具有提高的宽度方向稳定性的基于金属元件的纺织产品的制作方法

专利名称：具有提高的宽度方向稳定性的基于金属元件的纺织产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及纺织产品和纺织产品的制作方法。具体来说，本发明涉及基于金属元 件的纺织产品及其制作方法，与传统的基于金属元件的纺织产品及其制造方法相比，该基 于金属元件的纺织产品在特性、可加工性和最终应用方面具有改进的性能。
背景技术：
基于金属元件的纺织产品及其在加强的物品中的使用已在现有技术中有很多描 述。如此纺织产品的实例示例在W0 2005/118263中，该专利描述了基于金属绳线技术的纺 织产品，该产品具有沿经线方向平行的金属绳线和沿纬线方向平行的纺织纱线或纤维。为了制造如此的加强物品，在压缩模制工艺过程之后，包括基于金属的纺织产品 的合成织物要承受温度和/或压力，该温度和/或压力足以致使聚合物材料，可选含有聚合 物填料和/或短/长加强纤维(诸如玻璃纤维、芳族聚酸胺纤维、碳纤维、陶瓷纤维、…)的 聚合物材料，流动和填充金属细丝之间的空隙。这可在一个步骤中进行，或可需要其后的多 个步骤。有可能地，添加其它的聚合物材料，例如，聚合物板片，或其周围挤压一层聚合物材 料。用于准备加强物品的较佳的基于金属元件的纺织产品，可以是在加工过程中具有 稳定结构的纺织产品，由此，纺织产品保持其平行的布置和几何形状。较佳的基于金属元件的纺织产品可以是在制造加强物品的其它生产步骤中保持 其特性的纺织产品，这样的特性诸如浸湿特性和层叠、挤压、拉挤(pultrusion)、反应注塑 模制、注塑、树脂转移模制、树脂熔合和压缩模制等的可加工性。人们知道可将平行的粗纱添加到金属绳中，或简单地使用较高特克斯(tex)值的 纱线连接金属绳，由此在制造过程中提高预加载的张力。1特克斯的纱线的重量是每1000m 重1克。该种添加减小了金属绳的自由可达表面，或换言之，产生屏蔽效果，导致内部浸渍、 粘结力较小和降低抗冲击能力。

发明内容
本发明的一目的是提供一种用来制备加强物品的改进的基于金属元件的纺织产 品以及制造该纺织产品的方法。与传统的基于金属元件的纺织产品相比，本发明的基于金 属元件的纺织产品具有提高的加工能力和提高的特性。在一个方面，本发明涉及一种纺织产品，该纺织产品包括一层诸如金属绳那样细 长金属元件，金属元件构造成平行的列，并在其后的加工过程中，例如通过一列组织将金属 元件固定在该结构布置中，通过包括、陷入、俘获或包围每个金属元件固定在组织的腿部和 组织的针背垫纱之间。较佳地，针前垫纱或针背垫纱跨越在至少两个组织线之间。这提供 了金属元件的宽度方向的稳定性。纺织产品可附加地包括一层纤维，所述纤维层既可平行于金属元件，也可相对于 该层平面内的金属元件层具有一定角度。该附加纤维可与同一列的作为金属元件的组织连接在组织的腿部和与第一层的金属元件相同的针背垫纱之间，或只用其后的组织的针背垫 纱。纺织产品还可附加地包括第二列组织，它们与第一列同步地形成，因此可用单独 的纱线获得。第二层组织可将不同列的金属元件或纤维连接到第一列组织，或可连接与第 一列组织相同的金属元件。此外，第二层组织可将金属或纤维元件连接在组织的腿部和与 第一层金属元件相同的针背垫纱之间，或只用其后的组织的针背垫纱。附加列的组织和金属元件和纤维的平行列可纳入到该结构内。该结构内元件的限 制取决于机器的构造。一般地，对于每列组织应有一个导向机构，一个导向机构用于每列平 行元件，诸如针的大小和针之间的距离之类的机器的物理限制，必须与用于各列组织中的 纱线尺寸以及金属和纤维元件的各层相匹配。金属元件例如是金属绳，可基本上彼此平行，而纤维也可基本上彼此平行。金属元 件层和纤维层之间的角度可以是0°至90°的任意角度。该列组织沿一个方向可具有至少一个主要插入路径。此外，沿一个或多个或较佳 地基本上所有的金属元件，一列组织沿一个方向可具有至少一个主要插入路径。它可由闭 合的或敞开的组织圈构成，组织圈的形式有柱组织、经编组织、斜纹(k6per)组织、集圈组 织、经绒组织、经缎组织等，也可构思针背垫纱较长的其它的组织。尤其是，针背垫纱可跨越 两个或更多个组织线。在从柱组织、经编组织、斜纹组织、集圈组织、经绒组织、经缎组织等的进程中，对 于邻近金属元件之间的运动限制的影响在进一步的加工过程中逐渐地加强。因此，金属元 件的稳定性随着组织类型从柱组织到经编组织、斜纹组织、集圈组织、经绒组织、经缎组织 等的改变而提高。还有，最后织物的横向模量(宽度方向稳定性)也以相同量级增大。这 在加工过程中减小金属元件相对运动的风险。这些组织可由选自以下的技术得到，例如，单轴向经线编织、双轴向经线编织、拉 歇尔经编织和钩针编织和/或它们的混合法。根据本发明该方面的纺织产品可用于制造各种制品，例如但不限于加强的层叠 物、带子、型材、轮胎、轮胎加强件、抗冲击元件(诸如冲击梁或冲击帘或缓冲器)、建筑构件 或传送带。本发明对于如此产品具有较佳的浸渍、粘结和抗冲击等优点。根据本发明的另一方面，本发明还涉及一种纺织产品，其包括一层诸如金属绳那 样细长金属元件，金属元件构造成平行的列，并在其后的加工过程中，例如通过一系列组织 将金属元件固定在该结构布置中，通过包括、俘获、围绕、陷入或包围每个金属元件固定在 组织的腿部与组织的针背垫纱和针前垫纱之间，该列组织紧密地固定住金属元件。在形成 过程中，例如，在如称之为斜纹组织形成的组织中，当金属元件放置在至少两个针内时，组 织的针前垫纱可用来连接诸金属元件。该类型组织对金属元件提供了稳定性。在形成过程 中，当针前垫纱置于2个针内时，则两个组织由同一组织元件同时形成。连接两个组织的部 分一起对组织线形成90°或约90°的角，以提供附加的宽度方向稳定性。纺织产品可附加地包括一层纤维，所述纤维层既可平行于金属元件，也可相对于 该层平面内的金属元件层具有一定角度。该附加纤维可与同一列的作为金属元件的组织连 接在组织的腿部及与第一层金属元件令相同的针背垫纱和针前垫纱之间，或只用其后的组 织的针背垫纱。
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纺织产品可附加地包括第二列组织，它们与第一列同步地形成，因此可用单独的 纱线获得。第二层组织可将不同列的金属元件或纤维连接到第一列组织，或可连接与第一 列组织相同的金属元件。此外，第二层组织可将金属或纤维元件连接在组织的腿部和与第 一层金属元件相同的针背垫纱和针前垫纱之间，或只用其后的组织的针背垫纱。附加列的组织和金属元件和纤维的平行列可纳入到该结构内。该结构内元件的限 制取决于机器的构造。一般地，对于每列组织应有一个导向机构，一个导向机构用于每列平 行元件，诸如针的大小和针之间的距离之类的机器的物理限制，必须与用于各列组织中的 纱线尺寸以及金属和纤维元件的各层相匹配。该列组织沿一个方向可具有至少一个主要插入路径。此外，沿一个或多个或较佳 地基本上所有的金属元件，该列组织沿一个方向可具有至少一个主要插入路径。它可由闭 合的或敞开的组织圈构成，纺织产品由此可构造成以下组织圈的形式，有斜纹-柱组织、斜 纹_经编组织、斜纹_集圈组织、斜纹_经绒组织、斜纹_经缎组织等，也可构思针背垫纱较 长的其它的斜纹组织。同样地，斜纹组织可在三个针上形成，以一下子形成3个组织线。在从斜纹_柱组织到斜纹_经缎组织的进程中，对于邻近金属元件之间的运动限 制的影响在进一步的加工过程中逐渐地加强。这些组织可由选自以下的技术得到，例如，单轴向经线编织、双轴向经线编织、拉 歇尔经编织和钩针编织和/或它们的混合法。在本发明的还有另一方面，提供一种纺织产品，其包括一层诸如金属绳那样细长 金属元件，金属元件构造成平行的列，并在其后的加工过程中，例如通过一系列组织将金属 元件固定在该结构布置中，通过包括或陷入每个金属元件而将金属元件固定在组织的腿部 和组织的针背垫纱之间，由此，使组织线少于金属元件。本发明的该部分不同于前两个部分，不同之处在于，在前面部分中，被包括在单一 层内的金属元件数量与机器上针数量相同。本发明允许附加的金属元件附加到第一列金属 元件内，其中，金属元件互相平行并在单一平面内。而现有技术允许添加附加的列，但它们 在不同的层内。现有技术还存在将元件添加到单一平面内，但这些元件不被包围在组织腿 部和针背垫纱之间，于是不能强力地固定就位。在某些现有技术中，金属或纤维元件多于针 数量，但在所述结构中没有机构来确保某些金属或纤维元件不围绕其它金属或纤维元件交 叉或扭转。可组合到单一平面内且互相平行的金属元件的数量取决于金属元件厚度和经线 编织或钩针编织机器结构。在现有技术中，每个组织线纳入一个金属元件。组织线之间的 间距取决于机器上针的偏移。每个附加的金属元件必须能够配合在第一和其后的金属元件 之间，并必须各具有在机器上的单独的导向机构。附加列的组织和金属元件和纤维的平行列也可被纳入到结构中。结构中元件的限 制取决于机器结构和金属元件和纤维的相对厚度。一般地，对于每列组织应有一个导向机 构，对于每列平行元件应有一个或多个导向机构。此外，机器的物理限制，诸如针大小和针 的距离，必须匹配于用于各列组织中的纱线尺寸以及金属和纤维元件的层次。组织的结构可包括上述本发明的前面几个方面中所述的所有结构。这些结构包括 经编组织、集圈组织、经绒组织、经缎组织和针背垫纱较长的其它的组织，以及斜纹变化，包 括有斜纹_柱组织、斜纹_经编组织、斜纹-集圈组织、斜纹_经绒组织、斜纹_经缎组织等，也可构思针背垫纱较长的其它的斜纹组织。除了以上所述，也可使用简单敞开或闭合链的 组织以添加到金属元件中而形成纺织结构。这些组织可由选自以下的技术得到，例如，单轴向经线编织、双轴向经线编织、拉 歇尔经编织和钩针编织和/或它们的混合法。


图1示出带有经编组织的根据本发明一实施例的纺织产品。图2示出带有集圈组织的根据本发明纺织产品的一实施例。图3示出带有经绒组织的根据本发明纺织产品的一更佳实施例。图4示出带有经缎组织的根据本发明纺织产品的一实施例。图5示出开链和开式斜纹链组织的细节。图6示出根据本发明一实施例的带有开式斜纹链组织的纺织产品。图7示出带有开式斜纹链组织的根据本发明一实施例的纺织产品的实施例。图8示出根据本发明一实施例的纺织产品。图9示出根据本发明一实施例的另一纺织产品。图10示出根据本发明一实施例的另一纺织产品。
具体实施例方式现将参照某些附图对具体的实施例来描述本发明，但本发明不局限于实施例，仅 由权利要求书予以限定。所述附图仅是示意图不带有限制意义。在附图中，为了图示的目 的，某些元件的尺寸可能被夸大而没有按比例绘出。尺寸和相对尺寸不对应于本发明实践 中的实际缩减量。此外，说明书中和权利要求书中的术语第一、第二、第三等用来区分类似的元件并 不一定描述顺序，既不是时间的、空间的排队顺序，也不是任何其它方式的顺序。应该理解 到，如此使用的这些术语在合适情况下是可以互换的，本文中描述的本发明实施例能够按 不同于这里所述或所图示的顺序进行操作。而且，说明书中和权利要求书中的术语顶部、底部、之上、之下等用于描述的目的 并不一定描述相对位置。应该理解到，如此使用的这些术语在合适情况下是可以互换的，本 文中描述的本发明实施例能够按不同于这里所述或所图示的定向进行操作。应该指出的是，权利要求中采用的术语“包括”不应被诠释为局限于以下所列的装 置方法；它不排除其它的元件或步骤。因此应该诠释为规定了所涉及的所述特征、整体、步 骤或部件，但不排斥存在或添加一个或多个其它的特征、整体、步骤或部件或它们的组合。 因此，“包括装置A和B的设备”这样的表达范围不应局限于仅由部件A和B组成的设备。 对于本发明来说，它意味着A和B仅是设备的相关部件。根据本发明，提供一种用于制备加强物品的基于金属元件的改进的纺织产品。与 传统的基于金属元件的纺织产品相比，本发明的该基于金属元件的纺织产品允许有改进的 加工能力和改进的特性。对于用各种加工过程制造的冲击梁和类似产品来说，所述过程诸如层叠、挤压、拉 挤、反应性注塑模制、注塑、树脂转移模制、树脂熔合和压缩模制等，可相对于金属绳沿着轴
6向或垂直方向提供聚合物的流动。尤其是，在相对于金属绳沿垂直方向提供聚合物流动的 情形中，金属绳相对于固定点流动。这可造成金属绳失去其平行布置和几何形状，导致不稳 定的结构，这不稳定结构又对进一步的加工步骤具有影响。生成的加强物品具有低劣的弯 曲刚度、第一次失效时降低的最大力以及低的冲击吸收能力。本发明提供多种方法，通过使金属绳的自由运动减到最小来减缓上述问题。在一 个方面，本发明在纺织产品中提供较高程度的金属绳的一体性。与传统基于金属元件的纺织产品相比，本发明的基于金属元件的纺织产品例如允 许通过与附加绳稳定的纺织产品相比、保持优良的可达到性和浸渍性，来提高纺织产品及 生成的加强物品的特性，在附加绳稳定的纺织产品中，由于提高了绳的包封效应(所谓的 屏蔽效应)，降低了可达到性和浸渍性、粘结力和抗冲击能力。根据本发明的另一方面，基于金属元件的纺织产品非常适用于制造加强物品，尤 其是带有钢丝绳的开口加强结构。由这些开口结构制造如此的加强物品的一个相关的问题 在于，这些开口趋于变得非常不稳定，并对纺织产品的进一步加工有不利影响。根据本发明 的纺织产品具有提高的金属绳的稳定性。根据本发明的另一实施例，本发明的纺织产品在进一步的步骤中容易和快速地被 加工，且不会对生成的加强物品的最终性能造成不利影响。在本发明的情形中，术语“针背垫纱”是指形成组织的圈之间的纱线。每个针背垫 纱向上(下)延伸一个组织。线圈本身称之为“针前垫纱”。在本发明情形中，术语“工艺正面”是指在编织过程中织物上形成线圈的那一侧。 织物的另一侧通常称之为“工艺背面”。在本发明情形中，组织形成排和组织线，当组织形成时，组织线是沿着纺织产品的 机器方向。在本发明情形中，纺织产品具有沿经线垫纱那样的经线方向的细长金属元件。至 少某些经线金属元件被纱线的组织固定在一起。在本发明情形中，用于任何实施例中的金属元件应被理解为金属丝、金属丝束、金 属绞股线或金属绳。当绞股线或绳用于纺织产品中时，这些绞股线或绳较佳的是具有大而 粗糙的表面，在合适加工之后，例如粘结剂涂敷之后，可提高在聚合物材料上的机械锚固。 这些绳最好是开口金属绳结构(US4258543、US4158946、US541850)或密集绳(US4332131)。 可供选择地是，金属元件可具有约0. 2和3mm之间的直径，约0. 3和2mm之间的直径，较佳地 在约0. 7和1. 2mm之间，最佳地在约0. 9和1. 1mm之间。金属元件可以是钢丝绳。该钢丝绳 可以是与线接触的CC(密集绳(Compact Cord))、LSE (低20结构延长(Low 20 Structural Elongation))绳(W02005/052557)、层叠钢丝绳、单股钢丝绳或开口钢丝绳。如此的金属元 件可包括至少2细丝，细丝直径在约0. 03和0. 5mm之间，较佳地在约0. 04和0. 4mm之间。 细丝数量可以是在2和58之间，在3和35之间，或在3和21之间。然而，可采用较大直径 的绳，有可能用强度高的固有开口结构来制造根据本发明的纺织产品，当使用规定直径的 金属元件时，所述结构有高度的柔性。开口结构应被理解为呈网或网格形式的结构。任何金 属可被用来提供金属元件。最好是使用诸如高碳钢合金或不锈钢合金之类的合金。细丝较 佳地用普通碳钢制造。如此的钢材通常可包括至少0. 40wt% C的碳含量，或至少0. 70wt% C，但最佳地是至少0. 80wt% (带35最大值的1. lwt% C，锰含量范围从0. 10至0. 90wt%Mn，硫和磷含量较佳地各保持低于0. 030wt%，附加的微量合金元素诸如铬(高达0. 20至 0. 4wt% )、硼、钴、镍或钒。较佳地还是不锈钢。不锈钢含有最少12wt% Cr和大量的镍。更 佳的是奥氏体不锈钢，其本身更服从于冷成形。本技术领域内公知的最佳成分如AISI (美 国钢铁协会)25302、AISI301、AISI304和AISI316。它们可附加地涂敷粘结促进剂、防腐蚀 层和聚合物涂层。当采用钢丝时，钢丝的拉伸强度可以是在1500N/mm2至3000N/mm2范围内，甚至更 高，其主要取决于钢的成分和钢丝直径。为提供诸如强度和断裂时的伸长率之类所要求的 机械特性，可选择股线或绳的还有其它的参数，诸如股线或绳的结构、钢丝数量和包含在股 线或绳内每个钢丝的直径、包含在股线或绳内每个钢丝的断裂时的力等。较佳地用于根据本发明纺织产品的金属绳是这样类型的金属绳，其可吸收相当大 量冲击能，但也可采用其它的金属绳。这里举例如下-多股金属绳，例如mXn型，即，金属绳包括m股，每股有n根钢丝，诸如 7X3X0. 15,3X7X0. 15，或7X4X0. 12，其中，带有小数点的数字表示每根钢丝的直径，用 mm表达。-密集绳，例如，lXn型，即，金属绳包括n根钢丝，n大于8，沿一个方向单一步骤 中绞股成密集的横截面，诸如12X0. 22，其中，带有小数点的数字表示每根钢丝的直径，用 mm表达。-多层金属绳，例如，I+m(+n)型，即，金属绳带有I根钢丝内芯，内芯被m根钢丝 一层包围，也可能被n根钢丝的另一层包围，诸如3X0. 2+6X0. 35,3X0. 265+9X0. 245、 3+9X0. 22，或1X0. 25+18X0. 22，其中，带有小数点的数字表示每根钢丝的直径，用mm表达。-单股金属绳，例如，lXm型，即，金属绳包括m根金属丝，m范围从2至6，在单一步 骤中绞股起来，诸如3X0. 48UX4X0.25 ；其中，带有小数点的数字表示每根钢丝的直径， 用mm表达。-金属绳，例如，m+n型，即，金属绳带有m根平行的金属丝，被n根金属丝包围，诸 如2+2X0. 38,3+2X0. 37,3X0. 48，或3+4X0. 35，其中，带有小数点的数字表示每根钢丝 的直径，用mm表达(见US4408444)。如上所述的所有绳可装备有一个或多个螺旋形包裹的钢丝以增加绳在聚合物基 体内的机械粘结力，和/或捆扎n根单一平行卷曲或不卷曲但可塑性变形的钢丝，如果使用 如此平行钢丝来提供绳，则可有该塑性变形。用于本发明中的金属元件可以是具有断裂时高伸长率的金属绳，S卩，伸长率超过 4%。高伸长率的金属绳具有较大的吸收能量的能力。如此的金属绳是-既是高伸长率或普通伸长率的金属绳(HE绳)，即，具有高绞股程度的多股或单 股金属绳(在多股金属绳的情况下股绳中绞股方向等于绳ss或ZZ中股绳绞股的方向， 这是所谓的兰式布置(Lang’ Lay))，以便获得具有要求程度的弹性势能的弹性绳；其中一 实例是3X7X0. 22高伸长率的金属绳，其在7X0. 22股线上的铺伸长度为4. 5mm，在沿SS 方向的钢丝绳内股线上为8mm;-或金属绳，其经受过诸如EP-A1-0790 349中揭示的应力释放处理；其中一个实例是 4X7X0. 25SS 绳。-作为一种替代品或添加到高伸长率的金属绳，该金属绳可由一个或多个钢丝组 成，它们经过塑性变形使得它们呈波形。该波形特性附加地增加伸长率。波形型式的一个 实例是诸如W0-A1-99/28547中揭示的螺旋形或空间的卷曲形。为了提高金属元件的耐腐蚀性能，金属元件可用诸如锌或如黄铜的锌合金之类的 金属涂层涂敷。为了确保金属元件和用来提供加强物品的聚合物材料中的聚合物材料之间 良好的粘结，所述加强物品包括本发明的纺织产品，可应用粘结促进剂。可能的粘结促进剂 是诸如有机金属的功能性硅烷复合物的双功能偶联剂。这些偶联剂的一个功能组负责与金 属或金属氧化物的连接；另一功能组与聚合物反应。其它合适的粘结促进剂是有机金属的 功能性铝酸盐、有机金属的功能性锆酸盐，或有机金属的功能性钛酸盐。如此使用或构成在股线或绳内的钢丝可具有各种横截面和几何形状，例如，圆形、 椭圆形或平形。在钢丝、股线和绳范围内，可采用许多不同的材料，视所要求的机械强度而 定。具有结构变形的钢丝也可用来提供股线或绳。这些股线或绳可形成纺织产品的一部分。根据本发明纺织产品所要求的特性，所有金属绳可以是相同的，或者不同的金属 绳可用来提供纺织产品。在本发明的情形中，用于形成组织的纱线材料可以是纤维，或任何合适类型的纱 线，以下是其实例玻璃、聚芳纶、聚(P-亚苯基_2，6-苯并噁唑)、碳、诸如玄武岩之类的矿 物、合成和天然橡胶，或诸如纤维胶、亚麻、棉花或大麻之类的天然纱线。也可以是金属线。 它可与纤维或聚合物线混合，聚合物比如聚烯烃、聚酰胺、热塑性聚酯、聚碳酸酯、聚缩醛、 聚砜、聚醚酮、聚酰亚胺或聚醚纤维。根据本发明第一实施例，提供一种纺织产品，其包括-一层金属元件-一列组织其特征在于，金属元件被包围在组织的腿部和组织的针背垫纱之间。组织和金属或纤维元件的第二层(或附加层)也被包括在本发明范围内。在根据本发明的该方面的纺织产品(图la)中，所有细长金属元件110，例如金属 绳，都被加工在相应的组织120的圈内。组织120是经编织物型，由三部分组成，即，腿部 130、头部140和脚部150。图la示出纺织产品100的示意图，其可由组织符号代表。图lb是用于以下纺织 产品100的组织符号，该纺织产品100具有一列组织120和一列金属元件110，其中，该列组 织是闭合的组织。图lc是用于以下纺织产品100的组织符号，该纺织产品100具有一列组 织120和一列金属元件110，其中，该列组织是敞开的组织。图Id示出闭合组织的细节，而 图le示出敞开组织的细节。参照图la，金属元件110被包括、陷入、俘获或包围在组织(工艺正面上)的腿部 130和组织(工艺背面上)的针背垫纱150之间。在纺织产品形成过程中，与组织形成同步 地从针的一侧交替地到另一侧平移金属元件，由此可实现上述的包围。金属元件110相对 于该列组织120的运动可见图lb和lc，由此，相对于由该列组织120形成的纺织产品，将 金属元件110捆绑在位置上。这提高了金属元件的稳定性。针背垫纱150延伸横贯纺织产 品而与金属元件110成一定角度，由此给予纺织产品某些阻力以抵抗作用在产品上的横向
9力。这在加工例如冲击梁的过程中可减小金属绳的位移。在根据本发明的第二纺织产品(图2a)中，所有金属元件210都被加工在相应的 组织220的圈内。组织220是集圈型的，由三部分组成，即，腿部230、头部240和脚部250。图2a示出纺织产品200的示意图，其可由组织符号代表。图2b是用于以下纺织 产品200的组织符号，该纺织产品200具有一列组织220和一列金属元件210，其中，该列组 织是闭合的组织。该集圈组织也可用敞开的组织形成。就第一实施例来说，在该情形(图2a)中，金属元件210被包围在组织(工艺正面 上)的腿部230和组织(工艺背面上)的针背垫纱250之间。在纺织产品形成过程中，与 组织形成同步地从针的一侧交替地到另一侧平移金属元件，由此可实现上述的包围。金属 元件210相对于该列组织220的运动可见图2b和2c，由此，相对于由该列组织220行成的 纺织产品，将金属元件210捆绑在位置上。集圈组织与经线编织的不同之处在于，集圈组织250的针背垫纱比经线编织组织 150的要长，即，它跨越两个组织线。因此集圈组织250的相对角度比具有相同组织排间间 距的经线编织组织150更垂直于金属元件，因此可更好地限制金属元件210相对位置的移 动。此外，集圈组织250中比经线编织组织150中有相对多的材料，于是，垂直于金属元件 210的材料量在集圈组织250中多于经线编织组织150中。因此，这在进一步加工时提高金 属元件210沿着横向于其轴线方向相对于彼此运动的阻力。在根据本发明的第三纺织产品(图3a)中，所有金属元件310都被加工在相应的 组织320的圈内。组织320是经绒组织型的，由三部分组成，即，腿部330、头部340和脚部 350。在根据本发明的第四纺织产品(图4)中，所有金属元件410都被加工在组织420 的圈内。组织420是经缎组织型的，由三部分组成，即，腿部430、头部440和脚部450。就第一和第二实施例来说，在第三和第四实施例(图3和4)中，金属元件310和 410被包围在组织的腿部330和430和组织的针背垫纱350和450之间。在纺织产品形成 过程中，与组织形成同步地从针的一侧交替地到另一侧平移金属元件，就像先前对于第一 和第二实施例所述的那样。在从经线编织到集圈到经绒再到经缎的各类组织中，组织的针背垫纱相对于纺织 结构的其余部分逐渐地变长。其结果，针背垫纱的相对角度更加垂直于金属元件。此外，纺 织结构的针背垫纱中材料量相对地增加。因此，这些元件在进一步加工时提高了金属元件 沿着横向于金属元件轴线方向相对于彼此运动的阻力。也可构思其中针背垫纱的相对长度较长和更加垂直的其它类型的组织，并将在进 一步加工时提高金属元件相对于彼此运动的阻力。根据本发明第五实施例，提供一纺织产品，其包括-一层细长金属元件-一列组织其特征在于，金属元件被包围在组织的腿部与组织的针背垫纱和针前垫纱之间。开链组织(图5a)和和开式斜纹链组织(图5b)演示了使用斜纹链组织来提供稳 定纺织结构的优点。开链组织(图5a)由三部分组成，即，腿部530、头部540和脚部550，就如对其它
10类型的组织那样，其包括经编织物和集圈。链、经编和集圈组织之间的差别是脚部的长度和 定向，它们在针背垫纱运动过程中形成。开式斜纹链组织(图5b)也由三部分组成，即，腿部530、头部540和脚部550，并 具有与组织线成90°角的附加部件560。由于在组织形成过程中将针前垫纱放置在(至 少)2针内，由此在针前垫纱运动过程中形成该附加的部件。换言之，因为在组织形成过程 中将针前垫纱放置在(至少)2针内，则由相同的组织元件同时形成(至少)两个组织，其 由2个头部540和4个腿部530及2个脚部550组成。此外，这些两个组织被称之为针前 垫纱560的附加部件连接在一起，并与组织线成90°角。在根据本发明该实施例的第一纺织产品中(图6)，所有金属元件610被加工成相 应的组织圈620。组织圈620是斜纹链型，其由四部分组成，即，腿部630、头部640、脚部650 和针前垫纱660。现参照图6a，金属元件610被包围在组织的腿部630、针背垫纱650和针前垫纱 660之间。在纺织产品形成过程中，与组织形成同步地从针的一侧交替地到另一侧平移金属 元件，由此可实现上述的包围。金属元件610相对于该列组织620的运动可见图6b，由此， 相对于由该列组织620形成的纺织产品，将金属元件610捆绑在位置上。图6a示出纺织产品600的示意图，其可用组织符号代表。图6c是带有一列组织 620和一列金属元件610的所述纺织产品600的组织符号，其中该列组织是开口组织。在根据本发明一实施例的纺织产品中(图7)，所有金属元件710被加工成组织圈 720。组织圈720是开式斜纹经线编织型，其由四部分组成，S卩，腿部730、头部740、脚部750 和针前垫纱760。在此情形中，与图6所示的斜纹链组织相比，在经线编织运动中通过附加 针来位移针背垫纱，于是相对于组织线780和针背垫纱760形成一角。本发明范围内另外的纺织产品可通过组合以下两个原理来形成，即斜纹组织的原 理(即，由单一纺织元件形成两个组织，从而形成90°的连接元件)和垂直于组织线将针背 垫纱延伸较长距离的原理。它可由构造纺织产品的闭式或开式圈斜纹组织构成，其呈以下 各种形式斜纹_柱组织、斜纹_经线编织组织、斜纹-集圈组织、斜纹_经绒组织、斜纹_经 缎组织，以及其它可构思出的针背垫纱较长的斜纹组织。同样地，斜纹组织可在三个针上形 成以便一下子形成3个组织。在从斜纹_柱组织到斜纹_经缎组织的进程中，在进一步加 工过程中限制相邻金属元件之间运动的作用逐渐加强。根据本发明第六实施例，提供一纺织产品，其也包括-一层细长金属元件-一列组织其特征在于，金属元件被包围在组织的腿部和组织的针背垫纱之间，但组织带有 附加的细长金属元件，不是每个金属元件都被包括在组织的圈内。在图8所示的纺织产品中，所有金属元件810都被加工成在组织线880的组织820 圈内。该实例中的纺织组织是经编结构。在根据本发明第六实施例的第一纺织产品中(图9a)，一半的金属元件910被加工 成在组织线980的组织920圈内，且一半的金属元件912被交替地加工成一个组织线980a 的针背垫纱以及其后加工成邻近组织线980b的针背垫纱。这样，一个以上的金属元件可纳 入到单一平面平行列中。
每个金属元件固定在组织腿部930和针背垫纱950之间，并牢固地被针背垫纱捕 获，于是元件被强力地固定就位。图9a示出一纺织产品900的示意图，其可由组织符号代表。图9b是用于以下纺 织产品900的组织符号，该纺织产品900具有一列组织920和一列金属元件910和912，其 中，该列组织是闭合的组织。该原理可被拓展而包括更多的金属元件；然而，它们不能从一个组织线纳入到其 后组织中的另一组织线。在根据本发明第六实施例的第二纺织产品中(图10)，一个金属元 件纳入在组织线1010内，而两个金属元件1011和1012纳入在组织线之间。根据本发明任一实施例，各种垫纱例如经线和/或纬线等的垫纱可被包括在组织 中。垫纱可沿垂直于金属元件的方向有助于加强纺织产品。垫纱可连接在组织的腿部和针 背垫纱之间，或在腿部、组织的针背垫纱和针前垫纱之间。组织和垫纱可由单独的纱线(或 纤维、细丝或绳)获得，这意味着，除了金属元件层之外，根据本发明的纺织产品还可包括 至少2组纱线，也可供选择为纤维。纺织产品可附加地包括一层纤维，所述纤维层可以平行于金属元件或相对于该层 平面内的金属元件层夹一定角度。附加的纤维可用与金属元件相同的一列组织界限在组织 的腿部和与第一金属元件层相同的针背垫纱之间，或仅由其后的组织的针背垫纱界限。纺织产品可附加地包括第二列组织，它们与第一列同步地形成，因此可用单独的 纱线获得。第二层组织可将不同列的金属元件或纤维连接到第一列组织，或可连接与第一 列组织相同的金属元件。此外，第二层组织可将金属或纤维元件连接在组织的腿部和与第 一层金属元件相同的针背垫纱之间，或只用其后的组织的针背垫纱。附加列的组织和金属元件和纤维的平行列可纳入到该结构内。该结构内元件的限 制取决于机器的构造。一般地，对于每列组织应有一个导向机构，一个导向机构用于每列平 行元件，诸如针的大小和针之间的距离之类的机器的物理限制，必须与用于各列组织中的 纱线尺寸以及金属和纤维元件的各层相匹配。对于本发明的任何实施例来说，根据本发明的纺织产品还可包括至少一个附加层 的金属元件和/或至少一个附加层的纤维。如此附加层可沿经线方向或纬线方向纳入到纺 织产品内，或可相对于该层平面内第一金属元件层夹一定的角度。在根据本发明的纺织产品中，附加的金属元件和/或纤维可纳入在一层的诸金属 元件之间和/或一层的诸纤维之间。还有，对于本发明的任何实施例来说，根据本发明的纺织产品可用来制造各种物 品，例如但不限于加强的层叠物、带子、型材、轮胎、轮胎加强件、抗冲击元件(诸如冲击梁 或冲击帘或缓冲器)、建筑构件或传送带。对于本发明的任何实施例来说，组织由选自以下的技术得到单轴向经线编织、双 轴向经线编织、拉歇尔经编织和钩针编织和/或它们的混合法。根据本发明的较佳的纺织产品可包括一层金属绳。金属绳沿经线方向作为垫纱 件。金属绳可具有约0.9和1.1mm之间的直径。用于组织的纱线可以是1600特克斯的芳 纶或1200特克斯的玻璃纤维。金属绳层借助于如上所述和附后权利要求书中所述的合适 组织被纤维层牢固地固定。较佳纺织产品具有的金属绳之间距离约为0. 2至0. 5mm之间， 或在约1和8mm之间。
权利要求
一种纺织产品，包括-一层细长金属元件，-组织线中的一列组织，所述组织具有组织圈，所述组织圈带有腿部、针背垫纱和针前垫纱，其特征在于，所述金属元件固定在所述组织的腿部和所述组织的针背垫纱之间，所述针前垫纱或针背垫纱跨越在至少两个组织线之间。
2.如权利要求1所述的纺织产品，其特征在于，所述金属元件固定在所述组织的腿部 与所述组织的针背垫纱及针前垫纱之间。
3.如权利要求1所述的纺织产品，其特征在于，金属元件的数量多于组织线的数量。
4.如上述权利要求中任何一项所述的纺织产品，其特征在于，所述针背垫纱跨越两个 或更多个组织线。
5.如上述权利要求中任何一项所述的纺织产品，其特征在于，所述针前垫纱跨越两个 或更多个组织线。
6.如权利要求5所述的纺织产品，其特征在于，所述针前垫纱垂直于所述细长金属元 件跨越在至少两个组织线之间。
7.—种冲击梁，包括如上述权利要求中任何一项所述的纺织产品，其特征在于，可供选 择地由以下方法制造层叠、挤压、拉挤、反应性注塑模制、注塑、树脂转移模制、树脂熔合、 压缩模制。
8.一种由一层细长金属元件制造纺织产品的方法，包括在组织线内形成一列组织，并具有腿部、针背垫纱及针前垫纱，所述细长金属元件固定 在所述组织的腿部和所述组织的针背垫纱之间，所述针前垫纱或针背垫纱跨越在至少两个 组织线之间。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，形成该列组织，以使所述金属元件固定在所 述组织的腿部与所述组织的针背垫纱和针前垫纱之间。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，金属元件的数量多于组织线的数量。
11.如权利要求8至10中任何一项所述的方法，其特征在于，在编织过程中，使所述针 背垫纱跨越在两个或更多个组织线之间。
12.如权利要求8至11中任何一项所述的方法，其特征在于，在编织过程中，使所述针 前垫纱跨越在至少两个组织线之间。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述针前垫纱放置在两个针内，相邻组织 线中的两个组织同时地形成。
14.如权利要求8至13中任何一项所述的方法，其特征在于，纺织纱线垂直于所述细长 金属元件跨越在至少两个组织线之间。
15.如权利要求8至14中任何一项所述的方法，其特征在于，所述组织由选自以下的 技术获得单轴向经线编织、双轴向经线编织、拉歇尔经编织和钩针编织和/或它们的混合 法。
全文摘要
本文描述了一种纺织产品(100)和制造该纺织产品的方法，其中，纺织产品包括一层金属元件(110)、一列组织(120)，其中，金属元件被包围在组织的腿部(130)和组织的针背垫纱(150)之间。较佳地，针前垫纱和/或针背垫纱跨越在至少两个组织线之间。这提供了用于制备加强物品的改进的基于金属元件的纺织产品。本发明的基于金属元件的纺织产品允许有比传统的基于金属元件的纺织产品提高的加工能力和提高的性能。
文档编号D04H3/10GK101855397SQ200880116449
公开日2010年10月6日 申请日期2008年5月15日 优先权日2007年11月14日
发明者A·杜睿, B·贾斯珀特, D·泰特盖特 申请人:N.V.贝卡特股份有限公司