CN106435956A - 一种锥形中空夹芯回转体织物及其应用 - Google Patents

一种锥形中空夹芯回转体织物及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种锥形中空夹芯回转体织物及其应用，锥形中空夹芯回转体织物，从内到外依次包括内面层、中间夹芯层和外面层；外面层由外层经纱与外层纬纱交织形成；内面层由内层经纱与内层纬纱交织形成；中间夹芯层为既与外层纬纱交织又与内层纬纱交织的绒经；与锥形中空夹芯回转体织物底面平行的各截面为有壁厚的环形，距离底面越远，内径越小，直至内径为零；与底面垂直的各截面为有壁厚的锥形。本发明锥形中空夹芯回转体织物可一次织造成型，纤维含量低，相比玻璃钢拉挤技术，实现了轻质高强；与三维立体编织对比，也能有效降低纤维含量和生产成本；且力学性能良好，质轻，介电性能优异，透波率高且透波均匀稳定。

Description

一种锥形中空夹芯回转体织物及其应用
技术领域
本发明涉及一种锥形中空夹芯回转体织物及其应用，属于织物领域。
背景技术
现有回转体天线罩产品通常为：单层织物铺层和玻璃钢拉挤成型,这些产品缺陷明显，织物拼接处性能薄弱，复合材料整体纤维含量高，密度大，易分层，力学性能和介电性能较差，透波率低且整体透波不稳定。
发明内容
为了解决现有技术中通讯天线罩存在的上述问题，本发明提供一种锥形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：
一种锥形中空夹芯回转体织物，从内到外依次包括内面层、中间夹芯层和外面层；外面层由外层经纱与外层纬纱交织形成；内面层由内层经纱与内层纬纱交织形成；中间夹芯层为既与外层纬纱交织又与内层纬纱交织的绒经；与锥形中空夹芯回转体织物底面平行的各截面为有壁厚的环形，距离底面越远，内径越小，直至内径为零；与底面垂直的各截面为有壁厚的锥形。
上述织物可直接在机上织造成型，减少后期复合成型的工艺工序；大大降低了生产周期，提高了生产效率；避免了搭接或铺层造成的结构薄弱和结构不相同，力学性能和介电性能更加稳定。
本申请绒经连接外、内两个面层的芯柱，形成规律的孔隙，纤维体积分数小，整体重量比同等厚度的多层织物或织物铺层产品降低很多，介电性能也大幅提高，透波损耗小。
申请人经研究发现，锥形中空夹芯回转体织物相比圆筒形或其他形状的回转体织物在力学性能、介电性能、透波率和透波均匀稳定方面有显著的提升。
为了同时满足强度和透波性能等要求，锥形中空夹芯回转体织物的壁厚为1-40mm。可根据实际需要调整芯柱高度来调整织物厚度。进一步优选，锥形中空夹芯回转体织物的壁厚为6-10mm。
为了适应各种场合需求，外面层和内面层的织物结构均为平纹组织、斜纹组织或缎纹组织中的至少一种。
本申请外面层和内面层的织物结构层数均为一层以上；绒经与外面层和内面层的交织结构为W型、V型、X型或口型。本申请织物具有灵活的可设计性，方便在重量和性能间达到良好的平衡点。
为了进一步提高锥形中空夹芯回转体织物的透波性能，中空夹芯层的每根绒经与外面层或内面层交织后经过夹芯层进入内面层或外面层参与交织，外面层或内面层每次交织的交织点个数为奇数个。
本申请绒经系统既是两个面层的织物连接线，又是中间芯层的支撑芯柱；可根据力学性能和介电性能要求进行芯柱密度的调整。
锥形中空夹芯回转体织物所用纤维为玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维中的至少一种。为了降低成本，同时保证织物性能，内外面层采用成本较低的玻璃纤维，绒经采用更高性能的碳纤维，优化织物的力学性能。
本申请锥形中空夹芯回转体织物的中间夹芯层间存在清晰的通道，可作为预埋、填充等功能性开发，如预埋传感器、填充增强泡沫、穿插定位件，实现复合材料的拓展性功能。
上述锥形中空夹芯回转体织物，织造时，内、外层纬纱依序交替引入，先引入一根内层纬纱，打纬形成管状织物后，再引入一根外层纬纱，形成外表面的管状织物。
上述锥形中空夹芯回转体织物可作为透波产品的保护外罩，比如通讯天线罩。
本发明未提及的技术均参照现有技术。
本发明锥形中空夹芯回转体织物可一次织造成型，纤维含量低，相比玻璃钢拉挤技术，实现了轻质高强；与三维立体编织对比，也能有效降低纤维含量和生产成本；且力学性能良好，质轻，介电性能优异，透波率高且透波均匀稳定。
附图说明
图1为本发明的锥形中空夹芯回转体织物主视图。
图2为本发明的锥形中空夹芯回转体织物俯视图。
图3为本发明的锥形中空夹芯回转体织物与底面平行切面组织结构图。
图4为实施例中电子提花示意图。
图5为图4的右视图，也即开口示意图(保留了提花龙头和通丝，其他部件省略)。
图中，1为绒经，2为外层经纱，3为内层经纱，4为外层纬纱，5为内层纬纱，6为内面层，7为外面层，8为提花龙头，9为通丝，10为目板，a、b为内面层经纱被提起形成的开口，c、d为外面层经纱被提起形成的开口。
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
如图所示的锥形中空夹芯回转体织物，从内到外依次包括内面层、中间夹芯层和外面层；外面层由外层经纱与外层纬纱交织形成；内面层由内层经纱与内层纬纱交织形成；中间夹芯层为既与外层纬纱交织又与内层纬纱交织的绒经；与锥形中空夹芯回转体织物底面平行的各截面为等壁厚的环形，距离底面越远，内径越小，直至内径为零，也即内外面层成大致平行的两个锥形；与底面垂直的各截面为有壁厚的锥形。
上述织物的纬纱系统与传统织物的纬纱系统不同，外面层仅由一根连续的纬纱与外层经纱交织形成完整的锥形；内面层仅由一根连续的纬纱与内层经纱交织形成完整的锥形；内、外层纬纱的运动方向一致。
本实施例中，内、外面层组织结构均为平纹，内、外面层均为1层，绒经与外面层和内面层的交织结构均为3/8W；锥形中空回转体织物壁厚为8mm，绒经成芯柱状均匀排列，形成一定的空隙，有效降低了织物的纤维体积分数；所用纱线均采用玻璃纤维。
本发明的设备为现有中空夹芯织物的专用织机，同时将现有的多臂综框开口改成电子提花开口，申请人发现，这样可精确实现单根经纱(绒经和地经(内外层经纱))的起落，即可控制每根经纱是否参与织造。提花钩针控制经纱上下运动，则经纱与纬纱交织形成织物；当提花钩针控制经纱持续提起而不落下，则此部分经纱不再参与织造。参见图4和图5。
根据织物的外形展开尺寸，计算织物的经纱根数及组织规律(为现有熟知方法)，采用提花龙头控制进入交织的纱线数量，在织造的过程中，参与织造的纱线数量越来越少，形成锥形的两片织物；不断引入的连续的内外层纬纱(绒经与地经都是经纱系统，在织造过程中只会上升或下降交织形成织口，而纬纱是不断被剑杆或其他引纬装置打入织口，所以不断引入的应该是纬纱)，在织造过程中将两片织物联系在一起，形成一个封闭的锥状织物。
织造过程中，内外层纬纱依序交替引入，先引入一根内层纬纱，打纬形成管状织物后，再引入一根外层纬纱，形成外表面的管状织物。参见图5，按a-b-c-d的开口顺序为一个循环，形成一个完整的打纬周期。
中空夹芯层的每根绒经与外面层(或内面层)交织后经过夹芯层进入内面层(或外面层)参与交织，外面层或内面层每次交织的交织点个数为奇数个(2n+1)。
将上述所得的锥形中空回转体织物应用于天线罩产品，纤维体积含量为10％-30％，透波均匀稳定，透波率可达90％，强度和刚度强。其电性能如下：
测试名称 介电常数 损耗角正切值
实施例中天线罩 1 ﹤0.05
实心玻璃钢天线罩 3.6-4.0 ﹥0.09

Claims (9)

1.一种锥形中空夹芯回转体织物，其特征在于：从内到外依次包括内面层、中间夹芯层和外面层；外面层由外层经纱与外层纬纱交织形成；内面层由内层经纱与内层纬纱交织形成；中间夹芯层为既与外层纬纱交织又与内层纬纱交织的绒经；与锥形中空夹芯回转体织物底面平行的各截面为有壁厚的环形，距离底面越远，内径越小，直至内径为零；与底面垂直的各截面为有壁厚的锥形。
2.如权利要求1所述的锥形中空夹芯回转体织物，其特征在于：锥形中空夹芯回转体织物的壁厚为1-40mm。
3.如权利要求1或2所述的锥形中空夹芯回转体织物，其特征在于：外面层和内面层的织物结构均为平纹组织、斜纹组织或缎纹组织中的至少一种。
4.如权利要求1或2所述的锥形中空夹芯回转体织物，其特征在于：外面层和内面层的织物结构层数均为一层以上；绒经与外面层和内面层的交织结构为W型、V型、X型或口型。
5.如权利要求1或2所述的锥形中空夹芯回转体织物，其特征在于：中空夹芯层的每根绒经与外面层或内面层交织后经过夹芯层进入内面层或外面层参与交织，外面层或内面层每次交织的交织点个数为奇数个。
6.如权利要求1或2所述的锥形中空夹芯回转体织物，其特征在于：锥形中空夹芯回转体织物所用纤维为玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维中的至少一种。
7.如权利要求1或2所述的锥形中空夹芯回转体织物，其特征在于：织造时，内、外层纬纱依序交替引入，先引入一根内层纬纱，打纬形成管状织物后，再引入一根外层纬纱，形成外表面的管状织物。
8.权利要求1-7任意一项所述的锥形中空夹芯回转体织物的应用，其特征在于：锥形中空夹芯回转体织物作为透波产品的保护外罩。
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于：锥形中空夹芯回转体织物作为通讯天线罩。
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