CN211546795U - 中空结构的筒型织物 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的中空结构的筒型织物，涉及多层织物技术领域。该中空结构的筒型织物包括相互连接的上层织物和下层织物。上层织物和下层织物连接后整体呈筒状，上层织物和下层织物分别包括上层面板、下层面板和接结经纱，接结经纱用于连接上层面板和下层面板，上层面板和下层面板之间形成中空结构。该中空结构的筒型织物通过织物结构设计，使上下层面板有效连接，形成一体化成型的筒型多层织物，且根据材料用途可对织物的壁厚和筒形尺寸进行调节，省去了裁剪与拼接，既能节省原材料，又能保证纤维在构件内连续完整，提高了材料的力学性能。

Description

中空结构的筒型织物

技术领域

本实用新型涉及多层织物技术领域，具体而言，涉及一种中空结构的筒型织物。

背景技术

目前市场上制备的中空织物多为平板型中空织物，在做圆筒型织物时需要将中空织物包覆在芯材外面，再对接头处进行拼接，以实现材料的整体性。此种方法效率低，且稳定性差，极大降低了中空复合材料力学性能。

有鉴于此，设计制造出一种中空结构的筒型织物，采用连续纤维一体成型，不需要拼接接头，是目前多层织物技术领域中急需改善的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的包括提供一种中空结构的筒型织物，包括相互连接的上层织物和下层织物，上层织物和下层织物采用连续纤维一体成型，连接后整体呈筒状，省去了对织物裁剪、拼接的步骤，适用范围广，力学性能好。

本实用新型改善其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

本实用新型提供的一种中空结构的筒型织物，包括上层织物和下层织物，所述上层织物和所述下层织物相互连接形成筒状。

所述上层织物包括第一接结经纱、至少一个第一上层面板和至少一个第一下层面板，所述第一接结经纱既穿过所述第一上层面板，也穿过所述第一下层面板，将所述第一上层面板和所述第一下层面板连接在一起，所述第一上层面板和所述第一下层面板之间形成中空结构。

所述下层织物包括第二接结经纱、至少一个第二上层面板和至少一个第二下层面板，所述第二接结经纱既穿过所述第二上层面板，也穿过所述第二下层面板，将所述第二上层面板和所述第二下层面板连接在一起，所述第二上层面板和所述第二下层面板之间形成中空结构。

进一步地，每个所述第一上层面板包括第一上层经纱和第一上层纬纱，所述第一上层经纱和所述第一上层纬纱交织在一起。所述第一下层面板包括第一下层经纱和第一下层纬纱，所述第一下层经纱和所述第一下层纬纱交织在一起。

进一步地，每个所述第二上层面板包括第二上层经纱和第二上层纬纱，所述第二上层经纱和所述第二上层纬纱交织在一起；所述第二下层面板包括第二下层经纱和第二下层纬纱，所述第二下层经纱和所述第二下层纬纱交织在一起。

进一步地，所述第一上层面板、所述第二上层面板、所述第一下层面板与所述第二下层面板均采用双经轴送经。所述第一上层经纱、所述第二上层经纱、所述第一下层经纱、所述第二下层经纱均采用恒张力送经，所述第一接结经纱和所述第二接结经纱均采用定长送经。

所述第一接结经纱的送经量分别大于所述第一上层经纱和所述第一下层经纱的送经量，所述第二接结经纱的送经量分别大于所述第二上层经纱和所述第二下层经纱的送经量。

进一步地，所述第一接结经纱的截面呈X型、V型、8字型或I型，所述第二接结经纱的截面呈X型、V型、8字型或I型。

进一步地，所述上层织物的端部与所述下层织物的端部连接，且采用多层角连锁结构连接。

进一步地，所述上层织物的经纱和所述下层织物的经纱交织成多层角连锁结构。

进一步地，所述第一上层面板和所述第一下层面板之间形成第一中空距离，所述第一中空距离为3mm至20mm。

所述第二上层面板和所述第二下层面板之间形成第二中空距离，所述第二中空距离为3mm至20mm。

进一步地，所述上层织物和所述下层织物分别采用玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、石英纤维、碳化硅纤维、芳纶纤维、超高分子聚乙烯纤维中的一种或几种。

本实用新型提供的中空结构的筒型织物具有以下几个方面的有益效果：

本实用新型提供的中空结构的筒型织物，上层织物和下层织物相互连接后整体呈筒状，上层织物和下层织物分别包括上层面板、下层面板和接结经纱，接结经纱用于连接上层面板和下层面板，上层面板和下层面板之间形成中空结构。该中空结构的筒型织物通过织物结构设计，使上下层面板有效连接，形成一体化成型的筒型多层织物，且根据材料用途可对织物的壁厚和筒形尺寸进行调节，省去了裁剪与拼接，既能节省原材料，又能保证纤维在构件内连续完整，可以避免织物及复材拼接时造成的应力集中现象，极大地提高材料的整体性，提高了材料的力学性能。同时，可批量化生产，极大提高了生产效率，为中空织物在复合材料领用的进一步应用打下基础。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型具体实施例提供的中空结构的筒型织物的一种截面结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例提供的中空结构的筒型织物，采用多层角连锁结构连接时的经向截面结构示意图。

图标：110-上层织物；111-第一上层面板；113-第一下层面板；115-第一接结经纱；116-第一上层经纱；117-第一上层纬纱；118-第一下层纬纱；119-第一下层经纱；130-下层织物；131-第二上层面板；133-第二下层面板；135-第二接结经纱；11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22-经纱；23-纬纱。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

中空织物经树脂复合后形成三维整体复合材料夹层结构，相对于蜂窝材料以及泡沫材料而言，中空复合材料具有不易分层、可设计性强、可填充、预埋等优点，以及良好的保温、隔热、隔音效果，目前已经广泛于双壁储罐的制备。但是，目前市场上制备的中空织物多为平板型中空织物，若需要使用圆筒型中空织物时，会将板型中空织物包覆在芯材外面，再对接头处进行拼接，以实现材料的整体性。此种方法效率低，且稳定性差，极大降低了中空复合材料力学性能。通过面层补强可在一定程度上实现中空复合材料的连接强度，然而该方案连接强度较差，同时织物无缝裁剪也难以实现批量化生产。

为了克服上述缺陷，本申请提出了一种中空结构的筒型织物，可以避免织物及复材拼接时造成的应力集中现象，极大地提高材料的整体性，同时可批量化生产，极大提高了生产效率，为中空织物在复合材料领用的进一步应用打下基础。

图1为本实用新型具体实施例提供的中空结构的筒型织物的一种截面结构示意图，请参照图1。

该中空结构的筒型织物包括上层织物110和下层织物130，上层织物110和下层织物130相互连接形成筒状。上层织物110和下层织物130分别包括接结经纱、至少一个上层面板和至少一个下层面板，接结经纱既穿过上层面板，也穿过下层面板，将上层面板和下层面板连接在一起，且上层面板和下层面板之间形成中空结构。

需要说明的是，上层面板和下层面也可以通过接结纬纱连接，接结纬纱既穿过上层面板，也穿过下层面板，将上层面板和下层面板连接在一起。

具体的，本实施例中，上层织物110包括第一接结经纱115、至少一个第一上层面板111和至少一个第一下层面板113，第一接结经纱115既穿过第一上层面板111，也穿过第一下层面板113，将第一上层面板111和第一下层面板113连接在一起，第一上层面板111和第一下层面板113之间形成中空结构。

下层织物130包括第二接结经纱135、至少一个第二上层面板131和至少一个第二下层面板133，第二接结经纱135既穿过第二上层面板131，也穿过第二下层面板133，将第二上层面板131和第二下层面板133连接在一起，第二上层面板131和第二下层面板133之间形成中空结构。

每个第一上层面板111包括第一上层经纱116和第一上层纬纱117，第一上层经纱116和第一上层纬纱117交织在一起。第一下层面板113包括第一下层经纱119和第一下层纬纱118，第一下层经纱119和第一下层纬纱118交织在一起。

每个第二上层面板131包括第二上层经纱和第二上层纬纱，第二上层经纱和第二上层纬纱交织在一起；第二下层面板133包括第二下层经纱和第二下层纬纱，第二下层经纱和第二下层纬纱交织在一起。

本文中的“第一”、“第二”等，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。比如，第一上层面板111和第二上层面板131的结构均一致，也可以都称为上层面板，以此类推，这里不再一一举例。

第一上层面板111、第二上层面板131、第一下层面板113与第二下层面板133均采用双经轴送经。第一上层经纱116、第二上层经纱、第一下层经纱119、第二下层经纱均采用恒张力送经，第一接结经纱115和第二接结经纱135均采用定长送经。第一接结经纱115的送经量分别大于第一上层经纱116和第一下层经纱119的送经量，第二接结经纱135的送经量分别大于第二上层经纱和第二下层经纱的送经量。

可选地，第一接结经纱115的截面呈X型、V型、8字型或I型，第二接结经纱135的截面呈X型、V型、8字型或I型。上层织物110和下层织物130分别采用玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、石英纤维、碳化硅纤维、芳纶纤维、超高分子聚乙烯纤维中的一种或几种，可进行单一或混合制造，即上层织物110采用的材料和下层织物130采用的材料可以相同，也可以不同。

本实施例中，上层织物110的端部与下层织物130的端部连接，使上层织物110和下层织物130一体成型，即确保纤维的连续完整，以提高织物的力学性能。端部即图1中的a和b所指区域，也叫边纱位置。具体地，一体成型的连接方式有多种，比如，上层织物110的端部与下层织物130的端部采用多层角连锁结构连接。

当采用多层角连锁结构方式连接时，将上层织物110的经纱和下层织物130的经纱交织在一起，形成多层角连锁结构。这种连接方式适用于中空结构的筒型织物的厚度较大的情况，即上层织物110和下层织物130的过渡距离较大时，多层角连锁结构可以防止上层织物110和下层织物130之间的浮长过长。当然，该多层角连锁结构的连接方式也同样适用于中空结构的筒型织物的厚度较小的情况。

由于在织造过程中，很容易调整上层面板和下层面板之间的距离，即中空结构的空心距离，也称织物的壁厚。因此，该中空结构的筒型织物的壁厚易于调整，便于织造出各类壁厚规格的织物。同理，上层织物110和下层织物130之间的过渡距离也便于调整和控制，因此，该中空结构的筒型织物的筒状尺寸也方便调整，可以织造出任意尺寸的织物。例如，该中空结构的筒型织物为圆筒型时，圆筒的直径和厚度均能根据实际需要制定，以满足不同尺寸规格的需求。

可选地，上层面板和下层面板可以是平纹组织、斜纹组织及其变化组织中的任意一种。上层织物110的厚度与下层织物130的厚度可以相等，也可以不相等，上层织物110和下层织物130的层数可以是单层，也可以是两层或两层以上。并且，上层织物110中，上层面板、下层面板的层数可以相等，也可以不相等；下层织物130中，上层面板、下层面板的层数可以相等，也可以不相等。本实施例中，第一上层面板111和第一下层面板113之间形成第一中空距离，即上层织物110的厚度，第一中空距离优选为3mm至20mm。第二上层面板131和第二下层面板133之间形成第二中空距离，即下层织物130的厚度，第二中空距离优选为3mm至20mm。若中空结构的筒型织物为圆筒型时，圆筒直径优选为6mm至200mm。当然，并不仅限于此，织物的实际尺寸可以灵活设计，并且，中空结构的筒型织物的截面可以是圆形，也可以是方向、三角形、菱形、椭圆形、多边形等其他任意形状，这里不作具体限定。

本实用新型提供的中空结构的筒型织物，其织造原理如下：

为了防止上层织物110直接过渡到下层织物130会造成浮长过大，使得织物的整体性不好。本实施例中，边纱位置(图中a、b所指区域)采用多层角连锁结构，采用经纱接结，将上层织物110与下层织物130接结起来，以确保织物中纤维材料的连续、完整性。

具体的，如图2所示，在起始部分，即边纱位置a处，上层织物110中经纱11、12、13、14、15、16向上提起，下层织物130中的经纱17、18、19、20、21、22向下沉，向上提的经纱与向下沉的经纱交织处引入纬纱23，形成角连锁结构。在中间位置c，向上提的经纱11、12、13、14、15、16构成圆筒型织物的上层织物110，其中经纱11、经纱13构成上层织物110的上层面板，经纱12、经纱14构成上层织物110的下层面板，经纱15、经纱16作为接结经纱将上层面板与下层面板连接起来，使上层织物110为中空织物结构。向下的经纱17、18、19、20、21、22构成圆筒型织物的下层织物130，其中经纱17、经纱19构成下层织物130的上层面板，经纱18、经纱20构成下层织物130的下层面板，经纱21、经纱22作为接结经纱将上层面板与下层面板连接起来，使下层织物130为中空结构。在结尾处，即边纱位置b，依然按照初始部分形成角连锁结构。由于上层织物110与下层织物130共用同一组经纱，故撑开后为圆筒型织物。

综上所述，本实用新型提供的中空结构的筒型织物具有以下几个方面的有益效果：

本实用新型提供的中空结构的筒型织物，包括上层织物110和下层织物130组成，撑开后整体呈圆筒型。所述上层织物110及下层织物130在中间位置处均为中空结构，在边纱位置处，经纱相互接结将上层织物110及下层织物130连接起来形成一个整体。中空结构的筒型织物的壁厚及整体尺寸可调节，优选地，壁厚变化范围为3mm至20mm，直径变化范围为6mm至200mm。上层织物110与下层织物130可设计成单层或多层，可实现不同的厚度，能满足不同构件的使用需求。

通过织物结构设计，使上层面板、下层面板有效连接，形成一体化成型的圆筒型多层织物，且根据材料用途可以对织物的壁厚和直径进行调节，省去了裁剪与拼接步骤，既能节省原材料，又能保证纤维在构件内保持连续完整，提高了材料的力学性能。可以避免织物及复材拼接时造成的应力集中现象，极大地提高材料的整体性，同时可批量化生产，极大提高了生产效率，为中空织物在复合材料领域的进一步应用打下基础。

此外，利用这种织物制备的复合材料具有精确仿形的结构特点，一方面可满足承载需求的高比强度、高比刚度，另一方面可实现同一种结构的隔热、吸能、降噪、检测等多功能要求。而且，将织物增强材料制成的复合材料，可直接应用于中空结构的筒型织物的制作，纤维在复合材料中具有连续完整性，避免了织物拼接引起的力学性能下降，是实现轻质、高强、多功能、一体化织造成型的理想方法。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改、组合和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种中空结构的筒型织物，其特征在于，包括上层织物和下层织物，所述上层织物和所述下层织物相互连接形成筒状；

所述上层织物包括第一接结经纱、至少一个第一上层面板和至少一个第一下层面板，所述第一接结经纱既穿过所述第一上层面板，也穿过所述第一下层面板，将所述第一上层面板和所述第一下层面板连接在一起，所述第一上层面板和所述第一下层面板之间形成中空结构；

所述下层织物包括第二接结经纱、至少一个第二上层面板和至少一个第二下层面板，所述第二接结经纱既穿过所述第二上层面板，也穿过所述第二下层面板，将所述第二上层面板和所述第二下层面板连接在一起，所述第二上层面板和所述第二下层面板之间形成中空结构。

2.根据权利要求1所述的中空结构的筒型织物，其特征在于，每个所述第一上层面板包括第一上层经纱和第一上层纬纱，所述第一上层经纱和所述第一上层纬纱交织在一起；所述第一下层面板包括第一下层经纱和第一下层纬纱，所述第一下层经纱和所述第一下层纬纱交织在一起。

3.根据权利要求2所述的中空结构的筒型织物，其特征在于，每个所述第二上层面板包括第二上层经纱和第二上层纬纱，所述第二上层经纱和所述第二上层纬纱交织在一起；所述第二下层面板包括第二下层经纱和第二下层纬纱，所述第二下层经纱和所述第二下层纬纱交织在一起。

4.根据权利要求3所述的中空结构的筒型织物，其特征在于，所述第一上层面板、所述第二上层面板、所述第一下层面板与所述第二下层面板均采用双经轴送经；所述第一上层经纱、所述第二上层经纱、所述第一下层经纱、所述第二下层经纱均采用恒张力送经，所述第一接结经纱和所述第二接结经纱均采用定长送经；

所述第一接结经纱的送经量分别大于所述第一上层经纱和所述第一下层经纱的送经量，所述第二接结经纱的送经量分别大于所述第二上层经纱和所述第二下层经纱的送经量。

5.根据权利要求1所述的中空结构的筒型织物，其特征在于，所述第一接结经纱的截面呈X型、V型、8字型或I型，所述第二接结经纱的截面呈X型、V型、8字型或I型。

6.根据权利要求1所述的中空结构的筒型织物，其特征在于，所述上层织物的端部与所述下层织物的端部连接，且采用多层角连锁结构连接。

7.根据权利要求6所述的中空结构的筒型织物，其特征在于，所述上层织物的经纱和所述下层织物的经纱交织成多层角连锁结构。

8.根据权利要求1所述的中空结构的筒型织物，其特征在于，所述第一上层面板和所述第一下层面板之间形成第一中空距离，所述第一中空距离为3mm至20mm；

所述第二上层面板和所述第二下层面板之间形成第二中空距离，所述第二中空距离为3mm至20mm。

9.根据权利要求1所述的中空结构的筒型织物，其特征在于，所述上层织物和所述下层织物分别采用玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、石英纤维、碳化硅纤维、芳纶纤维、超高分子聚乙烯纤维中的一种或几种。

Images