[实用新型]一种适用于多层织物织造的开口引纬机构

说明书

技术领域

  本实用新型涉及一种适用于多层织物织造的开口引纬机构，具体涉及一种用于生产厚度在十毫米以上的多层织物的织机开口引纬机构，属纺织机械技术领域。

背景技术

   纤维增强复合材料具有显著的物理、热学和力学性能优势，使其在很多应用中能够代替金属，特别在对减重要求较高的场合，这种优势更为明显。复合材料中的增强纤维通常是连续纤维而不是微粒或晶须，而连续纤维复合材料传统上用二维层状结构来实现，其纤维排列在材料的平面内（XY面），但二维层压板的一个显著特征是在厚度方向（Z向）上没有纤维排列。这便造成了此种复合材料从成本、工艺性以及力学性能和冲击损伤容限等方面的劣势。二十世纪六十年代末以来，多种具有三维结构的纤维增强复合材料（即混合了Z向纤维的材料）发展了起来，它的出现可以有效克服上述传统二维层压板的缺陷。用纺织技术中的机织技术可以为复合材料提供此类结构的基材。而国内外已经有些科技工作者就此类结构织物的制备提出过多种方法。1976年5月11日的美国专利（US Patent 3955602）《Apparatus for fabricating three-dimensional fabric material》中提出了一种此类多层织物的织造原理，二十年后，也即1995年11月14日的美国专利（US5465760）《Multi-layer three-dimensional fabric and method for producing》沿承了其设计原理。 他们的多层织物织造装备的共同之处在于：经纱均在空中垂直悬挂排列成柱形结构，而另外两套纱线相互垂直地引入经纱，在空间中相互交织排列而形成网状结构的多层织物。在美国专利（US Patent 3955602）中，明确地提出通过筒子架送经的方式提供另外两套经纱；在美国专利（US5465760） 中，经纱是从活动筒管上方退下，穿过按所需横截面形状排列成阵列的管状剑杆单元组，另外两套纱线借助于针杆在经纱之间的穿过，然后将这些纱锁定在某一位置上，形成布边，织物由上而下形成。在这两个专利中织物形成时均为多层开口与多层引纬，但文献中并没有明确地指出多层经纱用哪种机构进行开口，也没有说明纬纱的引纬方式。1971年的技术报告（Technical Report AFML TR 70 28.3, Stover et al., Mar. 1971）中提出一种直接织造三维织物的方法，指出用多孔眼目板对经纱进行分层，并配合六个片梭在多梭口中同时进行引纬。这种方法的不足之处是对引纬器的位置和数量都进行了限制，不可以制作多余七层的多层织物。

要织造多层织物，其与传统机织最主要的不同是需要多层经纱。织物层数越多也意味着需要独立的经纱也越多，这些经纱都需要送入织机，根据织物结构，做有规律的升降运动形成多层织物。但大多数情况下，这每一层的经纱只起到在厚度方向上提供纱线的作用，并不实际参与和纬纱交织，因此将这每一层纱线分别穿入每一页综框中将大大消耗综框的页数，并极大的限制了所织织物的厚度。例如：一台普通的剑杆织机综框数通常在16-24页。如果需要制作厚度在10毫米以上的3k碳纤多层织物，织物的层数最少要达到26层。为了开口清晰可以正常进行引纬，必须将这26层经纱的每一层穿入一页综框，这样一共需占用26页综框，不考虑接结经纱的存在，已经超过了织机所能提供的最大综框数，使得织造无法完成。因此采用传统的升降机构（即综框）限制了多层织物设计的灵活性。由于大多数用于复合材料的多层织物都是用高性能纱线（碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维等）来织造，纱线通过综丝眼后，在升降过程中容易受到摩擦产生刮毛和折断，造成断纱现象频繁，因此需要新的升降机构来替代原综框承载分层经纱。在新设计的升降机构中，承载经纱的分层辊可采用例如聚四氟乙烯这一类表面光滑的材料来制作，以减少经纱与机构间的摩擦。

目前国内外只有屈指可数的几家纺织/纺机企业对多层织物的织造机械进行开发，上市销售的用于多层织物的织造机械也还未出现，由于设计和机构上的原因，能提供多层织物但厚度受到局限（低于十五毫米）的企业主要有美国的3Tex公司和国内的几家企业，例如江苏天鸟集团和苏州东华材料。目前这一类企业主要采用筒子架直接送经配合固定分层辊架对经纱进行分层，在引纬机构方面采用多根剑杆同时进行引纬，由于剑杆的数量受到局限，因此所能织造的多层织物厚度受限。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种可适用于多层织物织造的开口引纬机构、提高多层织物的可织厚度和品种适应性。