專利名稱：加筋三維織物的編織工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三維織物的編織工藝，特別是一種加筋三維織物的編織工藝，屬于立體織物編織技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
整體加筋構(gòu)件的編織工藝是整體加筋構(gòu)件的關(guān)鍵技術(shù)之一，目前國內(nèi)整體加筋構(gòu)件形狀各異，種類繁多，絕大多數(shù)采用平面織物鋪層再縫合而成，也有采用編織縫合組合法。這兩種成型方法的主要缺點是織物整體性差、仿形效果欠缺、縫合操作可控性差、織物的均勻性和一致性較差，影響構(gòu)件的性能，尤其是織物界面的交織處力學(xué)性能薄弱，質(zhì)量難以保證。
由于三維織物具有獨特的結(jié)構(gòu)(如圖1所示)，用其增強的復(fù)合材料具有高損傷容限、耐沖擊、抗分層和疲勞等綜合性能。而加筋織物在三維織物中屬于異型織物領(lǐng)域。異型織物在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用的較為廣泛。它具有形狀特殊、性能要求較高、要求整體性好等特點，但是要實現(xiàn)該類織物的整體編織，編織工藝就較為復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是現(xiàn)有的三維加筋織物編織方法存在的織物整體性差、仿形效果欠缺、縫合操作可控性差、織物的均勻性和一致性較差，織物界面的交織處力學(xué)性能薄弱，質(zhì)量難以保證等問題。
本發(fā)明通過生經(jīng)法、引緯法和C型或L型往返逐層穿緯法進行穿緯，實現(xiàn)非閉合形狀織物的整體編織，以增強織物的整體性能。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案通過C型或L型往返逐層穿緯法進行穿緯，實現(xiàn)非閉合形織物的整體編織，通過生經(jīng)法實現(xiàn)加筋織面的預(yù)置經(jīng)紗，通過引緯法進行加筋織面的經(jīng)緯紗的交織。
本發(fā)明將生經(jīng)法、C型或L型往返逐層穿緯法和引緯法三種編織工藝結(jié)合并運用于異型立體織物的編織過程中，解決了加筋部分沒有經(jīng)紗、經(jīng)紗增長要求一次操作完成、加經(jīng)工藝操作難度較高，從而使得織物的整體編織難度性增加等問題。本發(fā)明涉及所織造出的整體編織加筋三維織物具有整體性好、成型可控、高損傷容限、耐沖擊、抗分層和抗疲勞等優(yōu)良性能，可廣泛用于具有多交織面立體織物的整體編織。


圖1為是三維織物的結(jié)構(gòu)組織圖其中，·表示緯紗，～表示經(jīng)紗。
圖2是C型往返逐層穿緯法的示意3是L型往返逐層穿緯法的示意4是生經(jīng)法的示意圖其中，1為生長出的經(jīng)紗，2為經(jīng)紗兩端對應(yīng)錠子的位置，3處的位置不交織，4為平齊線圖5是引緯法的示意圖1圖6是引緯法的示意圖2圖5、圖6中，左邊縱向的數(shù)字表示經(jīng)紗層數(shù)，右邊縱向的數(shù)字表示喂緯紗的根數(shù)，箭頭表示喂紗方向圖7是引緯法的示意圖3圖8是加筋三維織物的實物圖其中，5為織物的主體，6為織物的加筋，7、8為織物的交接處即5和6的交接處圖9是C型織物兩端加筋面的引緯圖其中，9是織物主體，10為加筋面的預(yù)置經(jīng)紗，11為緯紗，12為引緯方向，13是對應(yīng)的經(jīng)紗，應(yīng)作為緯紗用于引緯的經(jīng)紗。
具體實施例方式
我們稱織物的外殼為主體，內(nèi)腔的截面為加筋。有些加筋織物的主體為不閉合型織物，即主體有一個以上(含一個)的截面沒有進行編織。C型和L型是指織物主體的剖面形狀，主體剖面呈圓弧型或方框型的織物屬于C型，主體剖面呈角度型的織物屬于L型。
下面以編織如圖7所示的加筋三維織物為例對本發(fā)明作進一步詳述。
織物的編織由C面交接處開始往D面進行緯紗的纏繞，先編織織物的主體部分，主體采用L型往返逐層穿緯法，其具體操作如下(1)參見圖3，三維織物的織物結(jié)構(gòu)是通過相鄰兩列經(jīng)紗的相對位移和穿緯來實現(xiàn)交織的。所以我們設(shè)定相鄰兩列經(jīng)紗為一對，把織物外表面能看到的那股經(jīng)紗所在的列定義為高列，則與它成對的另一列為低列。
(2)將內(nèi)層第一層開口，由織物主體的C面穿入緯紗，穿至D面回頭，將內(nèi)層第二層開口，由第二層穿入緯紗，穿至C面。再由C面回頭，將內(nèi)層第三層開口，由第三層穿入緯紗，穿至D面。以下類推，由內(nèi)向外依次往返穿入緯紗至表面第二層。
(3)然后將高低列進行相對位移，位移距離為4個錠子的間距。位移后原來的高列下移成為低列，原來的低列上移成為高列。再將外層第二層開口，由織物主體C面穿入緯紗，穿至D面回頭，將外層第二層開口，由第二層穿入緯紗，穿至C面。再由C面回頭，將外層第三層開口，由第三層穿入緯紗，穿至D面。以下類推，由內(nèi)向外依次往返穿入緯紗至內(nèi)表面第一層。
當(dāng)編織至如圖8所示的交接處2時，進行加筋部分的編織，加筋部分的經(jīng)紗采用生經(jīng)法引出經(jīng)紗，下面結(jié)合圖4詳細(xì)說明生經(jīng)法的具體操作方法如下(1)生經(jīng)法采用成對引經(jīng)法，就是在原來的一根經(jīng)紗上引出對應(yīng)的兩根經(jīng)紗；(2)生經(jīng)法是在低列的每一根經(jīng)紗上加一根經(jīng)紗作為新生長出的經(jīng)紗。新生長出的經(jīng)紗的兩頭分別為加筋織面的經(jīng)紗的高低列上對應(yīng)的兩個位置，即成對生長的經(jīng)紗。
(3)需要注意的是，原經(jīng)紗和原經(jīng)紗上生長出的經(jīng)紗的位置應(yīng)該一一對映，就是說原經(jīng)紗的位置如對映于高列的第n個位置，則該經(jīng)紗上生長出的經(jīng)紗也應(yīng)該對映于高列和低列的第n個位置。如圖5、圖6中，低列的第1個位置，則該經(jīng)紗生長出的經(jīng)紗的兩頭應(yīng)分別對應(yīng)于引入經(jīng)紗高列和低列的第1個位置。低列的第3個位置，則該經(jīng)紗生長出的經(jīng)紗的兩頭應(yīng)分別對應(yīng)于生長出的經(jīng)紗高列和低列的第3個位置。
織物兩端的加筋部分(如圖8中的A、B兩個面)的編織采用引緯法。結(jié)合圖5至圖7詳細(xì)說明引緯法的具體操作方法
參見圖7，我們假設(shè)織物主體部分相交的兩個面分別為C面、D面。用生經(jīng)法引入加筋織面的經(jīng)紗，其中C面的生出的經(jīng)紗作為加筋織面的經(jīng)紗，D面的生出的經(jīng)紗須按織物的緯密計算引經(jīng)數(shù)量和引經(jīng)分布。D面的生出的經(jīng)紗作為緯紗，用引緯法與C面的生出的經(jīng)紗進行編織，具體引緯方法如下將織物內(nèi)層第一層開口，喂入緯紗，緯紗方向與經(jīng)紗方向垂直。再將內(nèi)層第二層開口，引入緯紗。以下類推，由內(nèi)向外依次進行引紗至表面第一層。然后將高低進行錯位，將織物內(nèi)層第一層開口，引入緯紗。再將內(nèi)層第二層開口，引入緯紗，依此類推，由內(nèi)向外依次進行引紗至表面一層。
引入第二組緯紗后，已經(jīng)實現(xiàn)了一次交織。利用后一組的引紗可以把前一組的引紗打緊，實現(xiàn)對緯紗密度的控制。
引緯法也可用于經(jīng)紗的增長，如“X”型織物，可將該類織物看做是由“＞”和“＜”兩部分組成，可以設(shè)定“＞”為主體，“＜”為加筋。加筋采用引緯法則較容易實現(xiàn)。
C型加筋織物的編織方法于L型加筋織物的編織方法有類似處。下面簡單介紹一下C型加筋織物的整體編織工藝(1)主體的編織沿主體方向采用C型往返逐層穿緯法(見圖2)，操作方法同L型。
(2)加筋面的預(yù)置經(jīng)紗采用生經(jīng)法，操作方法同L型。
(3)物兩端加筋面的引緯類似于L型織物的加筋面的引緯法。區(qū)別在于用主體兩個平行面的經(jīng)紗作為緯紗進行交錯引緯。見圖9。
(4)織物中間加筋面的引緯采用往返穿緯法引緯，緯紗往返的兩頭套在主體的內(nèi)層對應(yīng)位置的經(jīng)紗上(見圖9中的13)。
權(quán)利要求
1.加筋三維織物的編織工藝，其特征是首先通過C型或L型往返逐層穿緯法進行穿緯，進行非閉合形織物的整體編織，其次通過生經(jīng)法實現(xiàn)加筋織面的預(yù)置經(jīng)紗，最后通過引緯法進行加筋織面的經(jīng)緯紗的交織。
2.如權(quán)利要求1所述的加筋三維織物的編織工藝，其特征是所述的L型往返逐層穿緯法是通過相鄰兩列經(jīng)紗的相對位移和穿緯來實現(xiàn)交織的，具體如下(1)設(shè)定相鄰兩列經(jīng)紗為一對，把織物外表面能看到的那股經(jīng)紗所在的列定義為高列，則與它成對的另一列為低列。(2)將內(nèi)層第一層開口，由織物主體的C面穿入緯紗，穿至D面回頭，將內(nèi)層第二層開口，由第二層穿入緯紗，穿至C面。再由C面回頭，將內(nèi)層第三層開口，由第三層穿入緯紗，穿至D面。以下類推，由內(nèi)向外依次往返穿入緯紗至表面第二層。(3)然后將高低列進行相對位移，位移距離為4個錠子的間距。位移后原來的高列下移成為低列，原來的低列上移成為高列。再將外層第二層開口，由織物主體C面穿入緯紗，穿至D面回頭，將外層第二層開口，由第二層穿入緯紗，穿至C面。再由C面回頭，將外層第三層開口，由第三層穿入緯紗，穿至D面。以下類推，由內(nèi)向外依次往返穿入緯紗至內(nèi)表面第一層。
3.如權(quán)利要求1所述的加筋三維織物的編織工藝，其特征是所述的生經(jīng)法采用成對引經(jīng)法，即在原來的一根經(jīng)紗上引出對應(yīng)的兩根經(jīng)紗；在低列的每一根經(jīng)紗上加一根經(jīng)紗作為新生長出的經(jīng)紗，新生長出的經(jīng)紗的兩頭分別為加筋織面的經(jīng)紗的高低列上對應(yīng)的兩個位置，原經(jīng)紗和原經(jīng)紗上生長出的經(jīng)紗的位置是一一對映的。
4.如權(quán)利要求1所述的加筋三維織物的編織工藝，其特征是所述的引緯法是假設(shè)織物主體部分相交的兩個面分別為C、D面。用生經(jīng)法引入加筋織面的經(jīng)紗，其中C面的生出的經(jīng)紗作為加筋織面的經(jīng)紗，D面的生出的經(jīng)紗須按織物的緯密計算引經(jīng)數(shù)量和引經(jīng)分布。D面的生出的經(jīng)紗作為緯紗，用引緯法與C面的生出的經(jīng)紗進行編織，具體引緯方法如下將織物內(nèi)層第一層開口，喂入緯紗，緯紗方向與經(jīng)紗方向垂直；再將內(nèi)層第二層開口，引入緯紗，以下類推，由內(nèi)向外依次進行引紗至表面第一層；然后將高低進行錯位，將織物內(nèi)層第一層開口，引入緯紗。再將內(nèi)層第二層開口，引入緯紗，依此類推，由內(nèi)向外依次進行引紗至表面一層；引入第二組緯紗后，已經(jīng)實現(xiàn)了一次交織；利用后一組的引紗可以把前一組的引紗打緊，實現(xiàn)對緯紗密度的控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種加筋三維織物的編織工藝，其特征是首先通過C型或L型往返逐層穿緯法進行穿緯，進行非閉合形織物的整體編織，其次通過生經(jīng)法實現(xiàn)加筋織面的預(yù)置經(jīng)紗，最后通過引緯法進行加筋織面的經(jīng)緯紗的交織。本發(fā)明將生經(jīng)法、C型或L型往返逐層穿緯法和引緯法三種編織工藝結(jié)合并運用于異型立體織物的編織過程中，解決了加筋部分沒有經(jīng)紗、經(jīng)紗增長要求一次操作完成、加經(jīng)工藝操作難度較高，從而使得織物的整體編織難度性增加等問題。本發(fā)明涉及所織造出的整體編織加筋三維織物具有整體性好、成型可控、高損傷容限、耐沖擊、抗分層和抗疲勞等優(yōu)良性能，可廣泛用于具有多交織面立體織物的整體編織。
文檔編號D03D23/00GK1570233SQ20041001486
公開日2005年1月26日 申請日期2004年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月10日
發(fā)明者朱夢蝶, 張立泉, 張建鐘, 郭洪偉 申請人:南京玻璃纖維研究設(shè)計院有限責(zé)任公司