三維筒狀織物的織造技術研究.pdf

1、筒狀結構件作為工程中應用廣泛的一種基本構件，使用筒狀織物作為增強體的復合材料具有質(zhì)量輕、比剛度與比強度高、耐疲勞性能優(yōu)異、耐腐蝕性能好等特點?，F(xiàn)今，隨著輕質(zhì)高強復合材料需求的不斷發(fā)展，筒狀立體織物的織造已成為一種重要的研究方向。
　　三維筒狀機織物的織造技術發(fā)展非常迅速，目前在國內(nèi)外已陸續(xù)出現(xiàn)多種織造方法和相關的三維筒狀織機。但這些織造方法都存在一定不足，如織造效率低，產(chǎn)品適應性差等；且三維筒狀織機也大多處于手動或半機械狀態(tài)，而且

2、很難保證所得三維織物的質(zhì)量，可織造的三維機織物的種類也很有限。因此要實現(xiàn)三維機筒狀織物的機械化連續(xù)生產(chǎn)，必須研發(fā)高效率、自動化的三維筒狀織機。
　　本論文首先介紹了一種新型三維筒狀織物的成型方法——圓軌道法織造，圓軌道法的經(jīng)紗沿圓周方向排列，可沿圓形軌道做周向運動；緯紗則是沿徑向引入織口，采用周向開口，徑向梭口，因徑向梭口是開放的，可以實現(xiàn)引緯的連續(xù)化和編織過程的自動化。根據(jù)圓軌道法成型原理分析其所適用織制的組織結構，并對織物的基

3、本參數(shù)設計進行了討論，可知不同組織結構具有不同的引緯形式，且其經(jīng)紗數(shù)除滿足組織設計外，仍需滿足引緯形式。正交組織經(jīng)紗采用偶數(shù)為宜；三向多層組織結構各層軌道上經(jīng)紗采用奇數(shù)個為宜，且相鄰兩個軌道上的經(jīng)紗也應為偶數(shù)，以此得到穩(wěn)定織物。
　　本論文通過圓軌道織造法，成功設計了三維筒狀織機，并搭建了樣機，主要包括開口機構，儲紗式送經(jīng)機構，引緯機構以及墊紗的引入等。經(jīng)過組織結構和基本結構參數(shù)（包括織物厚度，引緯方式以及經(jīng)紗懸掛數(shù)）分析研究，采

4、用滌綸股線完成了正交結構織物和三向多層結構織物的織造。
　　兩種織物下機后采用火棉膠將織物的結構固定，測試織物下機后的相關參數(shù)，圖像采集經(jīng)紗在織物中的表面形態(tài)；然后對織物沿緯向切片，采集切片圖并結合圖像處理技術觀測實際織物結構中紗線形態(tài)和截面形狀，發(fā)現(xiàn)：
　　（1）成型織物的經(jīng)密與織物組織結構，軌道懸掛經(jīng)紗數(shù)和卷取機構的直徑等因素有關。
　　（2）正交組織織物中經(jīng)紗表面狀態(tài)為沿織物的豎直方向延伸，而三向多層織物的經(jīng)紗在

5、織物表面傾斜，呈現(xiàn)斜交狀態(tài)。
　?。?）兩種織物切片圖與設計的截面圖較為相符，驗證了圓軌道法的可行性，但因?qū)嶋H操作中引緯力和打緯力的不足等因素，造成織物的切片圖與設計的截面圖還是存在一定差距；同正交織物相比，三向多層結構的織物具有更大的交織，經(jīng)紗堆砌程度小，交織幅度大。
　　研究結果表明，圓軌道織造法是正確的、筒狀織物的組織結構設計時合理的、制定的各項工藝參數(shù)是可行的、三維筒狀織機的設計與制作是成功的，為以后采用高性能纖維進