CN104499149A - 一种中空夹芯回转体织物及其应用 - Google Patents

一种中空夹芯回转体织物及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种中空夹芯回转体织物及其应用，中空夹芯回转体织物从内到外依次包括内层、中间芯层和外层；内层由内层经纱系统和内层纬纱系统交织而成；外层由外层经纱系统和外层纬纱系统交织而成；中间芯层由绒经系统分别与内层纬纱系统和外层纬纱系统交织而成。本发明中空夹芯回转体织物电性能好，轻质高强，更适宜应用于通讯天线罩；单根纱线的使用使中空夹芯回转体织物单元组织结构间轴向纱线分布和运动方式均相同，其复合材料各处透波性均匀；该织物可用于具有中空夹芯结构玻璃钢复合材料的移动通讯天线罩增强体，介电常数ε小于2，损耗角正切tgδ小于0.007。

Description

一种中空夹芯回转体织物及其应用
技术领域
本发明属于特种结构机织物领域，具体涉及一种中空夹芯回转体织物及其应用。
背景技术
目前生产高厚度回转体织物增强复合材料无外乎实心玻璃钢拉挤技术、多层单层织物层压搭接技术或三维立体编织技术，此几种工艺下的产品复合材料纤维体积含量高，难以实现“轻质”的要求，多层单层织物层压搭接技术还存在搭接处的结构弱环，对复合材料的强度和电性能有一定影响。
目前国内外生产的中空夹芯结构织物表面均为平面，回转体天线罩的制造需借助模具，而制造时织物边缘结合处常采用织物搭接和树脂增强相结合的方式以保证结合区的强度，但该处的透波性较其他部位将出现较大波动，难以实现透波稳定性的需求。
单层回转体织物较为常见，在这里不做赘述。专利(201110063396.0)阐述一种高厚度回转体织物，但该种回转体织物为实心壁结构，在电性能方面不具有优势。
民用移动通讯通信频段为0.8G-3GHz，目前通讯天线罩常采用单层实体玻璃钢拉挤而成，而随着移动通讯技术的迅猛发展，传统结构天线罩已经难以在透波稳定性上满足高品质讯号传输的需要，低损耗天线罩的研制显得尤为迫切。
发明内容
为了克服现有技术中厚度回转体织物重量大，回转体天线罩制备工艺复杂、透波不稳定、损耗大等缺陷，本发明的目的是提供一种中空夹芯回转体织物及其应用。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种中空夹芯回转体织物，从内到外依次包括内层、中间芯层和外层；内层由内层经纱系统和内层纬纱系统交织而成；外层由外层经纱系统和外层纬纱系统交织而成；中间芯层由绒经系统分别与内层纬纱系统和外层纬纱系统交织而成。
上述绒经系统为中间芯层的连接纱线，同时也为内外层的结构纱线，如此，构成中空夹芯回转体结构，该结构为整体结构。上述所得织物质轻、介电常数ε小于2，损耗角正切tgδ小于0.007。
中空夹芯回转体织物壁厚大于1mm，内径大于等于100mm。这样既能保证强度又能保证电性能。
内层纬纱系统用一根连续的纬纱与内层经纱系统和绒经系统完成交织；外层纬纱系统用一根连续的纬纱与外层经纱系统和绒经系统完成交织。这样形成完整的回转体。上述内、外层仅各有一根连续纬纱的好处在于：纬纱在回转体的基础结构单元中的存在形态完全相同，回转体织物每个切线方向和轴向的组织完全相同，故不存在结构弱环和透波性能的较大跳动；同时，其具有中空夹芯结构，更利于发挥纤维增强复合材料的轻质高强特点。
本发明的内、外层地组织可以是平纹、变化平纹、斜纹等多种组织，中间芯层。若为平纹时，为保证回转体各处花纹一致，内层经纱系统和外层经纱系统的经纱根数应配备均为奇数。
本发明可以采用单一高性能纤维如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、NOMEX纤维、PBO纤维、PTFE纤维等进行织造，也可以用以上纤维进行混纺织造，使织物兼有多种纤维的理、化优点。
优选，内层经纱系统和外层经纱系统用玻璃纤维，内层纬纱系统和外层纬纱系统用碳纤维。这样能增强织物的层间强度和刚度。
上述中空夹芯回转体织物的应用，作为天线罩的用途。
本发明未提及的技术均为现有技术。
本发明中空夹芯回转体织物的单元组织结构为中空夹芯结构，该结构由绒经层间连接上下表层形成中间的夹芯结构，因此在复合材料壁厚不变的情况下，中空夹芯回转体织物复合材料比拉挤璃钢复合材料和多层层压复合材料纤维体积含量更低，电性能更好，且更轻质高强，更适宜应用于通讯天线罩；单根纱线的使用使中空夹芯回转体织物单元组织结构间轴向纱线分布和运动方式均相同，其复合材料各处透波性均匀；该织物可用于具有中空夹芯结构玻璃钢复合材料的移动通讯天线罩增强体，介电常数ε小于2，损耗角正切tgδ小于0.007，较常规夹层、泡沫材料有力学及电性能优势，成为首选的研发与替代材料。
附图说明
图1为本发明的中空夹芯回转体织物主视图。
图2为本发明的中空夹芯回转体织物俯视图。
图3为本发明的中空夹芯回转体织物横切面组织结构图。
图4为本发明的中空夹芯回转体织物纵切面组织结构图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
如图所示的中空夹芯回转体织物，由外层经纱系统Ⅰ、绒经系统Ⅱ和外层纬纱系统1交织(地组织以平纹组织为代表)，形成回转体织物的外层；内层经纱系统Ⅲ、绒经系统Ⅱ和内层纬纱系统2交织，形成回转体织物的内层；绒经系统Ⅱ连接内、外(连接方式以“3/8W”为代表)两层织物，使内外织物成为一个中空夹芯织物，内、外层结构中，经纱总经根数均为奇数，外层纬纱系统1单独完成外层经纱系统Ⅰ和绒经系统Ⅱ的全部交织，内层纬纱系统2单独完成内层经纱系统Ⅲ和绒经系统Ⅱ的全部交织。
上述本发明的纬纱的运动方式和在结构中的存在形态与其他中空夹芯结构不同，在整个回转体织物中，内、外层仅各用一根连续的纬纱与对应的地经系统和绒经系统完成交织，如此，形成完整的回转体，参见附图1、2。
本发明内、外层仅各有一根连续纬纱的好处在于：纬纱在回转体的基础结构单元中的存在形态完全相同，回转体织物每个切线方向和轴向的组织完全相同，参见图3，故不存在结构弱环和透波性能的较大跳动；同时，其具有中空夹芯结构，更利于发挥纤维增强复合材料的轻质高强特点。
本发明的内、外层地组织可以是平纹、变化平纹、斜纹等多种组织。在本实施例中，内、外层地组织采用的的平纹，外层经纱系统Ⅰ、绒经系统Ⅱ和外层纬纱系统1交织，形成回转体织物的外层，图3中箭头A表示外层纬纱的运动方向，箭头B表示内层纬纱的运动方向；
上述，中空夹芯回转体织物内径为100mm，外径为106mm，壁厚3mm。经纱用玻璃纤维，纬纱用碳纤维。
将上述所得的中空夹芯回转体织物用作天线罩。
表1 实施例1所得中空夹芯回转体织物的电性能对比表
测试名称 介电常数 损耗角正切值
实施例1所得天线罩 1.2-2.0 ＜0.07
实心玻璃钢天线罩 3.6-4.0 ＞0.09

Claims (6)

1.一种中空夹芯回转体织物，其特征在于：从内到外依次包括内层、中间芯层和外层；内层由内层经纱系统和内层纬纱系统交织而成；外层由外层经纱系统和外层纬纱系统交织而成；中间芯层由绒经系统分别与内层纬纱系统和外层纬纱系统交织而成。
2.如权利要求1所述的中空夹芯回转体织物，其特征在于：中空夹芯回转体织物壁厚大于1mm，内径大于等于100mm。
3.如权利要求1或2所述的中空夹芯回转体织物，其特征在于：内层经纱系统和外层经纱系统的经纱根数均为奇数。
4.如权利要求1或2所述的中空夹芯回转体织物，其特征在于：内层纬纱系统用一根连续的纬纱与内层经纱系统和绒经系统完成交织；外层纬纱系统用一根连续的纬纱与外层经纱系统和绒经系统完成交织。
5.如权利要求1或2所述的中空夹芯回转体织物，其特征在于：内层经纱系统和外层经纱系统用玻璃纤维，内层纬纱系统和外层纬纱系统用碳纤维。
6.权利要求1-5任意一项所述的中空夹芯回转体织物的应用，其特征在于：作为天线罩的用途。
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