[发明专利]一种组合结构织物及其织造方法

说明书

本发明公开了一种组合结构织物及其织造方法，组合结构织物，组合结构织物包括相互交织的X向纱线、Y向纱线、Z向纱线和缠绕纱，X向纱线、Y向纱线和Z向纱线相互垂直，缠绕纱与X向纱线、Y向纱线和Z向纱线的夹角均不为零。本发明组合结构织物，在保留现有正交三向结构织物典型结构的基础上，还根据抗扭性能的需求，增加了斜交结构，使得织物可满足复杂力学性能要求；本发明织造方法是在现有正交三向结构织物织造技术的基础上，增加了缠绕纱运动环，缠绕纱通过缠绕纱运动环的旋转完成运动，并通过X向纱实现两结构之间的交织连接，工艺简单，可操作性强，通用型强，可实现不同组合形状织物的制备。

技术领域

本发明涉及一种组合结构织物及其织造方法，属于织物织造领域。

背景技术

立体织物增强复合材料由于其比强度高、比模量高、抗冲击性能好、可设计性强等优点，是先进多功能复合材料部件和主承力复合材料部件所必需的材料。随着立体织物在航空航天、交通运输、国防防护等领域的广泛应用，承力部件对材料的力学性能要求更加苛刻，其中有一类承力部件要求织物既能承受扭转载荷，又能承受弯曲和压缩载荷。已有的单一结构织物难以满足复杂应力载荷材料应用需求。专利“一种新结构立体织物及其编织方法”(申请号201210589892.4)、“新结构立体织物及其编织方法”(申请号201210590084.X)、“一种新结构立体织物及编织方法”(专利号201310045602.4)分别介绍的是三维多向结构和2.5D浅交弯联结构、正交三向结构和2.5D浅交弯联结构、三维多向结构和正交三向结构组合成型的的立体织物及编织方法。虽然这三个专利成型的织物都是组合结构，但织物结构不具有抗扭性能，无法满足力学性能要求。专利“一种机织2D+2.5D仿形织物组合织物及成型方法”(专利号201310183497.0)介绍了一种机织2D+2.5D仿形织物组合织物及其成型方法，具体为织物采用2D、2.5D两种结构，织物部分厚度层由数层2D结构的织物组成，另一部分厚度层由单层或数层2.5D结构的织物组成。两种结构的织物各自成型后，以芯模进行套模定型时，将数层2D结构的织物套装于2.5D结构织物外。该专利由于两种结构织物各自成型，两种结构织物之间纱线不连接，所成型的复合材料整体性差，织物在扭转过程中容易出现分层。专利“一种三向斜交织物、其织造装置及其织造方法”(专利号201610818203.0)介绍了一种三向斜交织物的成型方法，能够制备出平面纤维层与Z向形成特定倾斜角的织物，可提高倾角方向的力学性能。但该方法成型的织物高度方向无连续贯穿螺旋纱线，抗扭性差。

发明内容

为了解决现有技术中织物抗扭性能差、易分层、均匀性差等缺陷，本发明提供一种组合结构织物及其织造方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种组合结构织物，组合结构织物包括相互交织的X向纱线、Y向纱线、Z向纱线和缠绕纱，X向纱线、Y向纱线和Z向纱线相互垂直，缠绕纱与X向纱线、Y向纱线和Z向纱线的夹角均不为零。

X向纱线、Y向纱线和Z向纱线构成正交三向结构，缠绕纱与正交三向结构中三个方向纱线相互交织。

上述组合结构织物抗扭性能提升显著、不易分层、均匀性好。

为了进一步提高组合结构织物的抗扭性能，缠绕纱在空间上沿顺时针和/或逆时针旋转的缠绕在X向纱线、Y向纱线和Z向纱线上。

斜交结构中缠绕纱的根数可根据缠绕纱含量进行设计。

本申请组合结构织物的织造方法，在正交三向织物织造方法的基础上，增加了缠绕纱在空间上沿顺时针和/或逆时针的缠绕，为了更好的保证力学性能，优选，包括顺序相接的如下步骤：