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。     

经向T结构预制体成型关键技术

为解决采用传统的“压扁-还原”的机织方法制备三维纺织品预制体成型的局限性问题,通过深入研究织造连续性、整体性T结构预制体的成型技术,采用以正交组织为基础,通过经纱接结绑定,以机织的方法织造梁高与底面厚度相等且一次成型的T结构三维机织物。对织造工艺进行优化改进,织造了接结纱跨越不同的纬纱列数的2种T结构三维机织物,测量了不同区域的尺寸。结果表明:1个完整组织循环中,为使跨越底面区域的浮线下沉且满足织造尺寸要求,底面区域纱线数约是总纱数的一半;当纬纱跨越2个纬纱列时,织物表面的平整度和成型性更好。     

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。     

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。     

纬接结间隔机织物的试织

探讨纬接结间隔机织物的试织方法及应用.介绍了纬接结间隔机织物的基本加工原理和织造方法,以丙纶股线为经纱,腈纶股线为纬纱,上层纬纱、下层纬纱和接结纬纱采用1∶1∶1配置;设计6根接结纬,则纬纱循环为18根;绘制了上机图,并成功试织了纬接结间隔机织物.认为:合理设计接结纬纱在两面层组织间的变位点是关键,其决定间隔高度和接结纱的密度.     

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。     

立体管状织物的三维圆织法成型

为实现立体管状织物的规格化、连续化生产,提出一种新的立体管状织物成型方法,即三维圆织法.该方法结合圆织法的特点,将经纱沿径向排布并引入,通过引纬器在圆周方向的运动引入连接面内纱线的纬纱及连接各层组织结构的垂纱.在成型过程中纬纱和垂纱在引纬器的牵拉力作用下能自然地将经纱束紧,并在结合特定的经纱开口运动规律的情况下实现经纱...     

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。     

束纱引纬技术在变化经重平织物生产中的应用

为提高变化经重平织物在喷气织机上的入纬率,在分析变化经重平织物的组织结构特点基础上,探讨喷气织机织造变化经重平织物的新方法及其工艺。研究表明,在具有多色引纬和电子送经、电子卷取、变纬密等功能的喷气织机上,采用束纱引纬织造技术,可用平纹凸轮开口机构织造变化经重平织物。每次开口时按设定的引纬顺序,可引入不同根数的纬纱。织机的送经和卷取机构按引入的纬纱根数不同送出相应的经纱长度,并将相应的织物长度引离织口,从而实现变化经重平织物的织造。生产实践证明,采用束纱引纬织造技术生产变化经重平织物,能提高织机的运转速度、入纬率和产量,降低生产成本,增加企业的经济效益。     

经纱织造张力对碳纤维增强三维机织复合材料力学性能的影响研究

三维机织预制体生产过程中,经纱张力控制对预制体织造及复合材料性能有至关重要的影响,选择最佳经纱织造张力可以有效提高三维机织复合材料质量。文章研究了不同经纱织造张力对三维机织预制体及三维机织复合材料性能的影响,结果显示：经纱织造张力越大,在机织造过程中经纱的磨损就较大,预制体面密度越大。当经纱织造张力为150 gf时,织造的预制体对应的复合材料经向拉伸强度最大,但经纱织造张力对其经向压缩性能几乎没有影响。     

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。     

三维正交机织复合材料拉伸性能研究

阐述了三维正交机织复合材料沿不同方向的拉伸力学性能。复合材料以三维正交机织玻璃纤维织物为增强体,以环氧树脂为基体,基于真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺成型并制备试样。测试了试样的拉伸性能,结果表明:该三维正交机织复合材料90°(纬向)的拉伸性能优于0°(经向),但断口处存在严重的纤维抽拔和界面脱粘现象;增强体结构中经纱和纬纱含量对拉伸性能影响较大,面内某一纱线含量高,则该方向拉伸性能就强。同时,Z纱有效地改善了普通层合板复合材料拉伸分层失效的缺陷,但玻璃纤维与树脂基体界面结合性能较差。     

束纱引纬技术在变化经重平织物生产中的应用

 为提高变化经重平织物在喷气织机上的入纬率,在分析变化经重平织物的组织结构特点基础上,探讨喷气织机织造变化经重平织物的新方法及其工艺。研究表明,在具有多色引纬和电子送经、电子卷取、变纬密等功能的喷气织机上,采用束纱引纬织造技术,可用平纹凸轮开口机构织造变化经重平织物。每次开口时按设定的引纬顺序,可引入不同根数的纬纱。织机的送经和卷取机构按引入的纬纱根数不同送出相应的经纱长度,并将相应的织物长度引离织口,从而实现变化经重平织物的织造。生产实践证明,采用束纱引纬织造技术生产变化经重平织物,能提高织机的运转速度、入纬率和产量,降低生产成本,增加企业的经济效益。     

圆环形织物的织造原理与设计

研究了圆环形仿形织物的织造原理和设计。改造了现有织机的送经和卷取机构,采用纱架送经可满足仿形织物经纱不等长的要求;采用圆台形成型控制辊,既控制织物的卷取,又控制织物的形状结构,形成圆环形机织布,织物的纬纱沿圆台体的母线方向,经纱沿圆周方向。不等纬密仿形织物织造简单,但织物结构不均匀;等纬密仿形织物要求织机的开口机构复杂,纬纱分为与全部经纱交织的长纬和仅与部分经纱交织的短纬,应合理设计纬纱的完全组织循环和短纬在长纬中的分配,以使织物的结构均匀。     

捷克METAP针织-机织联合机

METAP针 织—机织机构是捷克国家纺织研究院最近研制成功的一种新型织造技术,它以独创方式将机织和针织的原理结合成一体。采用这一技术时,通常的机织经纱与由垫纱导纱针和织针控制的纬纱交织。所用纬纱由机上单独的一个供纬轴引出,然后喂入与经纱交织的部位。METAP织物具有普通机织物和针织物的基本特性,     

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。     

锯齿形三维机织间隔复合材料的弯曲性能

为解决层合间隔复合材料易开裂和整体性差的问题,采用绿色环保的玄武岩低捻长丝作为经、纬纱,合理设计经向截面图和组织图,并在普通织机上织造3种不同间隔高度的锯齿形三维机织间隔织物。以所织得的锯齿形三维机织间隔织物作为增强材料,环氧乙烯基树脂作为基体,利用真空辅助成型工艺,制备锯齿形三维机织间隔复合材料,同时对三维机织间隔复合材料进行三点弯曲性能测试,得到弯曲载荷-位移曲线、能量吸收图和破坏模式。结果表明:复合材料的纬向是主要承力方向;组织循环个数越多的材料表现出更好的弯曲性能;在一定间隔高度范围内,间隔高度越高的锯齿形三维机织间隔织物承受的弯曲载荷和吸收的能量也越高;锯齿形三维机织间隔复合材料的破坏模式是材料上表层受压,下表层受拉,而连接层受压;在作用力下材料只是出现明显的变形,但并未出现材料整体的破坏。     

纵向厚度渐变三维机织物经纱固结方式设计

纵向厚度渐变三维机织物作为纺织预制件,对形成复合材料是重要的增强体,其结构设计存在重要的价值。据此,对纵向厚度渐变三维机织物进行多层正交、多层角联锁、多层接结3种基础结构进行设计,通过逐渐减少织物层数实现厚度方向的变化,同时对减掉的经纱进行固结方式设计,以保证织物结构的相对稳定。最后通过对固结纱进行抽拔测试,实验结果表明:最佳固结方式为"S"型固结,最佳结构为多层接结。     

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。