[发明专利]一种三轴向正交立体织物的新的织造方法

说明书

本发明涉及织造三轴向正交的、布边为半光边的、多层立体织物织造方法。

纤维增强的复合材料基本上是由二种或二种以上性质不同的材料通过各种工艺方法组合而成。组成的材料在性能上起协同作用，得到了单一材料无法比拟的、更为优越的综合性能。这类新型的复合材料具有质轻、比强度比模量高、化学稳定性好、耐磨、耐幅射、耐烧蚀、自润滑等特点，已成为宇航、火箭、导弹、航空、机械、纺织、建材、造船等工业部门应用的新型工程材料。作为复合材料增强结构中的立体织物，已在复合材料中被越来越广泛地应用。

纤维增强的立体织物是作为复合材料的骨架而形成复合材料的外形并承受材料所受到的主要载荷。立体织物的成形法有许多种，如编织法和织造法等。用编织和织造方法成形的立体织物有着许多优点，这种织物的内部结构特点是纤维为连续长纤维，纤维增强的方向数为三向或多向。用这种织物为增强骨架的复合材料具有比其它纤维增强的复合材料更为优越的力学和物理性能。

用织造方法成形的立体织物也有许多种。传统的织造方法中有应用于织造布袋、绒布、地毯等双层布或三层布，这种织物用普通织机或双剑杆织机以及多臂开口机构就可织成，但是织物的厚度受到了一定的限制。作为复合材料增强结构的织物，对其厚度有一定的要求，因此完全用传统的织造方法，在普通织机上是不能织出理想的立体织物。

国外，美国1992年2月4日专利号为5085252的专利为3-D多层结构的织物的方法如图2所示，经纱分成多层并形成多层梭口，但这些梭口全是固定梭口，因此织物的层数受到限制。该专利尚需一根边纱“握持”经纱以形成布边，为此就需要一套布边机构。

国内目前尚未见到类似的三轴向立体织物的织造方法的有关文献、专利。

本发明的目的是提供一个织造三轴向正交的、布边为半光边的、多层立体织物的方法。

本发明的技术特点是经纱为多层排列且分为两组均由综框加以控制;纬纱是由两侧的引纬针将其引入梭口;引入两侧的纬纱由两侧的勾边针将纬纱勾住;Z向纱分为上下两层，由两片综框控制，Z向纱与经纱一样平行引入，引入的Z向纱垂直插入经纱与纬纱间;用钢筘进行打纬将纬纱压入织口。本发明的另一特点是，多层排列的经纱分为两组，其中一组经纱为固定的，在织造过程中不进行开口运动;另一组经纱在织造过程中进行开口运动，形成移动梭口。此外本发明的经纱层数可根据织物所要求的层数进行选择。在这个织造方法中，用来引纬的每组引纬针的根数可根据梭口数决定，可为二根以上。引纬的方法是纬纱从双侧交替引入梭口。本发明再一个特点是钢筘为平运动。Z向纱的送纱量可根据所要求织物的层数进行积极控制。根据上述的织造方法，织造成所要求层数的立体织物。

结合图1将本发明的工作原理作如下阐述：多层排列在经纱轴1上的经纱分为两组，一组经纱层分别经过上梭口后梁2和下梭口后梁11穿入上梭口综框5和下梭口综框3，该组经纱在织造过程中进行上下开口运动，以交替形成多层梭口;另一组经纱层穿入静止综框4，该组经纱层为固定的，在织造过程中不进行上下开口运动。Z向纱轴12上的纱，分为上下两层由两片综框控制穿入综框6，纬纱（图中未示）由两组引纬针9从两侧交替引入多层梭口，引入梭口的纬纱各由对侧的一根勾边针7将其勾住，并由钢筘10将纬纱打入织口，形成立体织物8。

本发明的经纱层是多层的，将其分为二组，一组为固定的，在织造过程中不需进行上下开口运动。另一组经纱层在织造过程中必须进行上、下开口运动，交替形成多层梭口。由多臂开口机构控制综框中的经纱运动，织物的层数可大大增加，以满足厚织物的需要。如采用16页综，织物的最大层数经纱可为13层，纬纱为14层。由于本发明为双纬双向交替引纬，用这种引纬方法织造成的织物，其织边为半光边，这样就不需使用边纱，从而简化了布边机构。

本发明有如下附图：

图1为本发明织造原理示意图。

图2为美国专利3-D多层结构的织物织造原理图示意图。

图3为本发明三向正交立体织物组织结构图。

图4为本发明织造工作循环图。

图5为多臂穿综纹板图。

本发明的实施方案结合附图1、4、5举例如下：

现以一层固定的经纱层和六层运动的经纱层为例，该织物结构所需的每组纬针数为二。该织物的织机工作循环图如图4所示，多臂开口机构的穿综纹板图如图5所示，综框数为9，循环数为8，其中Z向纱穿入综框1、2，运动经纱穿入综框3、4、5、7、8、9，固定经纱层穿入综6。穿综顺序为1、3、4、5、6、7、8、9;2、3、4、5、6、7、8、9，依次循环。各综框的安装和动程都不同。综框1、2是全动程，其余均为半动程。综框3、4、5在上梭口运动，综框7、8、9在下梭口运动。然后织机一侧的两根引纬针把两根纬纱分别引入上、下两梭口中。当纬纱引到对侧时，该侧有一根勾边针从织物下面垂直方向上升来握持纬纱。其后引纱针回退，钢筘进行打纬、勾边针退下。一侧引纬完成后，另一侧开始引纬。左右引纬各四次，即引纬八次完成一个织造周期。在每一个织造周期里，卷取和Z向经纱的送出分别进行一次或二次。