基于气缸的三维机织增强体织造系统设计

为在经纱方向引入贯穿织物厚度的接结纱从而提升机织增强复合材料层间性能,以三维正交无卷曲机织增强体为对象,设计了一种窄幅三维机织织造系统。采用气缸作为开口、引纬和打纬的主要驱动部件,实现多重综框的独立开口运动与管状多剑杆机构的多层梭口同时引纬运动,并在可编程控制器上实现各机构协调运作,使经纬纱垂直平铺,接结纱与纬纱交织并贯穿织物起到层间约束作用。通过显微镜观察三维机织增强复合材料各个切面(分别沿经纱、纬纱和接结纱),并测量纱线卷曲度、横截面积、组织单元尺寸等关键几何参数。测量结果表明,这种三维机织系统可实现三维正交无卷曲机织增强体的织造。     

接结经纱对三维正交机织物结构的影响

以经纱接结的三维正交机织物为研究对象 ,在 3种接结纱张力下制织了 2种接结纱浮长的 6种正交机织物。通过比较织物的接结纱织缩率、纬纱密度和织物厚度 ,发现适当的接结纱张力既有利于形成较为理想结构的正交织物 ,又有利于织造的顺利进行 ;较小的接结纱浮长 ,有利于织物结构的均匀。     

三维正交机织复合材料的冲后压缩性能

为揭示纱线张力对三维机织复合材料抗冲击及冲后压缩性能的影响规律,基于多剑杆织造工艺,配置不同接结纱张力(25、50、100 cN)织造三维正交机织物,通过真空辅助树脂传递模塑成型工艺制备复合材料,并在室温下进行低速冲击及冲后压缩性能测试。结果表明：当接结纱张力为100 cN时,试样在冲击载荷下发生表层树脂大面积破裂和剥离并使纬纱失去支撑,同时,试样表层纬纱发生较大卷曲,促使压缩载荷发生屈曲失效;接结纱张力为100 cN试样的压缩性能相比接结纱张力为25 cN试样下降约50%;接结纱张力较高时易导致纬纱卷曲增大和树脂富集,并由此降低试样的弯曲刚度和冲后压缩性能。     

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。     

三维异型角联锁涤纶机织物的设计

利用半自动小样织机设计三维异型角联锁涤纶机织物。采用了两种织造方法,第一种方法采用多层织造原理,即在综框总数一定的情况下,通过在织物厚度方向增加纬纱层数,且各纬纱层通过角联锁方式连接来实现T型三维角联锁机织物的设计与织造。第二种方法采用压扁法使T形中的竖线压平,与横线组成2层织物,再组合优选一定的投梭路线,即可利用半自动小样织机织造T型三维机织物。为了使环氧树脂等基质材料很容易地渗透到增强材料之间,而且不损伤复材的强度,采用多层织造原理设计并织造了V型接结间隔型三维角联锁机织物和带有侧翼的多管织物。     

玄武岩长丝/芳纶双层间隔纱织物及其复合材料的制备

设计并试织了玄武岩长丝/芳纶双层机织间隔纱织物。双层机织间隔纱织物是一种特殊结构的三维立体机织物,其潜在的应用领域之一是纺织复合材料风机叶片的增强材料,根据风机叶片对增强材料性能的特殊要求,选择玄武岩长丝、芳纶做基本原料,设计并试纺了玄武岩长丝/丙纶包缠纱。试验结果表明:玄武岩包缠纱在300捻/m时断裂强力达到最大,可用于面层组织织造;选用芳纶纱线作为接结纱,以平纹作为面层组织和接结组织的基础组织。探讨了双层机织间隔纱织物结构的影响因素,形成了双层机织间隔纱织物的织造技术,丰富了三维立体机织物的组织结构库,采用手糊法制备了复合材料。     

交叉T型三维机织物一次成型结构设计

为进一步改进三维结构纺织产品的成型性、适用性、稳定性,对T型+柱体内置纱线的立体混合造型结构设计方法进行研究。充分运用3-D织物组织结构设计方法,采用纬向正交结构,确立一次成型织造加工的纬纱路径,设计出交叉T型三维机织物。研究结果表明:通过合理的纬纱路径设计,与纵向多层排列经纱交织,可以达到特殊造型三维机织物一次成型的结构要求。该研究对基于正交组织结构复杂造型复合织物预制件的设计方法具有一定的参考价值。     

新型圆轨道法的经纱上机设计

圆轨道法是三维筒状织物的新型成型方法。分析三维机织物的三种基本组织在构成三维筒状机织物时的特点,并以一种多层接结组织为例,详细介绍采用圆轨道法进行织造时不同的经纱上机方式,分析其各自的特点,以丰富和完善新型织造方法的应用。     

三维空心体织物预制件设计研究

借鉴三维空心正方体折纸原理和成型方法,分层分区域设计了三维空心正方体织物结构件,在普通提花织机上实现了三维空心正方体织物结构预制件的一次成型织造.结果表明:采用正交结构、角联锁编织结构为基础组织,合理设计不同层、不同区域织物组织结构和各层间纬纱联接路径,可以完成空心正方体的整体结构设计,达到特殊结构件织物一次成型织造工...     

纬纱接结的三维正交机织物结构

为了研究正交机织物的实际结构,采用玻璃纤维在剑杆织机上织制了纬纱接结的6层经纱5层纬纱的正交机织物,然后利用VARI工艺与聚酯树脂复合,制成了复合材料板材试样,并在显微镜下观测纱线的形状。研究发现:三维正交机织物的经、纬纱基本呈直线状态,接结纬纱是曲线与直线组合的形状,且形状与在织物中的位置有关,越靠近织物中央,接结纬纱的直线部分越短;接结纬纱使其限定的经纱产生聚集现象,在复合材料中产生贫富树脂区,接结纬纱形状的变化也使织物的结构不均匀。对织造过程的分析表明,造成接结纬纱形状变化的原因是织物形成过程中接结纬纱的滑动,从织物边部到中央,接结纬纱的滑动阻力逐渐增大,接结纬纱的张力也逐渐增大。     

Mechanical properties of double-layered woven fabrics used in car seat upholstery

The objective of this study is to examine mechanical performance of double-layered woven fabrics used in car seat upholstery. For this purpose, 450 denier polyester yarns were supplied to produce double-layered woven fabrics. For the production of the fabrics, full weft connection, which is warp yarn of the top layer makes a connection with the weft yarn of the bottom layer, was used. To produce such a fabric, four different factors such as bottom layer pattern, number of interlacing warps in a unit report, number of interlacing picks per top warp and number of weft skips were investigated using Taguchi experimental design. After weaving stage, fabrics were stentered. Mechanical and physical properties of the fabrics were measured before and after stentering and the results were analysed with regard to Taguchi experimental analysis.     

立体几何褶皱织物的成型与织造

为拓宽立体几何褶皱织物的设计思路,设计具有立体几何效果的褶皱织物,对立体几何褶皱织物的成型原理进行了研究和探讨。提出了在二维织物面料铺设折叠线,形成一定规律的几何图案,并将几何图案按折叠线划分成上凸折叠区、下凹折叠区及非折叠区,在不同折叠区填充不同组织并以弹性纱和非弹性纱交替引纬,以此作为设计立体几何褶皱织物的基础。结果显示:设计好几何图案,选择不同的纬二重组织填充不同折叠区域,选用蚕丝为经纱、涤纶低弹丝与氨纶丝包覆的弹力丝与涤纶全拉丝为纬纱进行织造,所得的织物能形成具有明显立体几何形状的褶皱。     

Effect of structural parameters of porous yarns and fabric on air permeability and moisture transfer of double-face woven fabrics

In this study, effect of fabric structural parameters of double-face woven fabrics including kind of porous yarn namely micro-porous yarn and hollow yarn, hole size of hollow yarn, percentage of these yarns in double-face woven fabric structure, and finally weft density on air permeability and moisture transfer of woven fabrics was evaluated. These yarns were produced by using water-soluble continuous polyvinyl alcohol filaments as core part for hollow yarns and as doubling yarn in micro-porous yarn. Results revealed the effect of kind of porous yarn, hole size of hollow yarn, and weft density on air permeability and moisture transfer of woven fabrics. The percentage of porous yarns as weft did not show obvious trend. Analysis of variance was used to study the effect of these variables on air permeability and moisture transfer of double-face woven fabrics statistically.     

基于综框任意升降的随机织物设计方法

为探讨经纬交织无重复规律织物的织造控制方法,以提综开口综框状态的二进制表达为基础,提出基于综框随机升降的随机织物的概念,给出了随机织物的织造控制方法,分析了不同织造控制方法的经纬交织特征。采用织物设计软件对随机织物进行模拟,探讨其可织性。利用打样机织制了小样,对其交织特征进行验证。结果表明：通过综框升降的随机控制,可织制无规律、不循环的随机织物;织造时可采用实时随机控制,也可采用预先生成提综序列的方法;生成随机提综序列可采用放回式抽样和非放回式抽样方法,分别织制非限制型和限制型随机织物;随机织物表面存在随机分布的不同长度经浮长线和纬浮长线,织物纬向呈现出凸起的立体条纹,可赋予织物良好的通透性和抗撕裂性能;随机织造时,各综框经纱的交织次数相差不大。     

纯棉纱线合股数对织物性能的影响

为研究纯棉纱线合股数对织物力学性能和保形性的影响,采用线密度相同的单纱、双股线、3股线、4股线4种股线类型,以适当的经、纬密分别织制成平纹、斜纹、缎纹组织的织物。对织物的拉伸性能、撕裂强力、拉伸弹性、折皱回复性、悬垂性、弯曲性进行测试与分析。结果表明:3股线织物的断裂强力和撕裂强力较大,4股线织物的断裂伸长率较大,双股线织物的拉伸弹性回复率较大;平纹织物仅有双股线织物的折皱回复性优于单股线织物,斜纹和缎纹织物的折皱回复性随合股数的增加均变差;双股线平纹织物悬垂性相对较好,但均没有斜纹和缎纹织物的悬垂性好;单纱织物的弯曲性能比股线织物好。     

含不锈钢微丝功能织物的制备及性能研究

把直径为0．035mm、0．040mm和0．050mm3种规格的不锈钢微丝与棉纱复合制得合股纱,在纬向上分别间隔加入,制得含不锈钢微丝织物。经过测试,含不锈钢微丝织物有良好的抗静电和防辐射性能,具有很好的应用前景。     

Analysis of mechanical and dimensional properties of the denim fabrics produced with double-core and core-spun weft yarns with different weft densities

Elastic structures are preferred for improving the elasticity and recovery properties of denim fabrics. With the intention of improving comfort during body movements in denim jeans, 10–35% elasticity is required. In this study, the effect of the composition of double-core (dual-core) and core-spun weft yarns and weft density on the mechanical properties of denim fabrics was investigated. For this purpose, different core materials were used in the production of elastic yarns. The sheath material was cotton for all yarn types. Yarn samples were spun with the same yarn count and twist coefficient. 100% cotton Ne 8/1 Ring slub warp yarns were used as warp yarn while double-core and core-spun yarns were used as weft yarns in weaving. The weaving process was performed with three different weft density values (16, 22, and 28 weft /cm) and the other production parameters were kept constant. Twill 3/1 woven fabrics were treated according to standard denim finishing procedures. After domestic washing processes, mechanical properties of the samples were tested and statistically evaluated.     

对组合式3D机织复合材料纵向拉伸性能的研究

设计并在一般剑杆织机上试织7种不同结构的组合式3D预制件,采用真空辅助成型工艺分别制作这7种复合材料,同时测试各种试样的拉伸性能.在增强体经向截面上经纱总根数（包括垂纱）相同的情况下,研究了试样的结构、结构单元及纬纱层数对材料纵向拉伸性能的影响.