碳纤维多层角联机织装备的集成设计

针对碳纤维多层角联织物的特殊要求,运用三维建模及虚拟样机模拟仿真,优化零部件设计和动力学性能,研制了一套碳纤维多层角联机织装备。设计的30层多经轴张力补偿送经系统适用于不同织造工艺要求;电子提花与多臂复合式开口装置,实现了多层经纱三位置开口;引纬机构采用自动寻口技术,解决了一套机构对应高低不同梭口的逐层引纬问题;打纬机构可实现逐层、多层一次及多次重复打纬,解决了打纬对经向碳纤维磨损及织物纬密的问题。研究成果可降低碳纤维织物的制造成本,并为碳纤维复合材料骨架织造技术提供了机织装备解决方案。     

键盘织物一体化结构的构建与织造

针对织物键盘一般由3～5层织物叠合而成的结构形式,提出一种用于织物键盘的一体化织物结构的构想,分析了一体化键盘织物的结构特征。利用间隔纱形成织物键盘的绝缘层,并将织物键盘的上下传导层连接为一个整体,引入导电纱形成导电触点,构成一体化结构键盘织物。介绍了键盘织物组织结构及上机图的设计方法。通过改造织机的送经装置,合理设计穿综、穿筘方法,调节上机张力、开口时间、经位置线等工艺参数,采用单梭口双层织造方法,可实现一体化键盘织物的织造。     

碳纤维多层角联机织装备及技术

碳纤维复合材料是航空航天、国家防御、能源、交通、造船、建筑等高技术领域的重要基础材料。＂碳纤维多层角联机织装备及技术研发＂是国家＂十二五＂科技支撑计划＂碳纤维多层织造装备及技术研发＂重点项目子课题。项目重点研究开发碳纤维多轴向经编机及技术、多层角联机织装备及技术和立体管状织造装备及技术,实现碳纤维多轴向织物、多层厚重织物、立体异形织物、管状多层织物等新型复合材料骨架的机械化、自动化、批量化生产,提高碳纤维复合材料产品质量、降低生产成本,提升我国产业用纺织品和复合材料的自主创新能力。     

多层接结织物在复合材料中的研究

文章介绍在传统织机上设计、织造多层接结织物,开发纺织结构复合材料的增强材料.在此基础上进行复合材料基体的选择及复合工艺的研究,以开发出多层接结织物结构复合材料.     

碳纤维复杂结构机织物的设计与研制

以高性能T300-6K碳纤维丝束为主要原料、以软质PVC涤纶线为辅助材料,通过合理设计接结双层结构、间隔结构、正交结构、夹芯层结构机织物的经向剖面示意和组织图,参照相似产品进行工艺参数设计,再结合织造前对碳纤维丝束进行上浆处理,搭建承载经纱的辅助平台使一定宽度的经纱平顺通过综眼、筘齿,最终在半自动小样织机上得到了碳纤维复杂结构机织物。织造工艺及关键技术的优化为碳纤维复杂结构机织物的规模化生产提供了数据支撑与参考。     

三维弹性机织物的结构与织造

为了顺利织造三维弹性机织物,分析了三维弹性机织物的结构特点,认为按照确定织物的层数及外观形态、绘制织物的经向截面图、确定引纬顺序、设计穿综图和穿筘图、确定纹板图和组织图、计算总经根数的顺序,可实现顺利织造.并指出在织造过程中应选择合适的纱线、采用分层定位装置、控制吊综高度、采用多织轴、采用全开梭口、采用多只梭子织造等.     

三层机织间隔织物的设计与织造

间隔织物是纤维复合材料的增强体,决定着材料的最终使用效果,但是三层机织间隔织物的研究目前尚属空白。设计并成功制备出三层机织间隔织物。首先用画图软件模拟出三层间隔织物的纱线走向图,然后根据经向剖面图画出上机图;选用玄武岩纤维/丙纶包缠纱作为经纬纱,芳纶作为接结纱,表层、中层、里层都选用平纹组织;采用双经轴送经、钢条定距法织造。总结了影响三层机织间隔织物织造过程的因素,形成了具体织造技术,丰富了三维机织物组织结构库。     

碳纤维多轴向经编复合材料的应用与发展

本文阐述了碳纤维多轴向经编织物及其复合材料的发展及生产状况;说明了碳纤维多轴向经编织物的结构、国外相关织造设备的特点以及国内碳纤维多轴向经编机的研发进展;介绍了碳纤维多轴向经编复合材料在航空航天领域、能源开发领域、汽车制造领域的应用现状以及在该领域内最新产品的生产情况;分析总结了碳纤维原料生产和碳纤维多轴向经编复合材料产业链中存在的问题,根据行业现状对我国碳纤维多轴向经编复合材料的未来发展提出设想并进行展望。     

角联锁三维机织物在多综眼织机上的织造设计

针对三维机织物在厚度方向拓展受到限制的现状,提出两种关于把三维机织物织厚的设计方案。通过以层层正交角联锁织物为例,探究将厚度推广为N层的织物在多综眼织机上的织造方法,设计上机工艺(包括穿综图、纹板图及选纬图)。通过实际上机实验,成功使用两种方案织出层层正交角联锁织物。结果表明,两种设计方案都可用于织造不同厚度的角联锁三维机织物,同时两种方案都具备各自的织造特性。     

双引纬及多引纬机织物组织的设计方法

为了适应双引纬及多引纬织造的发展需求,根据机织双引纬及多引纬织造的生产要求和机构特点,提出每次引双纬或多纬机织物组织的设计表达方式。该设计方法采用经纱位置图表示织物组织结构,通过经纱相对于各引纬器的位置来反映经纱的开口运动状态,改变了传统上机图的布局,使之符合多眼综丝的生产织造,并由此设计了新的穿综图和纹板图。通过间隔机织物及角联锁织物的设计应用,验证了此设计方法在多层复杂机织组织设计上应用的可行性,对多层复杂机织物的设计和生产有一定的指导作用。     

三层局部自身接结户外面料开发

探讨了三层自身接结机织物的设计与织造工艺。选用竹浆纤维、苎麻纤维和海岛纤维三种纺织原料,设计了三层自身接结织物的组织结构和织物上机图,利用三层机织物自身结接织造方法,开发出了具有三层自身接结的外观独特、适应能力强的户外面料。     

多层接结三维机织物的结构设计和织造工艺探讨

复合材料的性能与其增强结构有关,本文对多层接结三维机织物的结构特征、结构设计、组织设计和织造工艺进行了探讨,为三维机织预型件生产提供一定的理论和生产依据。     

多层圆角矩形三维机织物的设计与织造原理

探讨多层圆角矩形三维机织物的设计与织造原理。通过多层三维正交角联锁组织织物结构的设计与分析得出了织物层数与经纬纱循环数之间的规律,在此基础上研究了多层圆角矩形织物的设计结构与织造原理。为使圆角矩形织物的结构均匀,使不同长度的短纬分布在长纬之间,在织造时对经纱分组控制织造。夹持式全自动卷取装置不仅可以控制圆角矩形织物的卷取过程,而且通过夹头控制织物每次转弯的形状和角度。认为:该方法操作简单、无断纱,织造效率高,适用性广,易于实施。     

星雨绉织物的设计与生产实践

织造了一种经、纬双向起绉的星雨绉织物。使用常规纱线,单轴织造。织物的纹板图为平纹,通过改变穿综顺序,使经、纬纱的交织次数产生变化,使经、纬纱的缩率产生差异,从而使织物起绉。星雨绉织物的起绉效果取决于使用的综框数量：综框数量增加,起绉效果更好,但织造难度增加;综框数量减少,起绉效果不明显,织造难度减小。详细介绍了星雨绉织物的设计要点和织制过程中的关键工艺,以及提高星雨绉织物质量的关键措施。     

剑杆织机制织纱罗织物的关键技术与应用

基于纱罗组织结构、开口方式和织造原理,探研在现代无梭织机上应用绞综、回综装置进行纱罗织物织造的上机工艺,论述绞综结构与组合的经丝特殊穿综方法、开口方式(梭口种类)及工艺,应用中设计了绞综装置和合适的实验工艺流程与参数。结果表明,特殊穿综方法、开口方式、绞综组合和回综装置设计、经位置线、上机张力、综平时间等设计的上机参数,是直接影响纱罗织物织造的关键因素。传统的纱罗织物并非只能在长机身的有梭织机上织造,还可以使用高速剑杆织机制织。     

玻璃纤维/碳纤维织物基复合材料的电磁屏蔽性能

为增强碳纤维织物复合材料对电磁波的阻抗匹配性,减少二次反射,采用玻璃纤维调控碳纤维织物组织结构,并将其与水性聚氨酯复合,设计并制备了5种玻璃纤维/碳纤维(G/C)织物复合材料。借助超景深显微镜、矢量网络分析仪、模拟日光氙灯光源系统、红外热成像仪对G/C织物复合材料的形貌结构、电磁屏蔽性能、介电性能以及光热转化性能进行表征和分析。结果表明：在12.1 GHz下,纬纱采用2根玻璃纤维和单根碳纤维交替排列织造的G/C织物复合材料的屏蔽效能高达38.7 dB;G/C织物复合材料的组织结构变化可有效调控多种介电极化弛豫机制;G/C织物复合材料表面温度在模拟日光氙灯光源照射下响应速度快,其中玻璃纤维和碳纤维单根交替排列的G/C织物复合材料在2 kW/m²光照强度下照射300 s时,其表面温度可达71.8℃。     

三维机织物织边造型工艺设计

为满足市场对不同种类三维机织物的需要,提高多剑杆织机的产品适应性,在分析现有三维机织物造型工艺优缺点的基础上,提出了一种在多剑杆织机上织造三维机织物的新型造型工艺即织边造型工艺。结合新型工艺的需要,对现有多剑杆织机的织边系统和打纬机构的结构进行了改进设计,简单介绍了这种新型工艺的织造过程。通过在小样织机上试织,按照工艺织造出圆形横截面仿形织物。实验结果表明,织边造型工艺应用于复合材料预制件的织造会在一定程度上提高织机对更多织物产品种类的适应性,同时可解决织机因层数限制而不能织造壁厚较大的空心机织物的问题。     

不同结构厚截面三维机织碳纤维复合材料的弯曲性能对比

为准确分析不同结构厚截面复合材料不同方向上的弯曲性能差异,通过设计织造三向正交、浅交直联、浅交弯联3种典型机织结构的厚截面碳纤维三维机织物,并采用真空辅助树脂成型工艺制备了近似纤维体积含量的碳纤维复合材料板,对其进行了XYZ方向的弯曲实验。结果表明:三向正交结构由于内部纤维束近似平直,碳纤维束自身性能得到最大利用,对应复合材料经向弯曲强度最好;浅交直联结构复合材料的Z经和Z纬弯曲强度累加值最大,其厚度截面上的综合弯曲性能最好,且其他各方向的弯曲强度较为均衡;浅交弯联结构内部纱线交织摩擦损伤严重,且经纱屈曲程度最大,对应复合材料经纬向弯曲性能均为最差。     

管道修复用管状机织物复合材料的增强体结构设计

管状机织物增强复合材料应用于管道修复领域,以非开挖方法修复管道代替传统的全面开挖更换新管,不仅方便、经济而且环保。针对待修管道对管状机织物增强复合材料强度、厚度与管径的要求,对管状机织物增强复合材料的增强体即管状织物的结构与织造工艺进行了设计,并采用SPSS软件对管状织物的热缩性能进行了分析,建立了反映热缩时间、热缩温度与织物缩率之间关系的数学模型,从而指导管状机织物增强复合材料的管径设计,据此可重新修正织造工艺参数,为管状机织物增强复合材料的生产与应用提供理论依据。     

异经异纬三层织物的设计与生产

为解决小提花织机无法织造厚重织物的问题,满足其对织物厚度、耐磨性的要求,介绍三层织物的使用前景,提出异经异纬三层织物的设计思路,探讨三层织物选用经、纬纱的质量指标,并从整经、浆纱、穿综与穿筘、织造等工序分析三层织物织造过程中易出现的难题及关键技术。指出:异经异纬三层织物的上、下两层选用CJ 14.6 tex纱,中间层选用C/灰竹炭50/50 14.6 tex纱,三层均为平纹组织,采用错位型接结点形式、下层接中层、中层接上层,既有棉纤维良好的吸湿透气性,又有灰竹炭纤维的抗菌抑菌功能,在口罩、止血绷带、婴幼儿服饰等方面前景广阔。