[发明专利]利用普通织机织造变直径三维机织管状织物的方法

说明书

本发明公开了一种利用普通织机织造变直径三维机织管状织物的方法，该织物由基础纱(经纱1)和补充纱(经纱2)两部分构成，织造方法为：1.根据三维机织管状织物的最大直径预制所有经纱，包括基础纱(经纱1)和补充纱(经纱2)；2.从管状织物两侧各剪断一股补充纱(经纱2)；3.将剪断后的补充纱(经纱2)弯折，作为纬纱打入下一个经纱循环；4.重复步骤2和3，直至变直径三维机织管状织物织造完成。该方法通过用补充纱(经纱2)替代纬纱的技术特点，解决了变直径三维机织管状织物边缘由于剪断纱线，织物成型时边缘不整齐、易脱散和性能变差的难题，弥补了变直径三维机织管状织物边缘力学性质差的缺点，具有不易脱散、整体性好的优势。

技术领域

本发明涉及三维机织物技术领域，具体涉及一种变直径三维机织管状织物的设计与织造方法，该三维机织物及其复合材料可应用于航空航天、流体运输等领域。

背景技术

三维机织管状织物，与不同性能的基体复合，制备成复合材料管状结构件，具有力学性能好、生产成本低的优点。但目前的三维机织管状结构件多为普通圆管，不能适应各领域对变直径管状结构件的需求。现有的变直径三维机织管状织物的制备技术有改装织机和直接剪断纱线两种方式。改装织机需定制钢筘并安装配套的升降装置，通过改变经密的方式改变管径，织物结构完整，力学性能好，但生产成本较高，生产难度大。直接剪断补充纱的方法简单、易行，但织物成型后边缘不整齐、易脱散，且纱线剪断处出现应力集中点，整体力学性能变差。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种利用普通织机织造变直径三维机织管状织物的方法。该织物由基础纱(经纱1)和补充纱(经纱2)两部分构成，采用“压扁-织造-还原”的织造方法，通过逐渐减少补充纱(经纱2)的方式实现三维机织管直径的变化，补充纱(经纱2)剪断后弯折成为纬纱，打入织物进行固结。该织造方法通过用补充纱(经纱2)替代纬纱的技术特点，解决了变直径三维机织管状织物边缘由于剪断纱线，织物成型时边缘不整齐、易脱散和性能变差的问题，弥补了变直径三维机织管状织物边缘力学性能差的缺点，具有不易脱散、整体性好的优势，满足了航空航天、流体运输等领域对变直径复合材料结构件的要求。

为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

利用普通织机织造变直径三维机织管状织物的方法，包括如下步骤：

(1)上机准备：根据织物要求设计管状织物的纹板图和经向截面图，根据三维机织管状织物的最大直径计算经纱根数，并预制所有经纱，包括基础纱(经纱1)和补充纱(经纱2)，所述补充纱(经纱2)位于基础纱(经纱1)的左右两侧，左右两侧补充纱(经纱2)的股数相同，预制后根据纹板图选择穿综方法和合适筘号的钢筘，进行穿综、穿筘操作；

(2)织造：在织物两侧同时剪断一股补充纱(经纱2)，对剪断后的补充纱(经纱2)进行弯折，作为下一组织循环的纬纱打入织物中进行固结，重复以上操作至全部补充纱(经纱2)剪完，织造完成。

作为一种优选技术方案，步骤(1)中，织物的纱线细度为80～800tex。

作为一种优选技术方案，步骤(1)中，织物所用钢筘号数为20～60号。

作为一种优选技术方案，织物的织物组织为平纹、斜纹、缎纹中的至少一种。

作为一种优选技术方案，步骤(2)中，所选用织物组织的组织循环经纱数为偶数。

作为一种优选技术方案，织物左右两侧的补充纱(经纱2)剪断后依次交替弯折成为纬纱进行打纬，每股补充纱(经纱2)作为纬纱打纬两次，两侧补充纱(经纱2)每打纬4次，在织物左右两侧再各剪断一股补充纱(经纱2)，重复上述操作。