CN202878808U - 三维中空加强织物及利用其制得的复合板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种三维中空加强织物，包括由无机纤维经纬线编织成的面层和背层，所述面层和背层之间连接有由无机纤维制成的连接经线，所述三维中空加强织物还包括与连接经线交织形成平纹组织的中置纬线，所述平纹组织垂直于面层和背层，以及在三维中空加强织物上包覆上树脂层制成的三维中空加强复合板。本实用新型的连接经线变成直立状，有利于提高由该织物生产出中空复合板的抗压性能，使得无机纤维的整体力学性能的全面发挥，节约大量的无机纤维。

Description

三维中空加强织物及利用其制得的复合板

技术领域

本实用新型涉及一种三维织物复合板，尤其涉及一种三维中空加强织物复合板。 

背景技术

复合材料三维编织结构技术是20世纪80年代发展起来的一种新型先进复合材料，是下一代低成本、轻质、高损伤容限和长寿命材料。这项技术首先是基于国家安全战略的考量，被运用于航天航空、尖端武器之上，直到现在，异性三维织物依然是研究热点和世界各国优先发展和竞争激烈的关键技术。然后，渐次运用于飞机、船舶、轨道交通、风电、化工和体育竞技等领域。 

80年代，南玻院等承担了防热材料和透波材料等关键部件用立体织物配套研制任务。天津工业大学、东华大学开始三维机织设计原理的研究，并研制了无梭无边纱三维立体织造设备，实现了三维机织物的织造，研究重点转向军事尖端用途的异性织物，并获得成功，因此我国是世界上第二个掌握该项技术的国家。 

市场上也出现了整体全部使用无机纤维进行编织和固化的复合板，如图1所示，授权公告号为CN2923306Y的发明专利披露了:一种增强复合板，具有立体织物芯,立体织物芯具有2-6个由无机非金属材料制成的经线和纬线编织而成的织物绵长，织物面层之间由连接经线间隔在上下对应的位置之间呈8字形站立连接，织物面层和连接经线的外部均包覆有树脂层。该增强复合板的立体织物芯由玻璃纤维、碳纤维或者玄武岩纤维制成网络型结构并经树脂复合后而成，当纤维吸收树脂固化后，可加强张力并保持坚挺。该增强复合板虽然在强度上有进一步的提高，但可惜的是该技术方案并未公开任何使连接经线变成1字形站立的技术手段。 

发明人根据大量实验得知：由三维立体织物制成的增强复合板抗压性的好坏取决于连接在其面层和背层之间的连接经线是否匀直。处于弯曲状的连接经线根本无法发挥出无机纤维所具有的高力学浸润增强特点。 

该增强复合板的连接经线之所以成8字形站立是因为：相邻的两根连接经线呈S形并由树脂粘合在一起，从侧面看过去即“织物面层之间由连接经线间隔在上下对应的位置之间呈8字形站立连接”。而连接经线之所以会变成S的原因在于：在浸胶前织物面层压在连接经线上，连接经线会有适度的弯曲；当织物在完成浸胶之后面层的自重会明显增加，加剧了连接经线的弯曲程度便最终形成呈“S”形趴伏地连接在上下表层之间。 

现有三维中空加强织物复合板的连接经线在树脂固化前后的均无法形成真正的挺直，即都是呈弯曲的趴伏状态，只能通过树脂固化后让趴伏状态连接经线变硬后来提高强度。因此，开发一种能将具有直立连接经线的三维复合板显得尤为必要。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提出一种具有直立连接经线的三维织物以及一种由该织物固化成的复合板。 

本实用新型为解决上述第一技术问题提出的第一技术方案是：一种三维中空加强织物，包括由无机纤维经纬线编织成的面层和背层，所述面层和背层之间连接有由无机纤维制成的连接经线，所述三维中空加强织物还包括与连接经线交织形成平纹组织的中置纬线，所述平纹组织垂直于面层和背层。 

本实用新型为解决上述第二技术问题提出的第二技术方案是：一种复合板，采用上述第一技术方案中的三维中空加强织物制成，并在该三维中空加强织物上包覆有树脂层。 

上述第一技术方案的有益效果是：在面层和背层之间的连接经线间导入有中置纬线，该中置纬线与连接经线进行交织后最终形成平纹组织，连接经线由S状倒伏改变成1字直立状。其原理是：中置纬线在连接经线间上下穿梭并夹持在呈S状瘫倒的连接经线腹部，松散的S状连接经线在中置纬纱的夹持下驯服地挺直，一改其S形的罗圈腿状。 

连接经线变成直立状，有利于提高由该织物生产出中空复合板的抗压性能，使得无机纤维的整体力学性能的全面发挥，节约大量的无机纤维。 

上述第二技术方案的有益效果是：通过对由第一技术方案得到具有直立连接经线的织物进行浸胶、固化后能提供一种抗压性比传统复合板要好的新型复合板，带来了技术上的改进。 

上述技术方案的完善和改进有： 

为了使本实用新型中的织物抗压性能均匀，并易于生产，所述连接经线间隔设置成多排，所述中置纬线分别与每排连接经线交织，每排连接经线内的中置纬线至少为两根。

本实用新型中复合板的背层的外表面设有毛圈，这种起圈组织在安装时能够深深地嵌入抹灰层，并最终和抹灰层硬化在一起。从而能带动复合板牢固的安装在墙体上。 

为了加强本实用新型中复合板的保温和隔音性，在所述面层与背层之间填充有轻质无机保温材料。 

可以对上述技术方案进行的完善是：每排连接经线中的中置纬线为两根，所述中置纬线由无机纤维制成。 

其中，无机纤维为玄武岩纤维或玻璃纤维。 

附图说明

下面结合附图对本实用新型三维中空加强织物作进一步说明。 

图1是现有的三维中空加强织物的结构示意图。 

图2是本实用新型实施的三维中空加强织物的对图1区别部分的结构示意图。 

图3是图1的右视图。 

图4是本实用新型实施的三维中空加强织物最终成品的结构示意图。 

图5是本实用新型实施中三维中空加强织物的毛圈组织微观结构示意图。 

具体实施方式

如图2、图3和图4所示，本三维中空加强织物主要由未经固化的由玄武岩纤维纱线编织成的面层1、由玄武岩纤维纱线制成的连接经线2、由玄武岩纤维纱线编织成的背层3和中置纬线4构成。 

用于生产本三维中空加强织物的织机是剑杆织机，三维中空加强织物通过该剑杆织机一次编织出来的。编织时，以玄武岩纤维纱线为主要编织材料。编织时在面层1，连续排列的数根经线和单独的另一根经线与面层1织物纬线形成交编；在织物的背层3，连续排列的经线和单独的另一根经线与背层3织物纬线形成交编；在织物的面层1和背层3之间，由连接经线2形成对面层1纬线和背层3纬线的连接，连接经线2并在面层1和背层3之间以横排的形式排列成相互间隔的队列状。如此便形成具有中空结构的三维立体织物。 

如图5所示，发明人通过在剑杆织机上增加打纬筘动起圈机构，剑杆织机上的中间纱轴不仅仅提供面层1、背层3之间的玄武岩纤维连接经线2，同时也提供用于起圈的经线。在编织时，剑杆织机一体化地织造了三维中空加强织物和设于该三维中空加强织物背层3上的毛圈组织8。上述织物的起圈过程是：在连续打数根背层3纬纱以后，钢筘位置落在织机的织口后面，然后，再增加钢筘的打纬动程，使织口与打纬点重合。此时，钢筘将这根重合的背层3纬纱打向织口，从而将张力较小的中间经纱推起，形成连续排列的一组毛圈8。 

继续该剑杆织机的开口机构、引纬机构、打纬机构和多臂机构进行引纬方向和送纬量上的调整，使其可以分别在每排连接经线2当中穿入两根中置纬线4，并使这两根中置纬线4与连接经线2进行交织，最终形成一排一排间隔设置的垂直方向的平纹组织。如图4所示，原先没穿设中置纬线4时处于弯曲状态的连接经线2在中置纬线4的夹持下，变得直立。 

为了获得三维中空加强织物复合板要对上述三维中空加强织物进行浸胶、固化，固化后的三维中空加强织物表面上包覆有树脂层。这样便制成了具有直立状玄武岩纤维连接经线2且背层3外表面起有毛圈8的三维中空加强织物复合板。毛圈组织8在浸胶、固化后自然挺立，这样该板可以通过水泥砂浆粘结剂方便和牢固的粘结在建筑物的外部。 

为了保温和隔音，向本实用新型中的三维中空织物复合板的面层1和背层3之间的中空部填充轻质无机保温材料，该轻质无机保温材料固化后和连接经线2相互加强，与上述复合板形成了整体预制件。轻质无机保温材料可以根据用途选用发泡水泥轻质保温材料、玻化微珠聚合保温材料、膨胀珍珠岩聚合保温材料或无机相变保温材料等。 

经过发明人反复使用，在浸胶时选用的树脂可以是环氧树脂、不饱和聚酯树脂或酚醛树脂。 

可以用于替换玄武岩纤维的有：玻璃纤维或碳纤维等无机纤维； 

本实用新型的不局限于上述实施例，凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种三维中空加强织物，包括由无机纤维经纬线编织成的面层和背层，所述面层和背层之间连接有由无机纤维制成的连接经线，其特征在于：所述三维中空加强织物还包括与连接经线交织形成平纹组织的中置纬线，所述平纹组织垂直于面层和背层。

2.根据权利要求1所述三维中空加强织物，其特征在于：所述连接经线间隔设置成多排，所述中置纬线分别与每排连接经线交织，每排连接经线内的中置纬线至少为两根。

3.根据权利要求1所述三维中空加强织物，其特征在于：所述背层的外表面设有毛圈。

4.根据权利要求1所述三维中空加强织物，其特征在于：所述中置纬线由无机纤维制成。

5.根据权利要求1或4所述三维中空加强织物，其特征在于：所述无机纤维是玄武岩纤维。

6.一种采用权利要求1所述三维中空加强织物制成的复合板，其特征在于：所述三维中空加强织物上包覆有树脂层。

7.根据权利要求6所述采用权利要求1所述三维中空加强织物制成的复合板，其特征在于：所述背层的外表面设有毛圈。

8.根据权利要求6所述采用权利要求1所述三维中空加强织物制成的复合板，其特征在于：在面层与背层之间填充有轻质无机保温材料。

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