一種管狀多層多軸向經(jīng)編機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明旨在研宄一種管狀多層多軸向經(jīng)編機(jī)的制備方法，屬于紡織加工與紡織機(jī)械領(lǐng)域。
技術(shù)背景
[0002]多軸向經(jīng)編技術(shù)是在單軸向、雙軸向技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型的多頭襯瑋編織技術(shù)。利用該技術(shù)可在織物的多個(gè)方向以不同角度襯入紗線，再經(jīng)成圈機(jī)構(gòu)編織成所需織物。該技術(shù)避免了傳統(tǒng)的機(jī)織物紗線結(jié)構(gòu)呈彎曲狀、紗線的性能得不到充分發(fā)揮的缺陷，充分發(fā)揮織物結(jié)構(gòu)中每一組分的優(yōu)點(diǎn)，使織物的抗拉性能、彈性模量、懸垂性等各項(xiàng)性能得以提高。這種將織物結(jié)構(gòu)性能和新興的復(fù)合成型技術(shù)相結(jié)合的多軸向經(jīng)編產(chǎn)品，近年來，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、航空航天、船艇制造、建筑工程等許多領(lǐng)域，并以其充分滿足紡織復(fù)合材料質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、效益好的優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)今新材料領(lǐng)域研宄與開發(fā)的焦點(diǎn)。
[0003]管狀織物是在平面織物的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的三維立體結(jié)構(gòu)體，作為產(chǎn)業(yè)用紡織品的新興領(lǐng)域，擁有廣闊的市場。管狀織物的織造可以通過特殊原料的選擇滿足不同的產(chǎn)品需求，例如，采用樹脂基高強(qiáng)纖維制成的立體管狀結(jié)構(gòu)件具有質(zhì)量輕、比剛度與比強(qiáng)度高、耐疲勞性能優(yōu)異、耐腐蝕性能好等特點(diǎn)。此外，結(jié)合高性能纖維和基體材料，管狀織物還能擁有超越金屬、合金、塑料等傳統(tǒng)材料的強(qiáng)度、剛性和耐腐蝕性，從而實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)中筒徑不同的煙囪、流體輸送管道、襯套、罩殼、超耐高溫隔熱管等產(chǎn)品材料的改善，在能源輸送、環(huán)境保護(hù)、化學(xué)化工、航空航天、生物化工、醫(yī)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域有較好的應(yīng)用前景。
[0004]一種較簡單的三維織造方法是利用縫紉的辦法將二維平面織物加工成立體織物，但形成的織物層間增強(qiáng)較弱，在一定的載荷下易發(fā)生分層現(xiàn)象，抗沖擊性能和層間抗剪切性能較差，限制了其發(fā)展。為了克服這些缺點(diǎn)，人們相繼發(fā)展了機(jī)織，針織，和編織等方法來生產(chǎn)三維織物。三維機(jī)織物較編織物結(jié)構(gòu)緊密、價(jià)格低廉，應(yīng)用廣泛，但生產(chǎn)過程中機(jī)械運(yùn)動(dòng)配合復(fù)雜，紗線之間交織摩擦大，易造成纖維損傷，影響生產(chǎn)效率。三維編織物與機(jī)織法生產(chǎn)物相比克服了纖維的分層現(xiàn)象，且易形成生產(chǎn)所需的不同形狀，但同時(shí)，形成的編織結(jié)構(gòu)易松散，限制了織造水平的提高。經(jīng)編三維織物在前兩者的基礎(chǔ)上，通過組織結(jié)構(gòu)的繁多以及線圈結(jié)構(gòu)的變化，有效地克服纖維損傷以及組織松散等缺點(diǎn)，使形成的織物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。在產(chǎn)業(yè)用紡織品領(lǐng)域，三維織物大多采用機(jī)織或編織技術(shù)，而針織技術(shù)尤其是管狀多層多軸向經(jīng)編機(jī)開發(fā)的很少。為此，國內(nèi)外企業(yè)加大了對軸向類管狀經(jīng)編技術(shù)的研發(fā)投入。
[0005]從最初對管狀三維機(jī)織物的交織方法的設(shè)想與實(shí)施，到結(jié)合經(jīng)編工藝與織造技術(shù)，而提出的三維編織管狀多層織物及其制造方法，管狀多層織物發(fā)展迅速的同時(shí)也伴隨著對紡織生產(chǎn)機(jī)械的更高需求。目前為止，國內(nèi)外企業(yè)的軸向類經(jīng)編機(jī)產(chǎn)品包括了各類雙軸向和多軸向機(jī)型，發(fā)展快、成果顯著。但在編織織物質(zhì)量方面，特別是織物質(zhì)地的穩(wěn)定性方面仍有差距，機(jī)器的可靠性、轉(zhuǎn)速等方面還有待提升。
[0006]現(xiàn)今常用的多軸向經(jīng)編機(jī)主要為卡爾邁耶公司的Malimo Multiaxial系列和利巴公司的Copcentra MAX 3 CNC系列，這兩種經(jīng)編機(jī)在織造平面織物上有很高的性能，卻無法滿足三維立體結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)需要。目前，國內(nèi)的管狀織物成型技術(shù)大部分仍局限于傳統(tǒng)的三維編織、立體機(jī)織、立體縫紉。中國實(shí)用新型CN201817651U涉及一種生產(chǎn)管狀立體織物的圓織機(jī)，通過經(jīng)紗沿主機(jī)呈圓周徑向分布并在經(jīng)過分線盤時(shí)，被依次釋放形成梭口，同時(shí)，梭子在跑道中做圓周運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)其上裝有的瑋紗和垂紗與經(jīng)紗形成交織，形成管狀立體織物組織。此實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，功耗低，生產(chǎn)連續(xù)性高。隨后，專利CN102002790A提出了一種三維立體織物成型方法，將經(jīng)紗沿圓周在同一織造平面內(nèi)排列，通過至少三把引瑋器在圓周方向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行瑋紗以及垂紗的引入，織成三維立體管狀織物。該發(fā)明實(shí)現(xiàn)了立體織物面內(nèi)織造，立體成型的過程。這兩項(xiàng)發(fā)明都代表著國內(nèi)對管狀經(jīng)編織物生產(chǎn)的不斷突破。在國外，美國專利US20110014403 Al公開了一種織造一體化管狀多層織物的方法和設(shè)備，但該設(shè)備一次性能織的管狀長度受到限制，紗筒放在機(jī)器里面，并且體積較小，裝紗量較少，實(shí)用性能較低。
[0007]由此可見，將管狀織物與多層織物相結(jié)合的技術(shù)還不夠成熟?？煽椩旃軤疃鄬咏?jīng)編針織物經(jīng)編機(jī)不僅能打破傳統(tǒng)經(jīng)編機(jī)的發(fā)展局限，簡化了立體織物的織造設(shè)備，解決現(xiàn)有技術(shù)中復(fù)合材料立體織物生產(chǎn)成本較高，織造設(shè)備復(fù)雜、生產(chǎn)速度較慢，生產(chǎn)連續(xù)性較差的問題。而且提高經(jīng)編機(jī)的容紗量，使其適用于大型產(chǎn)業(yè)用品織造，同時(shí)還能改善經(jīng)編織物品種的適用范圍，使織物結(jié)構(gòu)中每一組分的優(yōu)點(diǎn)都得到提升。在綜合提高管狀織物的抗拉性能、彈性模量、懸垂性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程中筒徑不同的流體輸送管道、隔熱管等特殊立體結(jié)構(gòu)的材料改良，使其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于能源輸送、環(huán)境保護(hù)、化學(xué)化工、航空航天、生物化工、醫(yī)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。因此，實(shí)現(xiàn)可織造管狀多層經(jīng)編針織物經(jīng)編機(jī)的研發(fā)，對提高當(dāng)前多軸向管狀針織物的織造具有極其重要的意義，也是推動(dòng)其不斷完善的必然趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是闡明一種新型管狀多軸向經(jīng)編機(jī)的制備方法。
[0009]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種管狀多層多軸向經(jīng)編機(jī)的制備方法。其特征在于，在環(huán)形針床上，提供U、L2……LJl纏鋪瑋線的載體V 1、V2……Vm，從不同方向平行伸直多層鋪瑋，再通過鉤針織入瑋紗形成線圈。
[0010]所述環(huán)形針床，包括了 N個(gè)鉤針以及與其相對應(yīng)的N個(gè)導(dǎo)紗針和沉降片，其中，導(dǎo)紗針引入捆綁紗，鉤針將捆綁紗鉤入瑋紗層并成圈。同時(shí)，沉降片配合鉤針運(yùn)動(dòng)。
[0011]所述的每個(gè)繞組紗線載體都可操作并且可相對彼此做相對轉(zhuǎn)動(dòng)。其中每個(gè)紗線載體具有一組供給的卷鋪瑋包以不斷供紗形成連續(xù)的交叉瑋紗層。不僅容紗量大，且引入的瑋紗長度較長，受力均勻一致。
[0012]該經(jīng)編機(jī)形成的織物為管狀多層。其中織物的厚度是可變的，能通過調(diào)節(jié)引入的瑋紗的層數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0013]在成圈機(jī)構(gòu)編織完成后，形成的織物通過牽拉卷取逐漸退出編織區(qū)域，新的瑋紗不斷送入。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，該經(jīng)編機(jī)容紗量大，生產(chǎn)效率高，可織造較長紗線，品種適應(yīng)范圍廣。復(fù)合材料中常用的高性能纖維如碳纖維、玻璃纖維都可用此機(jī)來織造。此外，通過多圈層紗線載體，在充分發(fā)揮各組分優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，使紗線受力均勻，改善了織物的布面質(zhì)量，提高了耐磨性、彈性、懸垂性等各項(xiàng)性能。突破傳統(tǒng)平面多軸向的局限性，同時(shí)結(jié)合立體管狀的優(yōu)勢，使多軸向經(jīng)編產(chǎn)品適應(yīng)于更廣闊的市場。
【附圖說明】
[0015]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0016]圖1是本發(fā)明的管狀多層多軸向經(jīng)編機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明經(jīng)編機(jī)鋪瑋機(jī)件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本發(fā)明經(jīng)編機(jī)的成圈機(jī)件的結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0019]參見圖1所示的一種管狀多層多軸向經(jīng)編機(jī)，所述經(jīng)編機(jī)包括圖2所示的鋪瑋機(jī)構(gòu)和圖3所示的成圈機(jī)構(gòu)。所述鋪瑋機(jī)構(gòu)包括紗線載器V1'V2……Vm和襯入紗線(1-2、2-2) ο所述成圈機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)紗針(1-3、3-3)、鉤針(1-4、3-4、4-4)、環(huán)形針床(1_5、3_5)、沉降片(1-1、3-1)以及捆綁紗(3-7)。
[0020]參見圖2所示的管狀多層多軸向經(jīng)編機(jī)的鋪瑋機(jī)構(gòu)，內(nèi)有傳動(dòng)系統(tǒng)可將紗線引入編織機(jī)構(gòu)。所述紗線載器……Vm設(shè)置為L P L2……LJl，可相對彼此轉(zhuǎn)動(dòng)且可從不同方向襯入紗線，容紗量大。所述襯入紗線(1-2、2-2)平行伸直通過紗線載器Vp V2……Vm，形成交叉的瑋紗層，、長度較長、受力均勻。
[0021]參見圖3所示的管狀多層多軸向經(jīng)編機(jī)的成圈機(jī)構(gòu)。所述環(huán)形針床(1-5、3_5)上按一定要求分布垂直于瑋紗方向的鉤針(1-4、3-4、4-4)，針床上方分布用于墊紗運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)紗針(1-3、3-3)，由導(dǎo)紗針引入捆綁紗(3-7)并通過鉤針鉤入瑋紗層編織成圈。最后，由經(jīng)編機(jī)下方的牽拉卷取機(jī)構(gòu)進(jìn)行牽拉卷取編織而成的管狀針織物，同時(shí)新的紗線不斷喂入。
[0022]在本發(fā)明中，作為一種改進(jìn)，鋪瑋裝置(2-6)中每個(gè)紗線載體Vp V2……Vm都具有一組供給的卷鋪瑋包以不斷供紗形成連續(xù)的瑋紗層，從而保證實(shí)際生產(chǎn)的效率。
[0023]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例，可通過控制紗線載體％、V2……Vm2間相對轉(zhuǎn)動(dòng)角度的大小來控制鋪位裝置(2-6)中紗線方向的差異性。
[0024]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例，織造形成的織物的厚度是可變的，能通過調(diào)節(jié)引入的瑋紗的層數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.本發(fā)明涉及一種管狀多層多軸向經(jīng)編機(jī)的制備方法。該方法主要通過如下步驟實(shí)現(xiàn):在環(huán)形針床上提供多層可相對轉(zhuǎn)動(dòng)的鋪瑋載體分布在不同的圈層，沿不同的方向多角度鋪瑋，再通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)送入成圈機(jī)構(gòu)，通過垂直于瑋紗排布的鉤針將捆綁紗鉤進(jìn)瑋紗層編織成圈，最后通過牽拉卷曲機(jī)構(gòu)退出編織區(qū)，從而完成管狀多層經(jīng)編織物的織造。2.如權(quán)利I所述的管狀多軸向經(jīng)編機(jī)，載紗器共有m層，使每個(gè)載紗器都可操作并且可相對彼此做相對轉(zhuǎn)動(dòng)。其中每個(gè)載紗器具有一組供給的瑋紗以不斷供紗形成連續(xù)的瑋紗層O3.如權(quán)利I所述的管狀多軸向經(jīng)編機(jī)，其中的鋪瑋裝置是通過控制載紗器之間相對轉(zhuǎn)動(dòng)角度的大小來控制鋪瑋方向，通過轉(zhuǎn)動(dòng)至少一個(gè)載紗器即可形成不同角度交叉的瑋紗層O4.如權(quán)利I所述的管狀多軸向經(jīng)編機(jī)，形成的織物為多層管狀，其中織物的厚度能通過調(diào)節(jié)引入的瑋紗的層數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。5.如權(quán)利I所述的管狀多軸向經(jīng)編機(jī)，包括一個(gè)沿瑋紗行進(jìn)垂直方向的環(huán)形針床，下方導(dǎo)紗針、鉤針與沉降片都沿針床環(huán)形排布。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種管狀多層多軸向經(jīng)編機(jī)的制備方法。該方法主要通過如下步驟實(shí)現(xiàn)：在環(huán)形針床上提供多層可相對轉(zhuǎn)動(dòng)的鋪緯載體分布在不同的圈層，沿不同的方向多角度鋪緯，再通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)送入成圈機(jī)構(gòu)，通過垂直于緯紗排布的鉤針將捆綁紗鉤進(jìn)緯紗層編織成圈，最后通過牽拉卷曲機(jī)構(gòu)退出編織區(qū)，從而完成管狀多層經(jīng)編織物的織造。
【IPC分類】D04B27/06, D04B25/02, D04B21/20
【公開號】CN104963078
【申請?zhí)枴緾N201510391207
【發(fā)明人】馬丕波, 繆旭紅, 蔣高明, 陳晴
【申請人】江南大學(xué)
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年7月6日