一种2.5D仿形机织套及其织造方法

摘要

本发明公开了一种2.5D仿形机织套及其织造方法，所述机织套的经纱排列方法为梯度布纱工艺，即在主体经纱排布完成后，分别在主体经纱的两边由中间向两边缘以梯度递减方式两列一组排布边缘经纱，所述边缘经纱由内层向外层递减，利用上述梯度布经纱工艺制备2.5D圆筒形或锥状仿形机织套，所制备的机织套上下片之间没有缝隙，且不存在不均匀现象。

权利要求

1.一种2.5D仿形机织套，所述机织套由上下两片构成，m为织物经纱的总层数，m/2层经纱贡献了织物的厚度；n为织物经纱的总列数，n/2列经纱贡献了织物的幅宽；m为大于等于2的偶数，由织物经纱总厚度确定；n为大于1的正整数，由织物经纱总列数确定；其特征在于，所述机织套的经纱排列方法包括以下步骤：

1)在上下两片中矩阵排布主体经纱，上下片中间隔2个以上综丝眼；

2)主体经纱排布完成后，分别在主体经纱的两边由中间向两边缘以梯度递减方式两列一组排布边缘经纱，所述边缘经纱由内层向外层递减。

2.如权利要求1所述的2.5D仿形机织套，其特征在于，所述边缘经纱排列m/2+1列，由内层向外层两列一组逐层递减。

3.一种2.5D圆筒状仿形机织套的织造方法，其特征在于，包括顺次连接的以下步骤：

3.1)根据织物周长确定织物经纱的总列数n，根据织物厚度确定织物经纱的总层数m；

3.2)主体经纱排布：在上下两片中矩阵排布主体经纱，上下片中间隔2个以上综丝眼；

3.3)边缘经纱排布：主体经纱排布完成后，分别在主体经纱的两边由中间向两边缘以梯度递减方式两列一组排布边缘经纱，所述边缘经纱由内层向外层递减；

3.4)螺旋引纬：设定奇数列经纱所在的综框为前综框，偶数列经纱所在的综框为后综框；起始状态下前后综框位置为平齐状态，在引纬时根据编织结构不同相应调整前后两综框的位置，当综框运动到经纱呈一定的张开角度时，第一纬采用由外层至内层呈螺旋式引入，第二纬采用由内层至外层呈螺旋引出，第三纬采用由外层至内层呈螺旋式引入，依次序循环引入引出，完成引纬，完成2.5D机织圆筒的织造。

4.如权利要求3所述的织造方法，其特征在于，所述编织结构包括浅交弯联或浅交直联。

5.一种2.5D圆锥形仿形机织套的织造方法，其特征在于，包括顺次连接的以下步骤：

5.1)根据织物周长确定织物经纱的总列数n，根据织物厚度确定织物经纱的总层数m；

5.2)主体经纱排布：在上下两片中矩阵排布主体经纱，上下片中间隔2个以上综丝眼；

5.3)边缘经纱排布：主体经纱排布完成后，分别在主体经纱的两边由中间向两边缘以梯度递减方式两列一组排布边缘经纱，所述边缘经纱由内层向外层递减；

5.4)螺旋引纬：设定奇数列经纱所在的综框为前综框，偶数列经纱所在的综框为后综框；起始状态下前后综框位置为平齐状态，在引纬时根据编织结构不同相应调整前后两综框的位置，当综框运动到经纱呈一定的张开角度时，第一纬采用由外层至内层呈螺旋式引入，第二纬采用由内层至外层呈螺旋引出，第三纬采用由外层至内层呈螺旋式引入，依次序循环引入引出，完成引纬，在引纬过程中，根据织物幅宽的变化衰减主体经纱；

5.5)打纬：主体经纱衰减完成后，给钢筘一定的助力，将钢筘沿主体经纱方向推移，保持纬密一致，完成2.5D机织圆锥的织造。

6.如权利要求5所述的织造方法，其特征在于，所述第一纬不衰减经纱，第二纬在中间衰减相应根数经纱，第三纬不衰减经纱，第四纬在中间衰减相应根数经纱，依次序循环。

7.如权利要求5所述的织造方法，其特征在于，所述边缘经纱排列m/2+1列，由内层向外层两列一组逐层递减。

8.如权利要求5所述的织造方法，其特征在于，所述编织结构包括浅交弯联或浅交直联。

说明书

一种2.5D仿形机织套及其织造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及2.5D立体机织技术领域，具体涉及一种2.5D仿形机织套及其织造方法。

背景技术

[0002] 2.5D机织是近年来发展起来的一种新型机织工艺技术，具有规模性生产能力好、结构设计相对简单和制造技术相对稳定等优点，是目前很有前途的一种新型复合材料结构。2.5D纺织制备的预成型织物具有良好的结构整体性，从而有利于提高复合材料的性能，赋予复合材料极佳的层间剪切强度、极好的抗冲击损伤性、适宜的韧性和较高的比强度、比模量，且可以根据需要织造不同型面的织物。

[0003] 等截面或变截面筒状织物应用广泛，在现代工业中可用于气体、液体的输送制造滤尘带，也可用作复合材料的增强材料，变截面筒状织物是一种预成型织物，可用作不同直径、不同厚度的管道及管道连接件，还可用于制作其它部件：如发动机的喷管、导弹的弹头外皮、罩体等。

[0004] 现有技术中，采用圆织机织造筒状织物时，织造的筒状织物两侧存在缝隙以及不均匀现象，降低了织物的使用性能。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种2.5D仿形机织套及其织造方法，采用该方法制造圆筒状或圆锥状机织套时，可消除织物两侧存在的缝隙以及不均匀现象。

[0006] 本发明采用的技术方案是：

[0007] 一种2.5D仿形机织套，所述机织套由上下两片构成，m为织物经纱的总层数，m/2层经纱贡献了织物的厚度；n为织物经纱的总列数，n/2列经纱贡献了织物的幅宽；m为大于等于2的偶数，由织物经纱总厚度确定；n为大于1的正整数，由织物经纱总列数确定；其特征在于，所述机织套的经纱排列方法包括以下步骤：

[0008] 1)在上下两片中矩阵排布主体经纱，上下片中间隔2个以上综丝眼；

[0009] 2)主体经纱排布完成后，分别在主体经纱的两边由中间向两边缘以梯度递减方式两列一组排布边缘经纱，所述边缘经纱由内层向外层递减。

[0010] 更进一步地，所述边缘经纱排列m/2+1列，由内层向外层两列一组逐层递减。

[0011] 在主体经纱两边增加梯度布纱排列。织造过程中，无论经纱是否进行衰减，梯度经纱的排布不变，梯度经纱的布置有效避免了在织造过程中由于螺旋引纬形成的织物两侧存在缝隙以及不均匀现象。

[0012] 一种2.5D圆筒状仿形机织套的织造方法，包括顺次连接的以下步骤：

[0013] 3.1)根据织物周长确定织物经纱的总列数n，根据织物厚度确定织物经纱的总层数m；

[0014] 3.2)主体经纱排布：在上下两片中矩阵排布主体经纱，上下片中间隔2个或2个以上综丝眼；

[0015] 3.3)边缘经纱排布：主体经纱排布完成后，分别在主体经纱的两边由中间向两边缘以梯度递减方式两列一组排布边缘经纱，所述边缘经纱由内层向外层递减；

[0016] 3.4)螺旋引纬：设定奇数列经纱所在的综框为前综框，偶数列经纱所在的综框为后综框；起始状态下前后综框位置为平齐状态，在引纬时根据编织结构不同相应调整前后两综框的位置，当综框运动到经纱呈一定的张开角度时，第一纬采用由外层至内层呈螺旋式引入，第二纬采用由内层至外层呈螺旋引出，第三纬采用由外层至内层呈螺旋式引入，依次序循环引入引出，完成引纬，完成2.5D机织圆筒的织造。

[0017] 进一步地，所述2.5D圆筒状仿形机织套的编织结构包括浅交弯联或浅交直联。

[0018] 利用梯度布经纱方式制备2.5D圆筒状仿形机织套，所制备的机织套上下片之间没有缝隙，且不存在不均匀现象。

[0019] 一种2.5D圆锥形仿形机织套的织造方法，包括顺次连接的以下步骤：

[0020] 5.1)根据织物周长确定织物经纱的总列数n，根据织物厚度确定织物经纱的总层数m；

[0021] 5.2)主体经纱排布：在上下两片中矩阵排布主体经纱，上下片中间隔2个或2个以上综丝眼；

[0022] 5.3)边缘经纱排布：主体经纱排布完成后，分别在主体经纱的两边由中间向两边缘以梯度递减方式两列一组排布边缘经纱，所述边缘经纱由内层向外层递减；

[0023] 5.4)螺旋引纬：设定奇数列经纱所在的综框为前综框，偶数列经纱所在的综框为后综框；起始状态下前后综框位置为平齐状态，在引纬时根据编织结构不同相应调整前后两综框的位置，当综框运动到经纱呈一定的张开角度时，第一纬采用由外层至内层呈螺旋式引入，第二纬采用由内层至外层呈螺旋引出，第三纬采用由外层至内层呈螺旋式引入，依次序循环引入引出，完成引纬，在引纬过程中，根据织物幅宽的变化衰减主体经纱；

[0024] 5.5)打纬：主体经纱衰减完成后，给钢筘一定的助力，将钢筘沿主体经纱方向推移，保持纬密一致，完成2.5D机织圆锥的织造。

[0025] 进一步地，所述2.5D圆锥形仿形机织套的第一纬不衰减经纱，第二纬在中间衰减相应根数经纱，第三纬不衰减经纱，第四纬在中间衰减相应根数经纱，依次序循环。

[0026] 进一步地，所述2.5D圆锥形仿形机织套的边缘经纱排列m/2+1列，由内层向外层两列一组逐层递减。

[0027] 进一步地，所述2.5D圆锥状仿形机织套的编织结构包括浅交弯联或浅交直联。

[0028] 利用梯度布经纱方式制备2.5D圆锥状仿形机织套，所制备的机织套上下片之间没有缝隙，且不存在不均匀现象。

[0029] 本发明的有益效果：采用梯度布经纱的方式，可应用于任何2.5D变截面或等变截面的筒状织物的织造，所制备的机织套上下片之间没有缝隙，且不存在不均匀现象。

附图说明

[0030] 图1是本发明的实施方式1的圆筒形机织套的梯度布纱示意图。

[0031] 图2是本发明的实施方式1的圆筒形机织套的前综框高于后综框经纱布纱图。

[0032] 图3是本发明的实施方式1的圆筒形机织套的后综框高于前综框经纱布纱图。

[0033] 图4是本发明的实施方式3的圆锥形机织套的梯度布纱示意图。

[0034] 图5是本发明的实施方式3的圆锥形机织套的前综框高于后综框经纱布纱图。

[0035] 图6是本发明的实施方式3的圆锥形机织套的后综框高于前综框经纱布纱图。

具体实施方式

[0036] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及优选的实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

[0037] 实施方式1

[0038] 利用梯度布经纱的方式制备一种2.5D圆筒状仿形机织套。所述圆筒状仿形机织套采用的经纱为480Tex×1股的高强玻璃纤维，纬纱为480Tex×1股的高强玻璃纤维，圆筒状仿形机织套的理论厚度为3mm，筒直径为70mm，长度200mm，沿长度方向为等直径。织物结构为2.5D机织浅交弯联结构，织物经密为9根/厘米，纬密为3.3根/厘米。

[0039] 所述机织套的织造方法包括以下步骤：

[0040] 第一步，根据织物周长确定织物经纱的总列数n＝200，根据织物厚度确定织物经纱的总层数m＝10；

[0041] 第二步，主体经纱排布：经纱排列方式为上5层和下5层，上下层中间隔2个综丝眼，采用45#钢筘，将200列经纱每两列为一组依次穿入筘齿。

[0042] 第三步，边缘经纱排布：参阅图1，在主体经纱两边依次以梯度形式步入六列边缘经纱。如图1虚线框所示，在主体经纱左右两边相邻两列的第1、2、3、4层分别布入8根经纱，第5层空；第6层空，第7、8、9、10层分别布入8根经纱。主体经纱左右两边次相邻两列的第1、2、3层分别布入6根经纱，第4、5层空；第6、7层空，第8、9、10层分别布入6根经纱。在主体经纱左右两边再次相邻两列，即梯度布纱的边缘两列，的第1、2、层分别布入四根经纱，第3、4、5层空；第6、7、8层空，在第9、10层分别步入4根经纱。

[0043] 第四步，第一纬引入：将前后两列综框调整为前综框高于后综框两个综丝眼的位置，纱线运动后位置如图2所示。纬纱由第1层经纱与第2层经纱中间位置引入，从第13层经纱和第14层经纱中间位置引出；再由第2层经纱和第3层经纱位置引入，从第12层经纱和第13层经纱中间位置引出；再由第3层经纱和第4层经纱中间位置引入，从第11层经纱和第12层经纱中间位置引出，依次循环直到从第8层经纱和第9层经纱中间位置引出，完成第一纬的引入，编织完成第一纬。

[0044] 第五步，第二纬引入：将前后两列综框调整为后综框高于前综框两个综丝眼的位置，纱线运动后位置如图3所示。按照第一纬反方向依次引纬，即纬纱从第8层经纱和第9层经纱中间位置引入，最后从第1层经纱与第2层经纱中间位置螺旋引出，完成第二纬的引入，编织完成第二纬。

[0045] 第六步，重复第四、五步的动作直到完成所有纬纱的编织，完成2.5D机织圆筒的织造。

[0046] 实施方式2

[0047] 实施方式2与实施方式1基本相同，不同之处仅在于，织物结构为2.5D机织浅交直联结构，纬纱的编织方法为：

[0048] 第一步，第一纬引入：将前后两列综框调整为前综框高于后综框两个综丝眼的位置，纱线运动后位置如图2所示，纬纱的引入方式与实施方式1的第一纬相同，这里不再赘述。

[0049] 第二步，第二纬引入：将前后两列综框调整为前综框与后综框平齐位置，纱线运动后位置如图1所示，纬纱的引入方式与实施方式1的第二纬相同，这里不再赘述。

[0050] 第三步，第三纬引入：将前后两列综框调整为后综框高于前综框两个综丝眼的位置，纱线运动后位置如图3所示，纬纱的引入方式与实施方式1的第三纬相同，这里不再赘述。

[0051] 第四步，第四纬引入：将前后两列综框调整为前综框与后综框平齐位置，纱线运动后位置如图1所示，纬纱的引入方式与实施方式1的第四纬相同，这里不再赘述。

[0052] 第五步，重复第四、五步的动作直到完成所有纬纱的编织，完成2.5D机织圆筒的织造。

[0053] 实施方式3

[0054] 利用梯度布经纱的方式制备一种2.5D圆锥状仿形机织套。所述机织套采用的经纱为480Tex×1股的高强玻璃纤维，纬纱为480Tex×2股的高强玻璃纤维，2.5D机织锥体的厚度为3.0mm，织物大端直径为Φ＝400±1mm，小端直径为Φ＝0mm。织物结构为2.5D机织浅交直联结构，经纱的设计层数为4层，织物经密为9根/厘米，纬密为4.0根/厘米。

[0055] 所述机织套的织造方法包括以下步骤：

[0056] 第一步，根据织物周长确定织物经纱的总列数n＝1132，根据织物厚度确定织物经纱的总层数m＝8；

[0057] 第二步，主体经纱排布：经纱排列方式为上4层和下4层，上下层中间隔2个综丝眼，采用45#钢筘，将1132列经纱每两列为一组依次穿入筘齿。

[0058] 第三步，边缘经纱排布：参阅图4，在主体经纱两边依次以梯度形式步入四列边缘经纱。如图4虚线框所示，在主体经纱左右两边相邻两列的第1、2、3层分别布入6根经纱，第4层空；第5层空，第6、7、8层分别布入6根经纱。主体经纱左右两边次相邻两列的第1、2层分别布入4根经纱，第3、4层空；第5、6层空，第7、8层分别布入4根经纱。在主体经纱左右两边再次相邻两列，即梯度布纱的边缘两列，的第1、2层分别布入四根经纱，第3、4层空；第5、6层空，在第7、8层分别步入4根经纱。

[0059] 第四步，第一纬引入不衰减经纱：将前后两列综框调整为前综框高于后综框两个综丝眼的位置，纱线运动后位置如图5所示。纬纱由第1层经纱与第2层经纱中间位置引入，从第11层经纱和第12层经纱中间位置引出；再由第2层经纱和第3层经纱位置引入，从第10层经纱和第11层经纱中间位置引出；再由第3层经纱和第4层经纱中间位置引入，从第9层经纱和第10层经纱中间位置引出，依次循环引入纬纱，直到从第7层经纱和第8层经纱中间位置引出，完成纬纱的引入，编织完成第一纬。

[0060] 第五步，第二纬引入并衰减经纱：将前后两列综框调整为前综框与后综框平齐位置，纱线运动后位置如图4所示。根据幅宽变化，在中间衰减相应根数经纱，按照第一纬反方向依次引纬，即纬纱从第8层经纱和第9层经纱中间位置引入，最后从第1层经纱与第2层经纱中间位置螺旋引出，完成第二纬的引入，编织完成第二纬。

[0061] 第六步，第三纬引入不衰减经纱：将前后两列综框调整为后综框高于前综框两个综丝眼的位置，纱线运动后位置如图6所示。按照第一纬的方式引入纬纱，编织完成第三纬。

[0062] 第七步，第四纬引入并衰减经纱：将前后两列综框调整为前综框与后综框平齐位置，纱线运动后位置如图4所示。根据幅宽变化，在中间衰减相应根数经纱，按照第三纬的方式引入纬纱，编织完成第四纬。

[0063] 第八步，重复第四到第七步的动作直到完成所有纬纱的编织，完成2.5D机织圆锥的织造。

[0064] 实施方式4

[0065] 实施方式4与实施方式3基本相同，不同之处仅在于，织物结构为2.5D机织浅交弯联结构，纬纱的编织方法为：

[0066] 第一步，第一纬引入不衰减经纱：将前后两列综框调整为前综框高于后综框两个综丝眼的位置，纱线运动后位置如图5所示。纬纱的引入方式与实施方式3的第一纬相同，这里不再赘述。

[0067] 第二步，第二纬引入衰减经纱：将前后两列综框调整为后综框高于前综框两个综丝眼的位置，纱线运动后位置如图6所示。纬纱的引入方式与实施方式3的第二纬相同，这里不再赘述。

[0068] 第三步，重复第一到第二步的动作直到完成所有纬纱的编织，完成2.5D机织圆锥的织造。

[0069] 本发明的梯度布经纱方式也可应用于除浅交弯联及浅交直联以外的其它任何编织结构的任何2.5D变截面或等变截面的筒状织物的织造。

[0070] 以上说明书中未做特别说明的部分均为现有技术，或者通过现有技术既能实现。