[发明专利]一种负泊松比经编针织物的制作方法

说明书

本发明公开了一种负泊松比经编针织物，所述经编针织物由多个具有内凹结构的最小基本单元组成，所述最小基本单元是由线圈纵行部分、弹性延展线部分和非弹性延展线部分组成的具有内凹轮廓的多边形，所述经编针织物在其平面内的多个方向具有负泊松比效应。所述经编针织物结构稳定且在多次反复拉伸后能够恢复原状并保持负泊松比效应。本发明还公开了一种负泊松比经编针织物的制作方法，所述制作方法无需复杂的后处理工艺即可生产出负泊松比经编针织物，利于大量生产，且生产成本低廉。

技术领域

本发明属于纺织领域，涉及一种负泊松比经编针织物的制作方法。

背景技术

泊松比是材料在受力变形时横向应变与纵向应变之比的负值。常见材料的泊松比多数为正，比如钢材、橡胶等。此类材料在纵拉力的作用下横向发生收缩，在纵向压缩时横向产生伸长，如图1(a)。而在弯曲时，由于上下两表面作用力的类型不同而呈现马鞍形,如图2(a)。理论上，对于各向同性材料来说其泊松比介于-1与0.5之间，说明材料的泊松比可以为负值。负泊松比材料不同于传统材料，它们在纵向受到拉伸或压缩时，横向对应的产生伸长或者缩短，如图1(b)；在弯曲时形成双曲面如图2(b)。这些变形特征使得负泊松比材料的许多性能相较于传统材料得以提高，比如抗压性能、断裂韧性和能量吸收性能等。由于负泊松比材料这种独特的性能，其应用前景广阔，近年来，有关负泊松比材料的研究引起各领域学者的重视，各种新型的负泊松比材料与结构不断地被发现与设计出来，并建立了诸如内陷结构、旋转结构、螺旋结构等模型用于解释材料的负泊松机理。

在纺织相关领域，尤其是针织领域，有关负泊松比织物结构的研究近年来受到越来越多的关注。

US 2008/0011021A1，US 2012/0129416A1和WO 2010/125397A1描述了一类具有双箭头结构的负泊松经编织物，该类织物的仅局限于织物斜向方向上才具有负泊松效应，并且只在较小的应变下才具有负泊松效应。另外，由于衬纬纱线容易滑移，结构稳定性较差，反复拉伸后负泊松比效应会减弱甚至消失。

US 8772187 B2描述了另一类负泊松经编织物，该类织物在经编六角网眼的基础上通过引入衬垫纱，使原有的六角网眼形成具有内陷结构经编织物。由于衬垫纱在纵向上的送经量变化较大，生产过程中张力不易控制，并且六角网眼的纱线在受力状况下容易发生转移，而减弱负泊松比效应。

CN103287025A和US 9475257 B2描述了一种具有负泊松效应的经编间隔织物，该类织物在网眼经编间隔织物的基础上通过挤压定型的方式在织物表面形成歪斜的旋转结构，进而在拉伸作用下产生负泊松效应，此类织物由于特殊的后整理方式，限于具有一定厚度的负泊松间隔织物。

CN1049118041同样的在经编六角网眼的基础上，通过衬垫纱的闪避垫纱的方式使得线圈纵行产生歪斜，进而在拉伸作用下歪斜的线圈纵行发生旋转产生负泊松效应，该类织物的负泊松效应受限于纱线类型及制造参数的选择。同样地利用CN1049118041的原理，CN106012271A提供了一种具有负泊松比效应的双面经编间隔织物，该类织物在两个平面上具有负泊松比效应。

由以上相关的专利可以看出，现有的负泊松比织物，多数为经编结构，采用直接织造或者通过后处理的方式使得线圈产生歪斜或者内凹来产生负泊松比效应。采用直接织造的方式生产的负泊松比织物由于线圈结构不稳定，形成线圈的纱线尤其是衬纬纱线容易发生转移，进而影响负泊松比效应，在反复拉伸后，负泊松比效应难以保持。采用后整理的方式生产的负泊松比织物虽然负泊松比效应显著，但是成本较高难以批量生产，并且仅限于经编间隔针织物。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺点，提供一种易于实现、生产成本低廉、结构稳定、且在多次反复拉伸后能够恢复原状并保持负泊松比效应的负泊松比经编针织物。