一種蜂窩狀孔洞組合的立體織物及其編制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種蜂窩狀孔洞組合的立體織物及其編制方法，該立體織物包括上表層、多層中間層和下表層，所述上表層、多層中間層和下表層的相鄰層織物通過接結(jié)組織進(jìn)行間斷式合并形成沿經(jīng)紗方向的剖面呈蜂窩狀孔洞組合的立體織物。本發(fā)明的蜂窩狀孔洞組合的立體織物性能上具有耐腐蝕、保溫、隔音、阻燃、透波性能優(yōu)異的特點；強(qiáng)度上具有高的比強(qiáng)度、比剛度、抗沖擊、抗分層及突出的抗疲勞性能?？稍O(shè)計性強(qiáng)，織物可采用玻璃纖維、玄武巖纖維、碳纖維等高性能體系材料。
【專利說明】
一種蜂窩狀孔洞組合的立體織物及其編制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種蜂窩狀孔洞組合的立體織物及其編制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在航天航空、交通運(yùn)輸、民用建筑、生物醫(yī)用和體育器材等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，不僅要求復(fù)合材料具有很高的損傷容限和可靠性，同時對其增強(qiáng)材料的結(jié)構(gòu)完整性和適形性的要求也更加嚴(yán)格。編織結(jié)構(gòu)由于其彈性、靈活性和高能量韌性，尤其是優(yōu)異的懸垂性及可成形性在生產(chǎn)復(fù)雜形狀的復(fù)合材料構(gòu)件中具有明顯優(yōu)勢，近年來在高性能纖維增強(qiáng)復(fù)合材料領(lǐng)域受到人們越來越多的關(guān)注。
[0003]高性能纖維在三維空間多方向連續(xù)排布、相互交纏，形成的纖維織物稱為立體織物，作為增強(qiáng)體用于制作先進(jìn)復(fù)合材料。與普通織物相比，三維織物具有厚度厚、可撐開、質(zhì)量輕和經(jīng)向、瑋向截面可設(shè)計成多種形式等優(yōu)點。
[0004]目前，常見的蜂窩狀空芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料一般采用金屬、塑料等非紡織品作為蜂窩芯。將這類蜂窩芯材料與織物增強(qiáng)材料等面板相粘合而形成空芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。這類復(fù)合材料在受到?jīng)_擊時，面板與夾芯之間容易脫開、層裂而破壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種蜂窩狀孔洞組合的立體織物。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供一種蜂窩狀孔洞組合的立體織物的編制方法。
[0007]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0008]—種蜂窩狀孔洞組合的立體織物，該立體織物包括上表層、多層中間層和下表層，所述上表層、多層中間層和下表層的相鄰層織物通過接結(jié)組織進(jìn)行間斷式合并形成沿經(jīng)紗方向的剖面呈蜂窩狀孔洞組合的立體織物。
[0009]上述的蜂窩狀孔洞組合的立體織物，其所述的孔洞呈正六邊形。
[0010]上述的蜂窩狀孔洞組合的立體織物，其所述正六邊形的四個斜邊分別由單層織物形成，兩個直邊通過接結(jié)組織把相鄰的兩層織物并為一層。
[0011]—種蜂窩狀孔洞組合的立體織物的織制方法，先由經(jīng)紗和瑋紗兩個系統(tǒng)的紗線編織成由上表層、多層中間層和下表層的相鄰層織物通過接結(jié)組織進(jìn)行間斷式合并形成沿經(jīng)紗方向的剖面呈蜂窩狀孔洞組合的立體織物，所述的孔洞受力撐開后呈正六邊形。
[0012]該立體織物由經(jīng)紗和瑋紗兩個系統(tǒng)的紗線編織而成，所述立體織物的結(jié)構(gòu)為一定數(shù)量的單層織物通過特定規(guī)律相互連接，上表層、下表層和中間層(奇數(shù)層m、偶數(shù)層n，從上表層開始計)的連接規(guī)律不同。
[0013]上述蜂窩狀孔洞組合的立體織物的織制方法，設(shè)正六邊形的邊長為L，從上表層開始計，將中間層分位奇數(shù)層m和偶數(shù)層n，所述上表層、多層中間層和下表層的相鄰層織物通過結(jié)節(jié)組織進(jìn)行間斷式連接的規(guī)律分別為:
[0014]1.上表層、下表層的連接規(guī)律為:
[0015]步驟1:沿經(jīng)紗方向編織長度為L的單層織物
[0016]步驟2:編織長度為L的接結(jié)組織將上表層或下表層同與之相鄰的中間層相連接
[0017]步驟3:編織長度3L的單層織物
[0018]重復(fù)步驟2、步驟3，完成表層織物的編織；
[0019]Π.奇數(shù)層m的連接規(guī)律為:
[0020]步驟1:沿經(jīng)紗方向編織長度L的單層織物
[0021]步驟2:編織長度為L的接結(jié)組織將奇數(shù)層m(m多3)同與之相鄰的(m-Ι)層相連接
[0022]步驟3:編織長度為L的單層織物
[0023]步驟4:編織長度為L的接結(jié)組織將奇數(shù)層m(m彡3)同與之相鄰的(m+1)層相連接
[0024]重復(fù)步驟1、步驟2、步驟3、步驟4，完成m層織物的編織；
[0025]m.偶數(shù)層η的連接規(guī)律為:
[0026]步驟1:沿經(jīng)紗方向編織長度L的單層織物
[0027]步驟2:編織長度為L的接結(jié)組織將偶數(shù)層η(η多2)同與之相鄰的(η+1)層相連接
[0028]步驟3:編織長度為L的單層織物
[0029]步驟4:編織長度為L的接結(jié)組織將偶數(shù)層η(η多2)同與之相鄰的(η-l)層相連接
[0030]重復(fù)步驟1、步驟2、步驟3、步驟4，完成η層織物的編織。
[0031 ]優(yōu)選的，所述的經(jīng)紗和瑋紗為碳纖維。
[0032]本發(fā)明所涉及的單層織物和接結(jié)組織的編制方法均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的。
[0033]本發(fā)明的有益效果:
[0034]本發(fā)明制備的蜂窩狀孔洞組合的立體織物性能上具有耐腐蝕、保溫、隔音、阻燃、透波性能優(yōu)異的特點；強(qiáng)度上具有高的比強(qiáng)度、比剛度、抗沖擊、抗分層及突出的抗疲勞性能?？稍O(shè)計性強(qiáng)，織物可采用玻璃纖維、玄武巖纖維、碳纖維等高性能體系材料。
【附圖說明】
[0035]圖1為蜂窩狀孔洞組合的立體織物的立體結(jié)構(gòu)圖。
[0036]圖2為蜂窩狀孔洞組合的立體織物的側(cè)視圖1和俯視圖Π。
[0037]圖3為蜂窩狀孔洞組合的立體織物上表層的加工步驟圖。
【具體實施方式】
[0038]如圖1所示，一種蜂窩狀孔洞組合的立體織物，該立體織物包括上表層a、多層中間層c和下表層b，所述上表層a、多層中間層c和下表層b的相鄰層織物通過接結(jié)組織I進(jìn)行間斷式合并形成沿經(jīng)紗方向的剖面呈蜂窩狀孔洞組合的立體織物(圖1中X軸方向為經(jīng)向，Z軸方向為瑋向，沿經(jīng)紗方向的剖面即為X軸與Y軸所在平面)。所述的孔洞2呈正六邊形。所述正六邊形的四個斜邊分別由單層織物3形成，兩個直邊通過接結(jié)組織I把相鄰的兩層織物并為一層。
[0039]上述蜂窩狀孔洞組合的立體織物的織制方法，先由經(jīng)紗和瑋紗兩個系統(tǒng)的紗線編織成由上表層a、多層中間層c和下表層b的相鄰層織物通過接結(jié)組織I進(jìn)行間斷式合并形成沿經(jīng)紗方向的剖面呈蜂窩狀孔洞組合的立體織物，所述的孔洞2受力撐開后呈正六邊形。該立體織物由經(jīng)紗和瑋紗兩個系統(tǒng)的紗線編織而成，所述立體織物的結(jié)構(gòu)為一定數(shù)量的單層織物通過特定規(guī)律相互連接，上表層a、下表層b和中間層c(奇數(shù)層m、偶數(shù)層n，從上表層開始計)的連接規(guī)律不同。
[0040]如圖2和3所示，設(shè)正六邊形的邊長為L，從上表層a開始計，將中間層c分位奇數(shù)層m和偶數(shù)層n，所述上表層a、多層中間層c和下表層b的相鄰層織物通過結(jié)節(jié)組織進(jìn)行I間斷式連接的規(guī)律分別為:
[0041]1.上表層、下表層的連接規(guī)律為(其中上表層的加工步驟如圖3所示):
[0042]步驟1:沿經(jīng)紗方向編織長度為L的單層織物
[0043]步驟2:編織長度為L的接結(jié)組織I將上表層a或下表層b同與之相鄰的中間層相連接
[0044]步驟3:編織長度3L的單層織物
[0045]重復(fù)步驟2、步驟3，完成表層織物的編織；
[0046]Π.奇數(shù)層m的連接規(guī)律為:
[0047]步驟1:沿經(jīng)紗方向編織長度L的單層織物
[0048]步驟2:編織長度為L的接結(jié)組織將奇數(shù)層m(m多3)同與之相鄰的(m-Ι)層相連接
[0049]步驟3:編織長度為L的單層織物
[0050]步驟4:編織長度為L的接結(jié)組織將奇數(shù)層m(m多3)同與之相鄰的(m+1)層相連接
[0051]重復(fù)步驟1、步驟2、步驟3、步驟4，完成m層織物的編織；
[0052]m.偶數(shù)層η的連接規(guī)律為:
[0053]步驟1:沿經(jīng)紗方向編織長度L的單層織物
[0054]步驟2:編織長度為L的接結(jié)組織將偶數(shù)層η(η多2)同與之相鄰的(η+1)層相連接
[0055]步驟3:編織長度為L的單層織物
[0056]步驟4:編織長度為L的接結(jié)組織將偶數(shù)層η(η多2)同與之相鄰的(η-l)層相連接
[0057]重復(fù)步驟1、步驟2、步驟3、步驟4，完成η層織物的編織。
[0058]優(yōu)選的，所述的經(jīng)紗和瑋紗為碳纖維。
[0059]本發(fā)明制備的蜂窩狀孔洞組合的立體織物性能上具有耐腐蝕、保溫、隔音、阻燃、透波性能優(yōu)異的特點；強(qiáng)度上具有高的比強(qiáng)度、比剛度、抗沖擊、抗分層及突出的抗疲勞性能。可設(shè)計性強(qiáng)，織物可采用玻璃纖維、玄武巖纖維、碳纖維等高性能體系材料。
【主權(quán)項】
1.一種蜂窩狀孔洞組合的立體織物，其特征在于:該立體織物包括上表層、多層中間層和下表層，所述上表層、多層中間層和下表層的相鄰層織物通過接結(jié)組織進(jìn)行間斷式合并形成沿經(jīng)紗方向的剖面呈蜂窩狀孔洞組合的立體織物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩狀孔洞組合的立體織物，其特征在于:所述的孔洞呈正六邊形。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蜂窩狀孔洞組合的立體織物，其特征在于:所述正六邊形的四個斜邊分別由單層織物形成，兩個直邊通過接結(jié)組織把相鄰的兩層織物并為一層。4.一種蜂窩狀孔洞組合的立體織物的織制方法，其特征在于:先由經(jīng)紗和瑋紗兩個系統(tǒng)的紗線編織成由上表層、多層中間層和下表層的相鄰層織物通過接結(jié)組織進(jìn)行間斷式合并形成沿經(jīng)紗方向的剖面呈蜂窩狀孔洞組合的立體織物，所述的孔洞受力撐開后呈正六邊形。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述蜂窩狀孔洞組合的立體織物的織制方法，其特征在于:設(shè)正六邊形的邊長為L，從上表層開始計，將中間層分位奇數(shù)層m和偶數(shù)層η，所述上表層、多層中間層和下表層的相鄰層織物通過結(jié)節(jié)組織進(jìn)行間斷式連接的規(guī)律分別為: I.上表層、下表層的連接規(guī)律為: 步驟1:沿經(jīng)紗方向編織長度為L的單層織物 步驟2:編織長度為L的接結(jié)組織將上表層或下表層同與之相鄰的中間層相連接 步驟3:編織長度3L的單層織物 重復(fù)步驟2、步驟3，完成表層織物的編織； Π.奇數(shù)層m的連接規(guī)律為: 步驟1:沿經(jīng)紗方向編織長度L的單層織物 步驟2:編織長度為L的接結(jié)組織將奇數(shù)層m(m多3)同與之相鄰的(m_l)層相連接 步驟3:編織長度為L的單層織物 步驟4:編織長度為L的接結(jié)組織將奇數(shù)層m(m多3)同與之相鄰的(m+1)層相連接 重復(fù)步驟1、步驟2、步驟3、步驟4，完成m層織物的編織； ΙΠ.偶數(shù)層η的連接規(guī)律為: 步驟1:沿經(jīng)紗方向編織長度L的單層織物 步驟2:編織長度為L的接結(jié)組織將偶數(shù)層η(η多2)同與之相鄰的(η+1)層相連接 步驟3:編織長度為L的單層織物 步驟4:編織長度為L的接結(jié)組織將偶數(shù)層η(η多2)同與之相鄰的(η-1)層相連接 重復(fù)步驟1、步驟2、步驟3、步驟4，完成η層織物的編織。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述蜂窩狀孔洞組合的立體織物的織制方法，其特征在于:所述的經(jīng)紗和瑋紗為碳纖維。
【文檔編號】D03D25/00GK106012181SQ201610403762
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】吳桑
【申請人】宜興市華恒高性能纖維織造有限公司