CN213013325U - 一种表层含有毛圈组织的立体编织物 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种表层含有毛圈组织的立体编织物，包括由编织纱机织而成的三维四向编织结构以及穿设于三维四向编织结构内的三个方向上的轴向纱；所述三个方向上的轴纱分别为五向纱、六向纱、七向纱，且五向纱沿编织方向延伸，七向纱沿厚度方向起圈，六向纱沿宽度方向起圈。本发明在三维四步编织法的基础上实现三维七向立体编织，通过X轴纱和Y轴纱形成了丰满的表观结构，并与编织纱形成了具有多向纤维的精密网状结构，织物整体性好，面内性能提高；其纤维原料可根据应用不同来选择，具有一定的品种适应性，在其基础上复合可制得高性能的立体起圈复合材料。

Description

一种表层含有毛圈组织的立体编织物

技术领域

本发明涉及一种表层含有毛圈组织的立体编织物，属于立体起圈编织物领域。

背景技术

立体起圈编织物是一种通过特殊三维编织技术，整体一次性编织成具有一定厚度，并带有纱圈的新型三维增强结构。该结构与树脂基体、陶瓷基体或碳基体复合成型，可制得高性能立体起圈织物复合材料，具有轻质、高强、高模、抗冲刷、抗腐蚀、高层间强度等优良特性，可广泛应用于航空航天(机舱罩、整流罩、刹车盘)、风电叶片、高速艇、高压管道及高铁车体等苛刻领域。

目前有关立体起圈织物的研究较少，且大都停留在机织物上，而有关三维编织起圈织物还未见报道。三维编织具有整体性好、轴向性能好、层间强度大、抗冲击性好等优点，具有一定的研究前景，在三维编织物的基础上设计起圈织物，能够满足一定的应用需求。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种表层含有毛圈组织的立体编织物，在三维四步编织法的基础上实现三维七向立体编织，X轴纱、Y轴纱与编织纱形成具有多向纤维的精密网状结构，织物整体性好，面内性能提高。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种表层含有毛圈组织的立体编织物，包括由编织纱机织而成的三维四向编织结构以及穿设于三维四向编织结构内的三个方向上的轴向纱；

其中，所述三个方向上的轴纱分别为五向纱、六向纱、七向纱，且五向纱沿三维四向编织结构的编织方向延伸，七向纱沿三维四向编织结构的厚度方向起圈，六向纱沿三维四向编织结构的宽度方向起圈。

进一步的，所述五向纱、六向纱、七向纱分别为Z轴纱、X轴纱和Y轴纱，其中X 轴和Y轴为编织纱机织中携纱器排布的行列方向，Z轴为编织纱的编织方向；

所述Z轴纱沿Z轴穿设在三维四向编织结构内，X轴纱包括两束沿X轴方向反向喂入携纱器的轴向纱，Y轴纱包括两束沿Y轴方向反向喂入携纱器的轴向纱，且两束反向的X轴纱沿Y轴方向间隔喂入，两束反向的Y轴纱沿X轴方向间隔喂入；两束X轴纱均按照“S”型每隔两行改向继续喂入携纱器，两束Y轴纱均按照“S”型每隔两列改向继续喂入携纱器，且X轴纱和Y轴纱在三维四向编织结构的边缘改向时延伸出一定的长度，以形成表层的毛圈组织。

进一步的，所述两个反向的X轴纱和Y轴纱之间的间隔编织纱是奇数，即两股喂入的纱之间隔着一列或者三列，而不是两列、四列，从而避免纱线重合。

进一步的，所述X轴纱和Y轴纱在三维四向编织结构的边缘改向时延伸的长度为5-20mm。

进一步的，所述编织纱的材料是玻璃纤维、碳纤维、对位芳纶纤维、超高分子量聚乙烯中的一种或多种混杂纤维。

进一步的，所述轴向纱的材料是对位芳纶纤维或者超高分子量聚乙烯。

有益效果：本发明提供的一种表层含有毛圈组织的立体编织物，相对于现有技术，具有以下优点：1、本发明在三维四步编织法的基础上实现三维七向立体编织，通过X 轴纱和Y轴纱形成了丰满的表观结构，并与编织纱形成了具有多向纤维的精密网状结构，织物整体性好，面内性能提高；

2、本发明选择的纤维原料可根据应用不同来选择，具有一定的品种适应性，通过三维七向立体编织保证织物结构紧密、手感丰满，在其基础上复合可制得高性能的立体起圈复合材料。

附图说明

图1为本发明中X轴纱和Y轴纱的喂入方向示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作更进一步的说明。

一种表层含有毛圈组织的立体编织物，包括由编织纱机织而成的三维四向编织结构以及穿设于三维四向编织结构内的三个方向上的轴向纱；

如图1所示，为了便于理解，展现了10×10编织件的编织过程，所述三个方向上的轴纱分别为五向纱、六向纱、七向纱，五向纱沿编织方向延伸，七向纱沿厚度方向起圈，六向纱沿宽度方向起圈；

所述五向纱、六向纱、七向纱分别为Z轴纱、X轴纱和Y轴纱，其中X轴和Y轴为编织纱机织中携纱器排布的行列方向，Z轴为编织纱的编织方向；

所述Z轴纱沿Z轴穿设在三维四向编织结构内，喂入的X向纱和Y向纱分别为两股且方向相反，且两束反向的X轴纱沿Y轴方向间隔喂入，两束反向的Y轴纱沿X轴方向间隔喂入；两束X轴纱均按照“S”型每隔两行改向继续喂入携纱器，两束Y轴纱均按照“S”型每隔两列改向继续喂入携纱器，且X轴纱和Y轴纱在三维四向编织结构的边缘改向时延伸出一定长度，以形成表层的毛圈组织。图中，两束X轴纱、两束Y 轴纱之间间隔了一列编织纱，也可以根据试件大小设计间隔3列、5列等。其中，毛圈组织的长度可调节，范围是5-20mm。

本发明中，所述两个反向的X轴纱和Y轴纱之间的间隔编织纱是奇数，即两股喂入的纱之间隔着一列或者三列，而不是两列、四列，从而避免纱线重合。

玻璃纤维、碳纤维、对位芳纶纤维、超高分子量聚乙烯这些都是高模高强的高性能纤维，将它们通过一定的工艺设计及复合可广泛应用在航空航天、工业建设、军事防护等方面。但是各个纤维也有其特有的缺点，如玻璃纤维的强度和模量不如其他纤维，碳纤维的强度高但是脆性大、抗弯刚度不大，超高分子量聚乙烯耐热性差、界面相容性差，对位芳纶耐老化性差、强度不如碳纤维。X向纱和Y向纱因需来回喂入纱段，需要较大的韧性和抗弯刚度，同时，形成毛圈组织需要较柔软的原料，因此芳纶和超高分子量聚乙烯较适合，而编织纱是预制件的主体纤维，需要根据应用需求进行选择。

本实施例中选用的编织纱和轴纱原料都是超高分子量聚乙烯，其表面的毛圈组织分布密集，能够清晰的看到一定长度的毛圈，再经过一定的复合工艺可形成具有一定防护功能的复合材料。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种表层含有毛圈组织的立体编织物，其特征在于，包括由编织纱机织而成的三维四向编织结构以及穿设于三维四向编织结构内的三个方向上的轴向纱；

其中，所述三个方向上的轴纱分别为五向纱、六向纱、七向纱，且五向纱沿三维四向编织结构的编织方向延伸，七向纱沿三维四向编织结构的厚度方向起圈，六向纱沿三维四向编织结构的宽度方向起圈。

2.根据权利要求1所述的立体编织物，其特征在于，所述五向纱、六向纱、七向纱分别为Z轴纱、X轴纱和Y轴纱，其中X轴和Y轴为编织纱机织中携纱器排布的行列方向，Z轴为编织纱的编织方向；

所述Z轴纱沿Z轴穿设在三维四向编织结构内，X轴纱包括两束沿X轴方向反向喂入携纱器的轴向纱，Y轴纱包括两束沿Y轴方向反向喂入携纱器的轴向纱，且两束反向的X轴纱沿Y轴方向间隔喂入，两束反向的Y轴纱沿X轴方向间隔喂入；两束X轴纱均按照“S”型每隔两行改向继续喂入携纱器，两束Y轴纱均按照“S”型每隔两列改向继续喂入携纱器，且X轴纱和Y轴纱在三维四向编织结构的边缘改向时延伸出设定长度，以形成表层的毛圈组织。

3.根据权利要求2所述的立体编织物，其特征在于，所述两个反向的X轴纱和Y轴纱之间的间隔编织纱是奇数。

4.根据权利要求2所述的立体编织物，其特征在于，所述X轴纱和Y轴纱在三维四向编织结构的边缘改向时延伸的长度为5-20mm。

5.根据权利要求1所述的立体编织物，其特征在于，所述编织纱的材料是玻璃纤维、碳纤维、对位芳纶纤维、超高分子量聚乙烯中的一种。

6.根据权利要求1所述的立体编织物，其特征在于，所述轴向纱的材料是对位芳纶纤维或者超高分子量聚乙烯。

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