专利名称：加筋三维织物的编织工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种三维织物的编织工艺，特别是一种加筋三维织物的编织工艺，属于立体织物编织技术领域。
背景技术：
整体加筋构件的编织工艺是整体加筋构件的关键技术之一，目前国内整体加筋构件形状各异，种类繁多，绝大多数采用平面织物铺层再缝合而成，也有采用编织缝合组合法。这两种成型方法的主要缺点是织物整体性差、仿形效果欠缺、缝合操作可控性差、织物的均匀性和一致性较差，影响构件的性能，尤其是织物界面的交织处力学性能薄弱，质量难以保证。
由于三维织物具有独特的结构(如图1所示)，用其增强的复合材料具有高损伤容限、耐冲击、抗分层和疲劳等综合性能。而加筋织物在三维织物中属于异型织物领域。异型织物在航空航天领域中的应用的较为广泛。它具有形状特殊、性能要求较高、要求整体性好等特点，但是要实现该类织物的整体编织，编织工艺就较为复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是现有的三维加筋织物编织方法存在的织物整体性差、仿形效果欠缺、缝合操作可控性差、织物的均匀性和一致性较差，织物界面的交织处力学性能薄弱，质量难以保证等问题。
本发明通过生经法、引纬法和C型或L型往返逐层穿纬法进行穿纬，实现非闭合形状织物的整体编织，以增强织物的整体性能。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案通过C型或L型往返逐层穿纬法进行穿纬，实现非闭合形织物的整体编织，通过生经法实现加筋织面的预置经纱，通过引纬法进行加筋织面的经纬纱的交织。
本发明将生经法、C型或L型往返逐层穿纬法和引纬法三种编织工艺结合并运用于异型立体织物的编织过程中，解决了加筋部分没有经纱、经纱增长要求一次操作完成、加经工艺操作难度较高，从而使得织物的整体编织难度性增加等问题。本发明涉及所织造出的整体编织加筋三维织物具有整体性好、成型可控、高损伤容限、耐冲击、抗分层和抗疲劳等优良性能，可广泛用于具有多交织面立体织物的整体编织。
图1为是三维织物的结构组织图其中，·表示纬纱，～表示经纱。
图2是C型往返逐层穿纬法的示意3是L型往返逐层穿纬法的示意4是生经法的示意图其中，1为生长出的经纱，2为经纱两端对应锭子的位置，3处的位置不交织，4为平齐线图5是引纬法的示意图1图6是引纬法的示意图2图5、图6中，左边纵向的数字表示经纱层数，右边纵向的数字表示喂纬纱的根数，箭头表示喂纱方向图7是引纬法的示意图3图8是加筋三维织物的实物图其中，5为织物的主体，6为织物的加筋，7、8为织物的交接处即5和6的交接处图9是C型织物两端加筋面的引纬图其中，9是织物主体，10为加筋面的预置经纱，11为纬纱，12为引纬方向，13是对应的经纱，应作为纬纱用于引纬的经纱。
具体实施例方式
我们称织物的外壳为主体，内腔的截面为加筋。有些加筋织物的主体为不闭合型织物，即主体有一个以上(含一个)的截面没有进行编织。C型和L型是指织物主体的剖面形状，主体剖面呈圆弧型或方框型的织物属于C型，主体剖面呈角度型的织物属于L型。
下面以编织如图7所示的加筋三维织物为例对本发明作进一步详述。
织物的编织由C面交接处开始往D面进行纬纱的缠绕，先编织织物的主体部分，主体采用L型往返逐层穿纬法，其具体操作如下(1)参见图3，三维织物的织物结构是通过相邻两列经纱的相对位移和穿纬来实现交织的。所以我们设定相邻两列经纱为一对，把织物外表面能看到的那股经纱所在的列定义为高列，则与它成对的另一列为低列。
(2)将内层第一层开口，由织物主体的C面穿入纬纱，穿至D面回头，将内层第二层开口，由第二层穿入纬纱，穿至C面。再由C面回头，将内层第三层开口，由第三层穿入纬纱，穿至D面。以下类推，由内向外依次往返穿入纬纱至表面第二层。
(3)然后将高低列进行相对位移，位移距离为4个锭子的间距。位移后原来的高列下移成为低列，原来的低列上移成为高列。再将外层第二层开口，由织物主体C面穿入纬纱，穿至D面回头，将外层第二层开口，由第二层穿入纬纱，穿至C面。再由C面回头，将外层第三层开口，由第三层穿入纬纱，穿至D面。以下类推，由内向外依次往返穿入纬纱至内表面第一层。
当编织至如图8所示的交接处2时，进行加筋部分的编织，加筋部分的经纱采用生经法引出经纱，下面结合图4详细说明生经法的具体操作方法如下(1)生经法采用成对引经法，就是在原来的一根经纱上引出对应的两根经纱；(2)生经法是在低列的每一根经纱上加一根经纱作为新生长出的经纱。新生长出的经纱的两头分别为加筋织面的经纱的高低列上对应的两个位置，即成对生长的经纱。
(3)需要注意的是，原经纱和原经纱上生长出的经纱的位置应该一一对映，就是说原经纱的位置如对映于高列的第n个位置，则该经纱上生长出的经纱也应该对映于高列和低列的第n个位置。如图5、图6中，低列的第1个位置，则该经纱生长出的经纱的两头应分别对应于引入经纱高列和低列的第1个位置。低列的第3个位置，则该经纱生长出的经纱的两头应分别对应于生长出的经纱高列和低列的第3个位置。
织物两端的加筋部分(如图8中的A、B两个面)的编织采用引纬法。结合图5至图7详细说明引纬法的具体操作方法
参见图7，我们假设织物主体部分相交的两个面分别为C面、D面。用生经法引入加筋织面的经纱，其中C面的生出的经纱作为加筋织面的经纱，D面的生出的经纱须按织物的纬密计算引经数量和引经分布。D面的生出的经纱作为纬纱，用引纬法与C面的生出的经纱进行编织，具体引纬方法如下将织物内层第一层开口，喂入纬纱，纬纱方向与经纱方向垂直。再将内层第二层开口，引入纬纱。以下类推，由内向外依次进行引纱至表面第一层。然后将高低进行错位，将织物内层第一层开口，引入纬纱。再将内层第二层开口，引入纬纱，依此类推，由内向外依次进行引纱至表面一层。
引入第二组纬纱后，已经实现了一次交织。利用后一组的引纱可以把前一组的引纱打紧，实现对纬纱密度的控制。
引纬法也可用于经纱的增长，如“X”型织物，可将该类织物看做是由“＞”和“＜”两部分组成，可以设定“＞”为主体，“＜”为加筋。加筋采用引纬法则较容易实现。
C型加筋织物的编织方法于L型加筋织物的编织方法有类似处。下面简单介绍一下C型加筋织物的整体编织工艺(1)主体的编织沿主体方向采用C型往返逐层穿纬法(见图2)，操作方法同L型。
(2)加筋面的预置经纱采用生经法，操作方法同L型。
(3)物两端加筋面的引纬类似于L型织物的加筋面的引纬法。区别在于用主体两个平行面的经纱作为纬纱进行交错引纬。见图9。
(4)织物中间加筋面的引纬采用往返穿纬法引纬，纬纱往返的两头套在主体的内层对应位置的经纱上(见图9中的13)。
权利要求
1.加筋三维织物的编织工艺，其特征是首先通过C型或L型往返逐层穿纬法进行穿纬，进行非闭合形织物的整体编织，其次通过生经法实现加筋织面的预置经纱，最后通过引纬法进行加筋织面的经纬纱的交织。
2.如权利要求1所述的加筋三维织物的编织工艺，其特征是所述的L型往返逐层穿纬法是通过相邻两列经纱的相对位移和穿纬来实现交织的，具体如下(1)设定相邻两列经纱为一对，把织物外表面能看到的那股经纱所在的列定义为高列，则与它成对的另一列为低列。(2)将内层第一层开口，由织物主体的C面穿入纬纱，穿至D面回头，将内层第二层开口，由第二层穿入纬纱，穿至C面。再由C面回头，将内层第三层开口，由第三层穿入纬纱，穿至D面。以下类推，由内向外依次往返穿入纬纱至表面第二层。(3)然后将高低列进行相对位移，位移距离为4个锭子的间距。位移后原来的高列下移成为低列，原来的低列上移成为高列。再将外层第二层开口，由织物主体C面穿入纬纱，穿至D面回头，将外层第二层开口，由第二层穿入纬纱，穿至C面。再由C面回头，将外层第三层开口，由第三层穿入纬纱，穿至D面。以下类推，由内向外依次往返穿入纬纱至内表面第一层。
3.如权利要求1所述的加筋三维织物的编织工艺，其特征是所述的生经法采用成对引经法，即在原来的一根经纱上引出对应的两根经纱；在低列的每一根经纱上加一根经纱作为新生长出的经纱，新生长出的经纱的两头分别为加筋织面的经纱的高低列上对应的两个位置，原经纱和原经纱上生长出的经纱的位置是一一对映的。
4.如权利要求1所述的加筋三维织物的编织工艺，其特征是所述的引纬法是假设织物主体部分相交的两个面分别为C、D面。用生经法引入加筋织面的经纱，其中C面的生出的经纱作为加筋织面的经纱，D面的生出的经纱须按织物的纬密计算引经数量和引经分布。D面的生出的经纱作为纬纱，用引纬法与C面的生出的经纱进行编织，具体引纬方法如下将织物内层第一层开口，喂入纬纱，纬纱方向与经纱方向垂直；再将内层第二层开口，引入纬纱，以下类推，由内向外依次进行引纱至表面第一层；然后将高低进行错位，将织物内层第一层开口，引入纬纱。再将内层第二层开口，引入纬纱，依此类推，由内向外依次进行引纱至表面一层；引入第二组纬纱后，已经实现了一次交织；利用后一组的引纱可以把前一组的引纱打紧，实现对纬纱密度的控制。
全文摘要
本发明涉及一种加筋三维织物的编织工艺，其特征是首先通过C型或L型往返逐层穿纬法进行穿纬，进行非闭合形织物的整体编织，其次通过生经法实现加筋织面的预置经纱，最后通过引纬法进行加筋织面的经纬纱的交织。本发明将生经法、C型或L型往返逐层穿纬法和引纬法三种编织工艺结合并运用于异型立体织物的编织过程中，解决了加筋部分没有经纱、经纱增长要求一次操作完成、加经工艺操作难度较高，从而使得织物的整体编织难度性增加等问题。本发明涉及所织造出的整体编织加筋三维织物具有整体性好、成型可控、高损伤容限、耐冲击、抗分层和抗疲劳等优良性能，可广泛用于具有多交织面立体织物的整体编织。
文档编号D03D23/00GK1570233SQ20041001486
公开日2005年1月26日 申请日期2004年5月10日 优先权日2004年5月10日
发明者朱梦蝶, 张立泉, 张建钟, 郭洪伟 申请人:南京玻璃纤维研究设计院有限责任公司