CN109594179A - 一种纤维层连织物的布纱方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纤维层连织物的布纱方法，采用单眼综丝布纱，单眼综丝的综眼与织物每一根经纱一一对应；布纱时第一列经纱中的经纱1对应单眼综丝第1组中综丝1；第一列经纱中的经纱2对应单眼综丝第1组中综丝2；……；第1列完成布纱后，相邻1列经纱与综丝的对应方法与第1列相同；依此方法，将其它经纱用同样的方法进行布纱；单眼综丝以矩阵形式排列方式形成综丝机构，每根单眼综丝均是一端与综丝机构上方的提综机构连接，另一端与下端的回位弹簧连接；经纱逐根由送经系统引出，一一穿过对应的单眼综丝的综眼，再以整列形式依次穿过钢筘的筘齿间隙。本发明有效解决了传统多眼综丝布纱方式，引起的开口高度小，织造效率低、结构可设计性差等问题。

Description

一种纤维层连织物的布纱方法

技术领域

本发明涉及一种纤维层连织物的布纱方法，属于立体织物技术领域。

背景技术

立体织物作为复合材料的增强基体，具有质量轻、强度高、力学性能优良等诸多优点，广泛应用于航空航天领域；作为复合材料的增强基体，立体织物向结构种类多、形状多样化的方向发展。

中国申请专利CN1570234所述三维织造工艺，采用的综丝为多眼综丝，一次形成多层开口，开口高度受综丝眼间距尺寸限制，在综丝眼间距尺寸一定下，立体织物层数越多，织机整体尺寸越大，且机械化水平较低。

目前，立体织物经纱布纱通常采用多眼综丝(参见图2)，经纱以矩阵式排布于多眼综丝的综丝眼内。同一竖直平面内的多眼综丝固定在对应综框上，提综开口装置驱动前后综框相对运动，综框带动对应多眼综丝的综眼里的经纱整体运动，形成经纱的交织规律和多层预开口，将预开口经过一定距离的路径，通过人工或辅助传递机构二次开口，并逐层传递至引纬区域内，使其满足引纬空间要求后引入纬纱，因此织造效率低。多眼综丝排布方式造成了经纱层数具有局限性，且须传递预开口，使得织造效率较低；另外，同一竖直平面内的综丝只能随综框整体上下运动，故织物结构单一，可设计性较差。

因此，研发一种新型的布纱工艺，实现自动开口方式简单、开口引纬间路径短、织造效率高，易于实现自动化开口的织造方法将受到本领域成为本领域技术人员的目标。

发明内容

本发明主要解决的问题是解决传统多眼综丝布纱方式，引起的开口高度小，织造效率低、结构可设计性差等问题。

申请人经过研究发现：

现有立体织物通常采用多眼综丝的方式进行布纱。以该方式布纱的织造，其开口高度受综丝眼间距影响，编织时需通过人工进行辅助二次开口来满足引纬要求，且多眼综丝开口采用综框控制，控制方式单一、劳动强度高、产品质量差、生产效率低。

传统的单眼综丝布纱方式目前只应用于二维平面织物的织造。单眼综丝布纱方式通过提综开口装置，可独立控制每一根经纱的运动方式，因此结构可设计性强。但二维平面织物织物仅一层经纱，织物厚度通常≤1mm。因此，目前尚无将传统单眼综丝应用于厚度＞1mm的纤维层连织物织造的先例。

在上述研究的的基础上，申请人尝试将单眼综丝应用于立体织物编织的可能性，以解决现有的立体织物层数少、结构单一、织造效率低等问题。

在大量研究的基础上，申请人形成了如下技术方案：

一种纤维层连织物的布纱方法：

1)采用单眼综丝布纱，单眼综丝的综眼与织物每一根经纱一一对应；

2)布纱时第一列经纱中的经纱1对应单眼综丝第1组中综丝1；第一列经纱中的经纱2对应单眼综丝第1组中综丝2；……；即第一列经纱中的经纱n对应单眼综丝第1组中综丝n，n为大于等于1的自然数；第1列完成布纱后，相邻1列经纱与综丝的对应方法与第1列相同；依此方法，将其它经纱用同样的方法进行布纱；

3)单眼综丝以矩阵形式排列方式形成综丝机构，每根单眼综丝均是一端与综丝机构上方的提综机构连接，另一端与下端的回位弹簧连接；

4)经纱逐根由送经系统引出，一一穿过对应的单眼综丝的综眼，再以整列形式依次穿过钢筘的筘齿间隙。

上述纤维层连织物由多层经纱和纬纱交织而成，其中经纱沿织物长度方向呈正弦波形态分布；纬纱呈直线分布，与经纱交织。

采用本发明所述方法进行布纱后，织物经纱层间开口通过提综开口装置实现，该装置由综丝机构和提综机构两部分组成，前述综丝机构和提综机构均为现有技术。

采用本发明所述方法进行布纱后，可通过提综开口装置的传统电气程序或纹织程序可控制每一根经纱的运动规律，实现浅交直联、浅交弯联、深交联或正交三向结构立体织物的织造。

布纱过程中布纱数量大于等于参加织造的经纱数量，编织过程中可以通过提综开口装置的传统电气程序或纹织程序来控制参与织造经纱数量。

采用本发明进行布纱后可适用于不同形状立体织物如板块形、工字型等异形织物的编织，可广泛适用于以石英纤维、玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等为原料的立体织物的编织。

本发明有如下优点：

1、单层开口方式其开口大小可根据实际引纬需求调节，单层开口清晰且无需辅助开口，直接满足引纬空间要求，织造效率高。

2、织物结构可设计性强。通过提综开口装置控制单眼综丝运动规律，实现多种结构立体织物的织造，如：浅交直联、浅交弯联、深交联和正交三向等等；

3、有利于机械化制备，可实现高效、低成本；

4、织物形状可操作性强。可应用于板块形、工字型织物的织造；

附图说明

图1(a)-图1(f)分别为浅交弯联、浅交直联、深交联、正交三向、斜纹2.5D、缎纹2.5D织物有结构示意图

图2(a)是传统多眼综丝综框示意图，4为提综机构，8为多眼综丝综框，9为综丝眼

图2(b)是传统纤维层连织物织造设备简图，1为纬纱，2为钢筘，3为经纱，7为送经系统，A为预织体。

图3本发明采用的纤维层连织物织造设备简图，1为纬纱，2为钢筘，3为经纱，5为单眼综丝，6为回位弹簧，7为送经系统，A为预织体。

图4是本发明经纱开口示意图，1为纬纱，2为钢筘，3为经纱，5为单眼综丝，6为回位弹簧，7为送经系统，D为开口角度，H为开口高度

图5是本发明经纱与综丝对应图，10-13为经纱，14-18为综丝

图6是实施例2所编织的工字形截面织物示意图，A为截面长度，B为截面宽度，δ为织物厚度

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明而不是用于限制本发明的范围。此外应该理解，在阅读了本发明阐述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改，这些等价形式同样用于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1：采用本发明所述纤维层连立体织物的自动开口制备方法及装置织造板块形织物。织物尺寸为长度100mm、宽度20mm、厚度2.0mm。

工艺设计如下：纤维采用190Tex石英纤维；织物结构为浅交弯联；经纱2股，纬纱4股；经纱4层，经纱16列；经纱密度为8.0根/cm，纬纱密度为2.0根/cm；全部经纱参与编织。

具体工艺实施步骤说明如下：

1)将送经系统中经纱依次序穿过综丝14，作为第1列纱线中的经纱10；

2)完成步骤1)后，将送经系统中经纱依次序穿过综丝15，作为第1列纱线中的经纱11；

3)完成步骤2)后，将送经系统中经纱依次序穿过综丝16，作为第1列纱线中的经纱12；

4)完成步骤3)后，将送经系统中经纱依次序穿过综丝17，作为第1列纱线中的经纱13；

5)完成步骤4)后，将第1列经纱穿过钢筘相应位置的筘齿缝隙，保证经纱与在筘齿缝隙、综丝眼和送经系统出口处三点一线；

6)完成步骤5)后，重复步骤1)至5)，依次完成第2列的布纱；

7)依据步骤1)至6)，依次完成16列经纱的布纱；

8)完成步骤7)后，通过电气程序或纹织程序控制提综开口装置，进行层间开口运动，并依次引入纬纱，实现织物交织，直至织物长度达到100mm，即完成了编织。

实施例2：异形截面织物以工字形截面织物为例。采用本发明所述纤维层连立体织物的自动开口制备方法及装置织造工字形织物。织物尺寸为长度100mm，工字形截面高度H＝30mm、宽度B＝30mm、壁厚δ＝10.0mm。

工艺设计如下：纤维采用12K碳纤维；织物结构为正交三向；经纱2股，纬纱2股，法向纱1股；布纱为24列，21层；参与编织经纱14层(中间筋21层)，经纱24列(中间筋8列)；经纱密度为8.0根/cm，纬纱密度为4.0根/cm。

具体工艺实施步骤说明如下：

1)如图5所示，将送经系统中经纱依次序穿过综丝14，作为第1列纱线中的经纱10；

2)完成步骤2)后，将送经系统中经纱依次序穿过综丝15，作为第1列纱线中的经纱11；

3)完成步骤3)后，将送经系统中经纱依次序穿过综丝16，作为第1列纱线中的经纱12；

4)完成步骤4)后，将送经系统中经纱依次序穿过综丝17至综丝34，至此第1列21层经纱完成布纱；

5)完成步骤5)后，将第1列经纱穿过钢筘相应位置的筘齿缝隙，保证经纱与在筘齿缝隙、综丝眼和送经系统出口处三点一线；

6)完成步骤6)后，重复步骤1)至5)，依次完成第2列的布纱；

7)依据步骤1)至6)，依次完成24列21层经纱的布纱；

8)完成步骤7)后开始编织，其中第1至第8列中经纱14至20和28至34、第9至第16列中经纱14至34、第17至第24列中经纱14至20和28至34参与编织。通过电气程序或纹织程序控制提综开口装置，进行层间开口运动，并依次引入纬纱，实现织物交织，直至织物长度达到100mm，即完成了编织。

Claims (6)

1.一种纤维层连织物的布纱方法，其特征在于：

1)采用单眼综丝布纱，单眼综丝的综眼与织物每一根经纱一一对应；

2)布纱时第一列经纱中的经纱1对应单眼综丝第1组中综丝1；第一列经纱中的经纱2对应单眼综丝第1组中综丝2；……；即第一列经纱中的经纱n对应单眼综丝第1组中综丝n，n为大于等于1的自然数；第1列完成布纱后，相邻1列经纱与综丝的对应方法与第1列相同；依此方法，将其它经纱用同样的方法进行布纱；

3)单眼综丝以矩阵形式排列方式形成综丝机构，每根单眼综丝均是一端与综丝机构上方的提综机构连接，另一端与下端的回位弹簧连接；

4)经纱逐根由送经系统引出，一一穿过对应的单眼综丝的综眼，再以整列形式依次穿过钢筘的筘齿间隙。

2.如权利要求1所述的纤维层连织物的布纱方法，其特征在于所述纤维层连织物由多层经纱和纬纱交织而成，其中经纱沿织物长度方向呈正弦波形态分布；纬纱呈直线分布，与经纱交织。

3.如权利要求1所述的纤维层连织物的布纱方法，其特征在于布纱时织物经纱层间的开口通过提综开口装置实现，该装置由综丝机构和提综机构两部分组成。

4.如权利要求1所述的纤维层连织物的布纱方法，其特征在于通过提综开口装置的传统电气程序或纹织程序来控制每一根经纱的运动规律，实现浅交直联、浅交弯联、深交联或正交三向结构不同立体织物的织造。

5.如权利要求1所述的纤维层连织物的布纱方法，其特征在于布纱数量大于等于参加织造的经纱数量，布纱后的编织过程中通过提综开口装置的传统电气程序或纹织程序来控制参与织造经纱数量，实现多种不同形状立体织物的织造。

6.如权利要求4所述的纤维层连织物的布纱方法，其特征在于所述不同形状立体织物是板块形、工字型织物。