指以织物长度方向为0°，顺时针旋转20°至90°的角度区间；+20°至+90°是指以织物长度方向为0°，逆时针旋转20°至90°的角度区间。
常用的衬纬纱角度有+30°、+45°、+60°、+90°、-30°、-45°、-60°。具体可根据需要进行选定。作为举例，如图2所示，本实例中第一衬纬纱层101中的衬纬纱沿+45°方向排列，简称+45°纱101a；第二衬纬纱层102中的衬纬纱沿-45°方向排列，简称-45°纱102a；第三衬纬纱层103中的衬纬纱沿90°方向排列,简称90°纱103a；衬经纱层104中的衬经纱沿0°方向排列，简称0°纱104a。
如图2和图3所示，织物中的+45°纱101a、-45°纱102a、90°纱103a以及0°纱104a按照需要的取向进行排列后，形成相应的第一衬纬纱层101、第二衬纬纱层102、第三衬纬纱层103以及衬经纱层104后，再通过经编纱105织成圈来束缚各层纤维进行固定。
为了达到纤维排列稳定，使其不易歪斜，本实例使得衬经纱层104位于最上层，其余三层衬纬纱层根据需要进行排列
同时，经编纱105根据衬经纱层和三层衬纬纱层中纤维的层次分布以及角度分布织成相应的经编线圈，在通过经编线圈对各层增强纤维进行束缚，采用的经编线圈组织，通常为编链、经平、变化经平。
该实例中各层增强纤维的排列能够有效提高织物中纤维排列的稳定性，使其不易产生歪斜。但是其排列角度并不限于上述和图中所示范围，其可根据实际需求进行选定。基于上述实例方案，本发明为了进一步提高织物的稳定性，使得纤维间的位置得以固定，完全避免纤维的歪斜，本发明提供另一实例，该实例中衬经纱层、衬纬纱层中的以及经编纱中设有热定型纤维，使得形成的织物能够通过加热工艺让各层纤维之间相互粘附实现热定型。
根据需要衬纬纱层中纤维可以为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、PET纤维、PP纤维、PA6纤维、PA66纤维、带有热熔胶的玻璃纤维或具有热定型效果的纤维中的一种或几种的组合。
衬经纱层中纤维可以为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、PET纤维、PP纤维、PA6纤维、PA66纤维、带有热熔胶的玻璃纤维或具有热定型效果的纤维中的一种或几种的组合。
经编纱可以为PET纤维、PP纤维、PA6纤维或PA66纤维中的一种。
对于上述材料的选用只要使得衬经纱层、衬纬纱层中的以及经编纱中至少有一种的原料为PET纤维、PP纤维、PA6纤维、PA66纤维、带有热熔胶的玻璃纤维或具有热定型效果的纤维。
上述的这些原料在后道通过加热工艺，使其本身或其含有的热熔性胶质受热融化，脱离加热区凝固后将粘附住排布在其周围的纤维，起到进一步固定纤维的作用。
为了进一步阐述，如图4所示，在该实例中，多轴向织物200主要由第一衬纬纱层201、第二衬纬纱层202、衬经纱层203以及经编纱204组成。
其中，第一衬纬纱层201中衬纬角度为±60°，材质为玻璃纤维，用以提供力学性能以及支撑衬经纱层203。
第二衬纬纱202的衬纬角度为±60°，材质为带有热熔胶的玻璃纤维，待加热冷却凝固后，用以粘附住与之接触的其他纤维。在该实例中第二衬纬纱层202中的带有热熔胶的玻璃纤维与第一衬纬纱层201中的玻璃纤维之间采用间隔排列的方式，使得织物中玻璃纤维以及带有热熔胶的玻璃纤维之间为一隔一的排列方式，在保证力学性能的同时，亦保证热定型效果。
衬经纱层203，即0°纱层，其材质为碳纤维，用以提供织物长度方向的力学性能，并依靠第二衬纬纱层202的粘附作用，以及经编纱204进行固定。
经编纱204的材质为PET，通过编织形线圈用以固定各层增强纤维，同时也可通过加热工艺，起到粘附周围纤维的作用。
从上述说明中可以看到，本发明所涉及的织物结构，通过在织物中引入具有热定型效果的纤维，经后道加热处理可有效固定住各层纤维。
由上形成的织物在加热定型后，一般纤维粘附在热熔纤维上，纤维间的位置得以固定，从而稳定性得以提升，使用本结构的织物具有如下优点：
（1）织物紧实，各增强纤维可完全按照设计方向排列，并在后续的操作过程中更易于人员操作；
（2）鉴于织物中各增强纤维严格按照设计方向排列，织物具有更好的力学性能；
（3）通过热定型提高对织物中增强纤维的束缚作用，可有效改善织物在制作复合材料板材过程中的工艺性能和产品品质，提高生产效率；
（4）热定型后的织物在制作成复合材料板材后，产品的力学性能更好，通过实测数据显示，板材力学性能可提升10%，力学性能的提升可从侧面反应织物的。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种热定型多轴向织物，其特征在于，所述织物包括：
至少两层增强纤维层，所述强纤维层中至少一层为衬纬纱层；
若干经编纱，所述经编纱编织成圈用以束缚各层纤维；
所述增强纤维层或若干经编纱中具有热定型纤维，使得各层纤维之间通过加热工艺相互粘附实现热定型。
2.根据权利要求1所述的一种热定型多轴向织物，其特征在于，所述增强纤维层中包括一层衬经纱层。
3.根据权利要求1所述的一种热定型多轴向织物，其特征在于，所述加热工艺通过由两个上下热压辊组成的加热装置进行，其加热温度设定在120℃±5℃之间。
4.根据权利要求1所述的一种热定型多轴向织物，其特征在于，所述衬纬纱层中纤维的排列角度在-20°至-90°和+20°至+90°之间。
5.根据权利要求4所述的一种热定型多轴向织物，其特征在于，所述衬纬纱层中纤维的排列角度为+30°、+45°、+60°、+90°、-30°、-45°或-60°。
6.根据权利要求1所述的一种热定型多轴向织物，其特征在于，所述衬纬纱层中纤维为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、PET纤维、PP纤维、PA6纤维、PA66纤维、带有热熔胶的玻璃纤维或具有热定型效果的纤维中的一种或几种的组合。
7.根据权利要求2所述的一种热定型多轴向织物，其特征在于，所述衬经纱层中纤维为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、PET纤维、PP纤维、PA6纤维、PA66纤维、带有热熔胶的玻璃纤维或具有热定型效果的纤维中的一种或几种的组合。
8.根据权利要求1所述的一种热定型多轴向织物，其特征在于，所述经编纱为PET纤维、PP纤维、PA6纤维或PA66纤维中的一种。
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