CN105544044A - 平面三向织物的成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种平面三向织物的成型方法，包括如下步骤：按照设置两个取向的经纱、经纱偏转及开口、引纬及打纬、经纱回转及设置导向棒、移除导向棒、取下织物的次序进行；导向棒用作经纱偏转时的旋转中心以及支点，同时也可用于形成织物中的孔洞；经纱在开口之前需要先进行偏转；经纱偏转依靠导纱装置握持住需要偏转的经纱，并以导向棒为支点进行偏转。本发明在成型平面三向织物的过程中，不需要使用经纱循环系统、送经系统和打纬系统，大大简化了机械结构。较之其他手工编织方法成型的平面三向织物，结构更加牢固，并且稳定性和均匀性也有明显改善。本发明方式成型的织物，可以按照产品所需要的实际形状来进行变化，物料损耗大大减少。

Description

平面三向织物的成型方法

技术领域

本发明涉及一种成型方法，具体涉及一种工艺简单，省去了经纱循环系统、送经系统和打纬系统，不需要复杂的机械机构的平面三向织物的成型方法。

背景技术

平面三向织物是指在一个平面内，由三组互成一定角度的纱线，相互交织而成的织物。一般的，沿90°方向排列的为纬纱X，沿两个取向排列的经纱Y和Z。通常的Y和Z的取向角度是对称的，常见的取向角度为±30°，±60°等。

较之传统机织物，平面三向织物的组织点是由三根纱线交织形成，所以更为紧密。并且由于取向角度的增加，可使织物在性能上更加接近各向同性。三向织物因其独特功能，一经问世便受到美国宇航局的重视，在美国已被应用于宇航用纺织品。而现阶段采用高性能纤维织造的三向织物也成为研究重点。

平面三向织物纱线的基础交织方式类似于箩筐及一些传统编织物，虽然这种结构已存在数千年，但是目前这种编织类的制品仍以手工编织为主，由于手工操作的局限性，不利于产品质量的把控，另外产品的生产效率也受到限制，同时由于平面三向织物采用的原料与编织类制品的原料还是存在本质区别的，因此采用相同的方式很难实现产品的要求。

目前，全世界仅日本有一家企业提供平面三向织物的量产和销售，而常见的平面三向织物织造设备，其机械结构都较为复杂，由于三向织物在成型过程中两个取向的经纱存在加入和退出织造区域的问题，所以通常需要采用经纱循环系统，另外开口机构，以及打纬系统较之传统机织设备的机械来说，也复杂了许多。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种省去了经纱循环系统、送经系统和打纬系统，不需要复杂的机械机构的平面三向织物的成型方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种平面三向织物的成型方法，所述的平面三向织物的成型方法包括如下步骤：

按照设置两个取向的经纱、经纱偏转及开口、引纬及打纬、经纱回转及设置导向棒、移除导向棒、取下织物的次序进行；

导向棒用作经纱偏转时的旋转中心以及支点，同时也可用于形成织物中的孔洞；

经纱在开口之前需要先进行偏转；经纱偏转依靠导纱装置握持住需要偏转的经纱，并以导向棒为支点进行偏转。

在本发明的具体实施例子中，用于握持同一取向经纱的导纱装置可以是一个或者几个，每一组运动规律相同的经纱穿入同一个导纱装置；在偏转以及开口过程中，通过不同取向角度经纱中穿入不同导纱装置经纱的各种交织和偏转规律的排列组合，可形成各种复杂的平面三向织物组织。

在本发明的具体实施例子中，打纬所用的钢筘为一排按一定间距排列固定在底座上并且顶端不封口的圆棒，所述的间距由织物的经纬密参数决定，钢筘的顶端不封口。

在本发明的具体实施例子中，所述的设置导向棒底板及导向棒包括如下步骤：所选用的导向棒底板的尺寸大于或等于所需成型的平面三向织物的尺寸，导向棒底板上分布有用于插入导向棒的孔眼。

在本发明的具体实施例子中，所述导向棒用于形成织物上的孔洞，导向棒的形状为截面为圆形的直棒，导向棒的直径由织物实际所需的孔洞大小决定，对于无须孔洞的织物，可以将导向棒的直径缩小至0.5mm以下。

在本发明的具体实施例子中，所述导向棒为陶瓷、塑料或金属棒。

本发明的积极进步效果在于：本发明提供的平面三向织物的成型方法有如下优点：

本发明在成型平面三向织物的过程中，不需要使用经纱纱循环系统，大大简化了机械结构。

本发明在成型平面三向织物的过程中，不需要使用送经系统，大大简化了机械结构。

本发明在成型平面三向织物的过程中，不需要使用打纬系统，大大简化了机械结构。

本发明方式成型的平面三向织物，较之其他手工编织方法成型的平面三向织物，结构更加牢固，并且稳定性和均匀性也有明显改善。

本发明方式成型的织物，可以按照产品所需要的实际形状来进行变化，物料损耗大大减少。

本发明方式成型过程简单。

附图说明

图1为本发明所述平面三向织物平纹组织交织点俯视图。

图2为本发明所述平面三向织物平纹组织交织点立体视图。

图3为本发明所述步骤一中导向棒底板和导向棒俯视图。

图4为本发明所述步骤一设置两个取向的经纱俯视图。

图5为本发明所述步骤一导纱装置示意图。

图6为本发明所述步骤一设置两个取向的经纱立体视图。

图7为本发明所述步骤二经纱偏转及开口俯视图。

图8为本发明所述步骤二经纱偏转及开口立体视图。

图9为本发明所述步骤三引纬及打纬俯视图。

图10为本发明所述步骤三钢筘示意图。

图11为本发明所述步骤三打纬后示意图。

图12为本发明所述步骤四经纱回转及设置导向棒俯视图。

图13为本发明所述织物完成编织后的示意图。

图14为本发明所述织物成型后的示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，仅以织物形状为正六边形，经纱Y2和Z3取向分别为+30°和-30°，且孔眼也为正六边形的平面三向织物平纹组织为例，以详细说明本发明的技术方案。

一种平面三向织物的成型方法，所述的平面三向织物的成型方法包括如下步骤：按照设置两个取向的经纱、经纱偏转及开口、引纬及打纬、经纱回转及设置导向棒、移除导向棒、取下织物的次序进行；

导向棒用作经纱偏转时的旋转中心以及支点，同时也可用于形成织物中的孔洞；

经纱在开口之前需要先进行偏转；经纱偏转依靠导纱装置握持住需要偏转的经纱，并以导向棒为支点进行偏转。

用于握持同一取向经纱的导纱装置可以是一个或者几个，每一组运动规律相同的经纱穿入同一个导纱装置；在偏转以及开口过程中，通过不同取向角度经纱中穿入不同导纱装置经纱的各种交织和偏转规律的排列组合，可形成各种复杂的平面三向织物组织。

打纬所用的钢筘为一排按一定间距排列固定在底座上并且顶端不封口的圆棒，所述的间距由织物的经纬密参数决定，钢筘的顶端不封口的设计是为了方便钢筘顺利插入以及从经纱间隙中移除。

设置导向棒底板及导向棒包括如下步骤：所选用的导向棒底板的尺寸大于或等于所需成型的平面三向织物的尺寸，导向棒底板上分布有用于插入导向棒的孔眼。导向棒用于形成织物上的孔洞，导向棒的形状为截面为圆形的直棒，导向棒的直径由织物实际所需的孔洞大小决定，对于无须孔洞的织物，可以将导向棒的直径缩小至0.5mm以下。导向棒为陶瓷、塑料或金属棒。

下面是具体的实施过程：

图1为本发明所述平面三向织物平纹组织交织点俯视图；图2为本发明所述平面三向织物平纹组织交织点立体视图；本实施例中涉及到的三个方向的纤维，如图1所示，分别是纬纱X1，取向角度为90°，经纱Y2，取向角度+30°，经纱Z3，取向角度-30°。图2提供交织点立体视图供参考，三根纱线的交互关系是，纬纱X1压住经纱Z3，经纱Z3压住经纱Y2，经纱Y2压住纬纱X1。对于平面三向织物来说，这是最基础的平纹组织。其他复杂的组织，通常是在三者的交互关系上发生变化。

以下是具体的实施过程：

步骤一：设置两个取向的经纱

首先设置导向棒底板4，图3所示导向棒底板上4的孔洞5表示用于插放导向棒6(图4)。

然后将两个取向的经纱按照设计要求铺放，需注意叠放次序，如图4所示，-30°取向经纱Z3在上，+30°取向经纱Y2在下，位于图4下侧的两个取向的经纱线的底端需要进行固定，固定的时候需要控制好纱线间的间距，可以采用如图5所示的导纱装置7进行固定，将经纱Z3依次穿入按设计要求排列的导纱装置7的孔眼中并在另一侧将所有经纱Z3打结，防止其从导纱装置7的孔眼中脱落，然后将倒纱装置进行固定，以实现对经纱Z3的固定，经纱Y2采用相同的操作方式，亦可起到固定的效果。

由于在整个织造过程中两个取向的经纱仅开口端运动，开口端的纱线也需要穿入可以携带纱线上下运动，并且间距与设计要求一致的导纱装置中，这个导纱装置的一侧必须是开口的，用于两个方向的经纱交换位置，此处同样可以采用图5所示的倒纱装置7。

然后插入第一排的导向棒6，图6所示为完成步骤1之后的立体视图。

步骤二：经纱偏转及开口

如图7所示，将沿-30°取向的3经纱Z的开口端沿逆时针方向旋转30°至0°方向，+30°取向的2经纱Y的开口端顺时针方向旋转30°至0°方向，使原先沿两个取向排列的经纱沿着0°方向平行排列。此时，之前设置的导向棒6可以用作经纱旋转的中心和支点，根据实际情况需要，也可以在幅宽外设置额外的导向棒6，用作不参与编织纱线的旋转中心和支点。然后，将原本位于经纱Z3下方的经纱Y2向上抬起，将原本位于经纱Y2上方的经纱Z3向下移动，形成供纬纱通过的截面为三角形的梭口。实际操作过程中，由于两个取向经纱的下方有导向棒底板，也可仅将需要向上运动的经纱向上运动，需要向下运动的经纱保持不动，图8所示为完成步骤2之后的立体视图。

步骤三：引纬及打纬

将纬纱X1从梭口的一侧引入并从另一侧引出，然后将纬纱打向织口，如果织物幅宽较窄，未必需要使用钢筘打纬，也可尝试手工握持住纬纱的两端，然后将纱线推向织口。

梭口位置如图8所示，表示由两个取向经纱上下分层后，构成的三角形区域，引纬时，将纬纱X1从梭口的一侧进入，然后从梭口的另一侧引出，使纬纱X1、经纱Y2、经纱Z3形成如9所示的位置关系。接着如图9示，将钢筘8从纬纱X1的上侧插入，经纱Y2和经纱Z3，形成的均匀分布的间隙中，然后将钢筘7向下推动，并使钢筘8上的导柱推动纬纱X1，将纬纱X1推至步骤1中设置的导向棒6，最后将钢筘8从经纱Y2和经纱Z3的间隙中移除，形成如图11的状态。

图10所示，为步骤3中所述钢筘的一种形式，钢筘7为一排按一定间距排列固定在底座上并且顶端不封口的圆棒，所述的间距由织物的经纬密参数决定，顶端不封口的设计是为了方便钢筘顺利插入以及从经纱间隙中移除。

步骤四：经纱回转及设置导向棒6

在步骤三的基础上，将沿0°方向排列的两个取向的经纱回转至其原先的取向，并注意上下叠放次序。首先，将向上抬起的经纱Y2的开口端向下运动，将位于下方的经纱Z3的开口端向上运动，并且使得经纱Z3的开口端高于经纱Y2的开口端，然后分别将经纱Y2沿逆时针方向旋转30度，将经纱Z3沿顺时针方向旋转30度。接着在经纱Y2和经纱Z3形成的最接近纬纱的孔洞处，设置下一层导向棒，用作下一个操作循环中两个取向经纱的旋转中心和支点。设置完后各取向纱线以及导向棒的位置关系，如图12所示。

重复步骤二至步骤四，直至形成所需要的织物面积大小，如图13所示，将超出幅宽未形成织物的纱线修剪并移除导向棒6后，即可将织物从编织治具上取下，获取如图14所示成品织物。

对于上述操作步骤中的对象，如果考虑更加复杂情况的时候，不一定需要严格按照将纬纱X1作为步骤三种引入的纱线，根据实际情况可选择交织情况最为简单的取向的纱线作为引入的纱线。此外，如果两个取向经纱的交织规律较为复杂，也可考虑在同一取向经纱中，设置多个导纱装置7，将运动规律相同的经纱穿入同一个导纱装置7，如此同一个取向的经纱就可以同时存在多个导纱装置7，然后通过将这几个导纱装置7以及另一取向经纱的几个导纱装置7的不同的交织偏转规律，可以实现出更加复杂的织物组织。

以上显示和描述了本发明的基本原理和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 (6)

1.一种平面三向织物的成型方法，其特征在于：所述的平面三向织物的成型方法包括如下步骤：

按照设置两个取向的经纱、经纱偏转及开口、引纬及打纬、经纱回转及设置导向棒、移除导向棒、取下织物的次序进行；

导向棒用作经纱偏转时的旋转中心以及支点，同时也可用于形成织物中的孔洞；

经纱在开口之前需要先进行偏转；经纱偏转依靠导纱装置握持住需要偏转的经纱，并以导向棒为支点进行偏转。

2.根据权利要求1所述的平面三向织物的成型方法，其特征在于：用于握持同一取向经纱的导纱装置可以是一个或者几个，每一组运动规律相同的经纱穿入同一个导纱装置；在偏转以及开口过程中，通过不同取向角度经纱中穿入不同导纱装置经纱的各种交织和偏转规律的排列组合，可形成各种复杂的平面三向织物组织。

3.根据权利要求1所述的平面三向织物的成型方法，其特征在于：打纬所用的钢筘为一排按一定间距排列固定在底座上并且顶端不封口的圆棒，所述的间距由织物的经纬密参数决定，钢筘的顶端不封口。

4.根据权利要求1所述的平面三向织物的成型方法，其特征在于：所述的设置导向棒底板及导向棒包括如下步骤：所选用的导向棒底板的尺寸大于或等于所需成型的平面三向织物的尺寸，导向棒底板上分布有用于插入导向棒的孔眼。

5.根据权利要求4所述的平面三向织物的成型方法，其特征在于：所述导向棒用于形成织物上的孔洞，导向棒的形状为截面为圆形的直棒，导向棒的直径由织物实际所需的孔洞大小决定，对于无须孔洞的织物，可以将导向棒的直径缩小至0.5mm以下。

6.根据权利要求5所述的平面三向织物的成型方法，其特征在于：所述导向棒为陶瓷、塑料或金属棒。