CN105568509A - 一种平面三向织物的成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种平面三向织物的成型工艺，包括如下步骤：依次设置导向棒底板及导向棒、设置纬纱穿纱片、设置压住纬纱的经纱、设置被纬纱压住的经纱穿纱片、引入被纬纱压住的经纱、引入经纱、移除导向棒、取下织物的次序进行。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，大大简化了机械结构。不需要使用送经系统，不需要使用打纬系统，大大简化了机械结构。本发明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。本发明所需要的纱筒数量少，理论上最少用一筒纱线，即可实现织物成型。

Description

一种平面三向织物的成型工艺

技术领域

本发明涉及一种成型工艺，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工艺。

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，由于三向织物的经纱在成型过程中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，不需要复杂的机械机构的平面三向织物的成型工艺。

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工艺，所述的平面三向织物的成型工艺包括如下步骤：

(1)、设置导向棒底板及导向棒；

(2)、设置纬纱穿纱片；

(3)、设置压住纬纱的经纱；

(4)、设置被纬纱压住的经纱穿纱片；

(5)、引入被纬纱压住的经纱；

(6)、引入经纱；

(7)、移除导向棒、取下织物。

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。

在本发明的具体实施例子中，所述设置纬纱穿纱片包括如下步骤：纬纱穿纱片的宽度不超过织物下机后纬纱理论宽度，所述的设置纬纱穿纱片，纬纱穿纱片按照凸起、凹陷的规律起伏循环，一个起伏的循环长度与织物组织的循环宽度一致，起伏中凸起处的取向角与被纬纱X压住的经纱Z的取向角一致，起伏中凹陷处的取向角与压住纬纱X的经纱Y的取向角一致。

在本发明的具体实施例子中，所述设置压住纬纱的经纱包括如下步骤：本步骤中设置的经纱Y2是两个取向经纱Y2和经纱Z3中位于下方的经纱，但是其又压在纬纱X1上方，因为事先已经设置好了导向棒，经纱Y2可以采用连续缠绕的方式缠绕在导纱帮上加以固定，设置时需要将经纱Y2沿+30°方向平行设置在导向棒之间。

在本发明的具体实施例子中，所述的设置压住纬纱的经纱包括如下步骤：将纬纱作为最后一个引入的方向，故最先设置纬纱穿纱片，将纬纱穿纱片沿90°方向平行设置在导向棒之间，纬纱穿纱片的设置数量，应不少于实际需要的纬纱根数。

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工艺有如下优点：

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。

本发明方式成型的织物，所需要的纱筒数量少，理论上最少用一筒纱线，即可实现织物成型。

本发明方式成型过程简单，工具治具成本低。

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导向棒底板和导向棒俯视图。

图4-1为本发明所述经纱导纱片的形态之一的立体图。

图4-2为本发明所述经纱导纱片的形态之二的立体图。

图5为本发明所述步骤二设备纬纱穿纱片。

图6为本发明所述步骤三设置经纱Y示意图。

图7为本发明所述步骤三设置经纱Y局部视图。

图8为本发明所述步骤三设置经纱Y立体视图。

图9为本发明所述步骤四设置经纱Z示意图。

图10为本发明所述步骤四设置经纱Z立体视图。

图11为本发明所述织物成型后的示意图。

图12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，以详细说明本发明的技术方案。

本发明提供的平面三向织物的成型工艺，其一般的操作步骤为，依次设置导向棒底板及导向棒、设置纬纱穿纱片、设置压住纬纱的经纱、设置被纬纱压住的经纱穿纱片、引入被纬纱压住的经纱、引入经纱、移除导向棒、取下织物的次序进行。

对于起伏规律较复杂的取向应放在最先设置导纱片最后引出，起伏规律第二复杂的取向如符合纱线间的层叠关系则放在最后设置导纱片。

如果三个方向的纱线的交织起伏规律是一样的，则第一引入方向可以是任意一个取向，剩下的仅需要考虑层叠关系。第二引入纱线的取向是位于第一引入纱线取向的上方的，第三引入纱线取向是位于第二引入纱线取向的上方的。

纬纱导纱片沿一定规律起伏循环，一个起伏的循环长度与织物组织的循环宽度一致，起伏中凸起处的取向角与被纬纱压住的经纱的取向角一致，起伏中凹陷处的取向角与压住纬纱的经纱的取向角一致。

经纱穿纱片通常采用细长金属片，如果需要考虑复杂的组织结构，则经纱穿纱片8需要遵循一定的起伏规律，一个起伏的循环长度与织物组织的循环宽度一致，起伏中凸起处的取向角与被本经纱压住的纱线的取向角一致，起伏中凹陷处的取向角与压住本经纱的纱线的取向角一致。

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。如图1-2所示，本发明中涉及到的三个方向的纤维，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°。本发明中的取向角度根据纬纱X1、经纱Y2、经纱3Z的取向角度根据放置的方位的不同，取向角度不同。

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。

本发明的实施步骤如下：

步骤1：设置导向棒底板4和导向棒5：图3为本发明所述步骤一导向棒底板和导向棒俯视图。如图3所示，导向棒5按照一定规律分布在导向棒底板4上，导向棒5分布的规律由织物的参数以及形状决定。图3示的为正六边形的导向棒底板4和均匀分布形成正六边形的导向棒5。导向棒5用于形成织物上的孔洞，因此导向棒5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5导向棒的直径缩小至0.5mm以下。

步骤二：设置纬纱穿纱片7

图4-1为本发明所述经纱导纱片的形态之一的立体图，图4-2为本发明所述经纱导纱片的形态之二的立体图。如织造产品的经纬密较大，纬纱穿纱片可采用波浪状起伏的钢丝代替，如图4-1所示。对于经纬密较稀的产品，则必须使用特殊的纬纱穿纱片7，如图4-2所示，纬纱穿纱片7具有一定宽度，但宽度不超过织物下机后纬纱理论宽度。

此外，纬纱穿纱片7沿一定规律起伏循环，一个起伏的循环长度与织物组织的循环宽度一致，起伏中凸起处的取向角与被纬纱X压住的经纱Z的取向角一致，起伏中凹陷处的取向角与压住纬纱X的经纱Y的取向角一致，这种起伏规律可以沿用至其他平面三向织物的复杂组织。

图5为本发明所述步骤二设备纬纱穿纱片。本实施例中，将纬纱作为最后一个引入的方向，故最先设置纬纱穿纱片7，如图5所示将纬纱穿纱片7沿90°方向平行设置在导向棒5之间，纬纱穿纱片7的设置数量，应不少于实际需要的纬纱根数。

步骤三：设置经纱Y2

如图6所示，本步骤中设置的经纱Y2是两个取向经纱Y2和经纱Z3中位于下方的经纱，但是其又压在纬纱X1上方，因为事先已经设置好了导向棒5，所以经纱Y2可以采用连续缠绕的方式缠绕在导纱帮上加以固定，设置时需要将2经纱Y沿+30°方向平行设置在导向棒5之间。

图7为本发明所述步骤三设置经纱Y局部视图。进一步的，如图7所示，本步骤设置的经纱Y2，应该正好位于纬纱7穿纱片的凹陷处，具体设置细节如图7，设置完经纱Y2后的纬纱7穿纱片和经纱Y2之间的关系如图8所示。

步骤四：设置经纱Z3

此处需要使用经纱穿纱片8(图9)，此处经纱穿纱片8为细长的金属片即可，如果需要考虑复杂的组织结构，则经纱穿纱片8需要使用沿一定规律起伏的铁片或者铁丝，起伏规律的判定，可参考步骤二中纬纱穿纱片7的判定方法。8经纱穿纱片应该从纬纱穿纱片7凸起处的孔洞(纬纱穿纱片7下侧)，以及经纱Y2的上侧通过，引纬经纱Y2处于纬纱穿纱片7凹陷处，在这种层叠关系的情况下较易实现上述步骤。

设置时需要将经纱Z3沿-30°方向平行设置在导向棒5之间。此处有两种设置方法，方法一是按照经纱Z3的数量设置经纱穿纱片8，需要多少根经纱Z3就设置多少根经纱穿纱片8，然后将所有的经纱Z3固定在经纱穿纱片8，接着抽动经纱穿纱片8，将经纱Z3按设计要求一次穿过纬纱穿纱片7的凸起处以及经纱Y2的上方。方法二则是逐一设置经纱穿纱片8，每设置完一根就将经纱Z3按要求穿过纬纱穿纱片7凸起处和经纱Y2的上方，直至设置完所有经纱Z3。

方法一效率较高，但是需要准备的经纱穿纱片8以及经纱Z3的筒子数均较多，方法二，较费时间，但可以节省原材料以及治具费用。

设置完经纱Z3以后的视图如图10所示。

步骤五：引纬

将纬纱X2固定在纬纱穿纱片7一侧，然后拉动纬纱穿纱片7，将3纬纱依次穿过两层经纱。此处有两种设置方法，方法一是将所有的1纬纱X固定在纬纱穿纱片7，接着抽动纬纱穿纱片7，将纬纱X1按设计要求一次穿过两层纬纱之间。方法二则是逐一将纬纱X1按要求穿过两层纬纱之间，直至设置完所有纬纱X1。

方法一效率较高，但是需要准备的纬纱X1的筒子数均较多，方法二，较费时间，但可以节省原材料。

织造成型后的织物效果图如图11所示。

步骤六：移除导向棒5

最后根据实际使用需要，将导向棒5拆除，织物即可从导向棒底板4上顺利取下，下机后的织物如图12所示。

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 (7)

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

(1)、设置导向棒底板及导向棒；

(2)、设置纬纱穿纱片；

(3)、设置压住纬纱的经纱；

(4)、设置被纬纱压住的经纱穿纱片；

(5)、引入被纬纱压住的经纱；

(6)、引入经纱；

(7)、移除导向棒、取下织物。

2.根据权利要求1所述的平面三向织物的成型工艺，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。

3.根据权利要求2所述的平面三向织物的成型工艺，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。

4.根据权利要求2所述的平面三向织物的成型工艺，其特征在于：所述导向棒为陶瓷、塑料或金属棒。

5.根据权利要求2所述的平面三向织物的成型工艺，其特征在于：所述设置纬纱穿纱片包括如下步骤：纬纱穿纱片的宽度不超过织物下机后纬纱理论宽度，所述的设置纬纱穿纱片，纬纱穿纱片按照凸起、凹陷的规律起伏循环，一个起伏的循环长度与织物组织的循环宽度一致，起伏中凸起处的取向角与被纬纱X压住的经纱Z的取向角一致，起伏中凹陷处的取向角与压住纬纱X的经纱Y的取向角一致。

6.根据权利要求1所述的平面三向织物的成型工艺，其特征在于：所述设置压住纬纱的经纱包括如下步骤：本步骤中设置的经纱Y2是两个取向经纱Y2和经纱Z3中位于下方的经纱，但是其又压在纬纱X1上方，因为事先已经设置好了导向棒，经纱Y2可以采用连续缠绕的方式缠绕在导纱帮上加以固定，设置时需要将经纱Y2沿+30°方向平行设置在导向棒之间。

7.根据权利要求1所述的平面三向织物的成型工艺，其特征在于：所述的设置压住纬纱的经纱包括如下步骤：将纬纱作为最后一个引入的方向，故最先设置纬纱穿纱片，将纬纱穿纱片沿90°方向平行设置在导向棒之间，纬纱穿纱片的设置数量，应不少于实际需要的纬纱根数。