[发明专利]三维多层仿形机织物实现纬向垂纱的方法及装置

说明书

本发明公开了一种三维多层仿形机织物实现纬向垂纱的方法及装置，步骤为：织机开口装置开口形成引垂梭口；织机纬向引垂装置在引垂梭口中引入超幅纱线；织机开口装置平综，纱线发生转折，织口两侧供应纱线，打纬装置预打纬；织机开口装置开口形成拉垂梭口；纱线在织物厚度方向继续被曲折拉伸，同时织口两侧供应纱线；织机开口装置平综，打纬装置正常打纬；若为无梭引垂，则剪断纱线，若为梭式引垂，则一梭引垂完成，从而形成了连续贯穿织物层厚的纬向垂纱。因此本发明达到了在三维多层仿形机织物中增加第三维度的增强纤维分布的目的，并实现了对多层织物厚度方向的纤维收紧压缩，提高了三维机织物的紧密度、仿形精度和预制体的纤维体积含量。

技术领域

本发明属于纺织机械领域，涉及高性能纤维复合材料中用于实现三维多层仿形机织物的工艺与装置，具体涉及一种三维多层仿形机织物实现纬向垂纱的方法及装置。

背景技术

近年来，在复合材料领域中，采用高性能纤维制作的三维机织预制体来用作复合材料增强体的方案得到更多的应用。相比较铺层、缠绕、编织等方案，三维机织有整体成型、整体受力、不会分层、力学性能更佳的优点。但是三维机织在制作上比较困难，特别是其中的垂纱，即垂直于经纱纬纱平面的第三维度的纱线，需要有低成本、高效率的织入方法。

目前的三维多层机织物，多为2.5D织物，即用多层角联锁的方式实现层与层之间的连接，因为没有垂纱织入，所以不是真正的3D织物。因此要实现真正的3D机织，就必须解决垂纱的织入问题。对三维机织中的垂纱，不仅要求垂直于经纱纬纱平面，而且要连续张紧地贯穿整个织物的上下厚度面，形成对多层经纬纱交织形成的多层织物在贯穿叠层厚度方向上的整体约束以及形成第三维度的纤维增强。业内也有把垂纱称作“捆绑纱”，即表达了垂纱对多层织物在层厚方向上的捆绑作用。

所以垂纱的织入有两大意义：一是增加了织物在第三维度方向上的增强纤维分布，这是传统铺层、缠绕、铺丝等成型方案不能解决的问题；二是利用垂纱连续贯穿织入时的张力，将织物层厚方向的丝束压缩收紧，可以得到紧密度更高、机械强度更高、抵抗各方向应力变形能力更强、外观成型更准确的三维机织物，这是传统编织工艺及2.5D工艺不能达到的。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种三维多层仿形机织物实现纬向垂纱的方法及装置，以实现在三维多层仿形机织物中纬向垂纱的连续贯穿织入，由此达到了在三维多层仿形机织物中增加第三维度的增强纤维分布的目的。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种三维多层仿形机织物实现纬向垂纱的装置包括电子提花机开口装置、含供纱装置的纬向引垂装置、双位置打纬装置、含供纱装置的多层引纬装置、与所述多层引纬装置配合的送经装置及牵引装置，其中，

所述电子提花机开口装置，负责实现纬向垂纱要求的引垂梭口和拉垂梭口；

所述纬向引垂装置，包含供纱装置，负责实现纬向垂纱引垂，且满足纬向垂纱的纱线长度L的超幅引垂；同时负责实现空引纬动作，即在所述电子提花机开口装置实施拉垂梭口时，不做引纬或引垂动作；

所述双位置打纬装置，负责实现打纬筘与织口预留一个纱线（纬密）距离的预打纬动作，同时负责实现打纬筘运动到织口位置的正常打纬动作。

进一步的，所述纬向引垂装置为梭式引纬装置或无梭引纬装置。

进一步的，所述纬向引垂装置可与所述多层引纬装置共用或分设，即所述纬向引垂装置与所述多层引纬装置可以共用一台引纬装置，也可以分设两台引纬装置，并将其中一台改造成纬向引垂装置。

一种三维多层仿形机织物实现纬向垂纱的方法，包括以下步骤：

步骤1、织机开口装置按照引垂纹版A开口，形成A梭口，即引垂梭口；