本发明涉及一种低成本高品质经编单向织物及其生产工艺。
背景技术：
随着风电行业十多年的发展，风机整机厂和叶片制造商对风电叶片用玻纤织物提出了较高的要求，如：布面的平整性、织物打开后的平直性、织物在树脂灌注过程中的导流性能等，尤其是风电叶片大梁用经编单向织物。
目前风电叶片用经编单向织物主要有三种生产方法：
方法一：采用双轴向经编机或缝编机生产，0度玻纤纱线加辅助轻薄织物(已经向为辅纬向为主的平纹机织布或经编布，经纱一般为68tex，纬纱为200tex或300tex)，用聚酯纤维进行捆绑编织。这种方法的缺陷和不足在于：①辅助轻薄织物经向纱线存在张力不一现象，且编织过程中很难控制0度玻纤的张力和辅助轻薄织物的张力一直性，因此经常会导致布面不平整，织物不平直等问题，调整难度较大且不稳定，织物报废率较高；②轻薄织物需要先编织，再和0度玻纤纱线进行复合编织，涉及到两次编织和损耗，生产成本高；③电叶片用经编单向织物幅宽种类较多，用固定幅宽的轻薄织物生产单向织物，轻薄织物的浪费较多，用多幅宽的轻薄织物去生产，这库存积压较多和增加管理成本。
方法二：采用多轴向经编机生产，0度玻纤纱线加90度直接铺纬(90度一般用68tex、100tex、136tex)用聚酯纤维进行捆绑编织。优点：①布面相对较平整，织物较平直，调整较为简单且相对稳定；②幅宽调整较为方便，浪费相对较少。但也存在缺陷和不足：①由于90度纬纱用的是68tex、100tex、136tex等细纱，生产过程中易断裂且原料价格较高；②由于90度方向纱线是乱纬铺设和纬纱随机穿刺编织，易产生纬纱分布不均等，间隔一般会在5-10mm宽，此纬纱分布不均之处会导致0度玻纤纱线出现微拱现象，频率过多后则产生布面不平整现象。
方法三：采用双轴向经编机生产，0度玻纤纱线加90度均匀衬纬(90度一般用200tex、300tex)用聚酯纤维进行捆绑编织。优点：①由于90度纬纱用的是200tex、300tex，原料价格相对较低，织物成本较低；②由于90度均匀衬纬，纬纱分布完全均匀一致，无纬纱分布不均现象，无分布不均而导致的布面不平整问题；③织物90度方向树脂导流速度相对方法2要快，与织物垂直方式的导流速度较为匹配，产品表观无浸润不良现象。缺陷和不足：由于轴向经编机衬纬钩间距为12.7mm，而单向织物纬纱分布间距一般为4mm或5mm，因此纬纱只能衬纬一根切割一根，由于间距的差异，会导致机头和机尾布边的张力与布中不一次，产生布边布面不平整。
综上，缺少一种能较低成本生产高品质单向布的方法。
技术实现要素：
本发明的第一个目的是提供一种低成本高品质经编单向织物的生产工艺。
实现本发明第一个目的技术方案是低成本高品质经编单向织物的生产工艺，采用多轴向经编机，包括以下步骤：
步骤一：铺纬；在多轴向经编机的铺纬区铺设纬纱，确保每根纬纱间距相同；
步骤二：衬纬和捆绑；铺好的纬纱经输送装置输送至多轴向经编机的编织机头处，与0°经纱复合后由捆绑纱捆绑，限定机头每转一圈衬入一根纬纱并进行捆绑。
所述步骤一中，纬纱针块上相邻的针之间等间距；
纬纱针块设置在输送装置上；多轴向经编机的铺纬主轴电机和纬纱输送装置的链条电机均采用减速电机，且减速电机的减速比为整数或者有限小数；设定主轴电机齿轮每转动一圈链条输送一块纬纱针块的一根针，设定链条电机齿轮每转动两齿输送一块纬纱针块。
所述步骤一中，有三种纬纱针块，为宽度一致的标准型针块、a型针块和b型针块，三种针块上均设置x根针；所述标准型针块上以针块的中心线往两边等距离布置x根直径为dmm的针；所述a型针块上x根针的设置位置为以标准型针块为基础，每根针按照纱线行走方向反向移动一根针的直径dmm；所述b型针块上x根针的设置位置为以标准型针块为基础，每根针按照纱线行走方向移动一根针的直径dmm；所述标准型针块和a型针块、以及标准型针块和b型针块分别设置在铺纬区的两侧；所述标准型针块和b型针块根据铺纬幅宽间隔设置；所述标准型针块和a型针块均旋转180°后根据铺纬幅宽间隔设置；每一个铺纬纱宽度内设置同一种针块。
所述三种纬纱针块可拆卸的地设置在输送装置上；根据单向织物的需要更换纬纱针块。
所述三种纬纱针块的宽度为wmm，其上均设置x根直径为dmm的针，w/x为有限小数；d＜/2；所述标准型针块、a型针块和b型针块三种针块相邻两根针之间的距离均为ymm，y＝w/x。
所述步骤一中，设置包括伺服电机和滑块恒张力供纱装置。
所述步骤二中，由托纬机构水平托住纬纱向编织机头方向运动；由吹纬机构提供辅助动力，每次吹动一根纬纱进入多轴向经编机机头捆绑，可防止纬纱被槽针穿刺，确保均匀衬纬。
本发明的第二个目的是提供一种低成本高品质的经编单向织物。
实现本发明第二个目的技术方案是采用前述的工艺生产。
本发明的原理在于：首先，是对现有针块的革新，一般为e1-e7，即25.4mm中有1-7根纬纱针，整个铺纬区都是用同一种针块，这样就会使得相邻的两个针块的边缘的针距和同一个针块相邻针的针距不一样，无法实现等间距铺纬，而本发明这样的设计则可以实现。其次，传统的铺纬都是乱纬，限定的是主轴转一圈走一个横列(横列与编织密度相关，不是有限小数)，输送链条电机的同步比例＝链条轴齿轮比×链条轴转一圈的脉冲数×10/(链条轴周长×织物密度)，链条轴周长＝π×链条节距，由于编织密度和链条轴周长是无线小数，链条电机同步比例计算值不精确，输送链条电机的同步比例是无线小数，随着经编机长时间的运转，链条轴同步转动的累积误差会导致纬纱铺设时出现偏差。本发明中为了避免这种累积误差，采用减速比为整数或者有限小数的减速电机，设定主轴电机齿轮每转动一圈链条输送一块纬纱针块的一根针(这种设定就是可以固定的，针距是有限小数，确保了没有累积误差)，设定链条电机齿轮每转动两齿输送一块纬纱针块，这样根据针块上有多少根针则可以确定主轴转多少圈,链条走一个针块,链条齿轮一圈64齿(确定的),每转动两齿行走一个针板，也即链条每输送一个针块，链条齿轮转1/32圈，也就是说链条电机同步比例＝链条齿轮比×链条轴转一圈的脉冲数×2/64，为精确值，完全避免了累积误差。
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明的工艺能够生产出纬纱间距相等，每根纬纱独立捆绑的单向织物，布面平整，织物平直，纬纱可以用200tex、300tex的粗纱，原料价格相对较低，织物成本较低。而且幅宽调整较为方便，浪费相对较少，对设备的改变也能控制成本，工艺运行流畅稳定。
(2)本发明的工艺生产的织物由于90度均匀衬纬，纬纱分布完全均匀一致，无纬纱分布不均现象，无分布不均而导致的布面不平整问题；而且织物90度方向树脂导流性能相要快，与织物垂直方式的导流速度较为匹配，产品表观无浸润不良现象。
(3)本发明能够解决链条电机同步比例累积误差导致的纬纱铺设错乱的问题，完全避免出现累积误差，提高了经编机的稳定性。
(4)本发明的工艺能够确保纬纱恒张力供应，铺纱均匀，间距相等，且每一根纬纱捆绑一个捆绑纱。
具体实施方式
(实施例1)
本实施例的低成本高品质经编单向织物的生产工艺，采用多轴向经编机，包括以下步骤：
步骤一：铺纬；在多轴向经编机的铺纬区铺设纬纱，确保每根纬纱间距相同；
步骤二：衬纬和捆绑；铺好的纬纱经输送装置输送至多轴向经编机的编织机头处，与0°经纱复合后由捆绑纱捆绑，限定机头每转一圈衬入一根纬纱并进行捆绑。
为了很好的完成步骤一，纬纱针块上相邻的针之间等间距；三种纬纱针块，为宽度一致的标准型针块、a型针块和b型针块，三种针块上均设置x根针；标准型针块上以针块的中心线往两边等距离布置x根直径为dmm的针；a型针块上x根针的设置位置为以标准型针块为基础，每根针按照纱线行走方向反向移动一根针的直径dmm；b型针块上x根针的设置位置为以标准型针块为基础，每根针按照纱线行走方向移动一根针的直径dmm；标准型针块和a型针块、以及标准型针块和b型针块分别设置在铺纬区的两侧；标准型针块和b型针块根据铺纬幅宽间隔设置；标准型针块和a型针块均旋转180°后根据铺纬幅宽间隔设置；每一个铺纬纱宽度内设置同一种针块。三种纬纱针块可拆卸的地设置在输送装置上；根据单向织物的需要更换纬纱针块。三种纬纱针块的宽度为wmm，其上均设置x根直径为dmm的针，w/x为有限小数；d＜/2；标准型针块、a型针块和b型针块三种针块相邻两根针之间的距离均为ymm，y＝w/x。
为了很好的实现步骤二，多轴向经编机的铺纬主轴电机和纬纱输送装置的链条电机均采用减速电机，且减速电机的减速比为整数或者有限小数；设定主轴电机齿轮每转动一圈链条输送一块纬纱针块的一根针，设定链条电机齿轮每转动两齿输送一块纬纱针块。同时设置包括伺服电机和滑块恒张力供纱装置，由托纬机构水平托住纬纱向编织机头方向运动；由吹纬机构提供辅助动力，每次吹动一根纬纱进入多轴向经编机机头捆绑。
三种纬纱针块的设计和放置位置，由于刚好错开了一枚针的直径，保证了多轴向经编机铺纬装置铺纬区铺设的纬纱间距均匀，同时设置恒张力供纱装置，可以确保铺纬时张力均匀，进一步使得纬纱间距均匀。再进入多轴向经编机机头的编织区域，由于编织区较宽，纱线中部会很难绷直，就会有交缠和位移，因此吹纬机构一次吹一根纬纱，保证机头每转一圈捆绑一根纬纱，也就是每根纬纱独立捆绑；而由于本实施例的针距为有限小数，且主轴电机和输送装置的链条电机均采用减速电机，且减速电机的减速比为整数或者有限小数；捆绑时，设定主轴电机齿轮每转动一圈链条输送一块纬纱针块的一根针，设定链条电机齿轮每转动两齿输送一块纬纱针块，可以确保链条电机同步比例为有限小数，确保铺纬和纬纱输送链条永久实时对应，无积累偏差，从而确保每根纬纱独立捆绑。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
恒张力储纱装置的描述：低成本高品质经编单向织物在生产中对纬纱铺设张力有一定的要求，原有的多轴向经编机是不带恒张力储纱装置，纬纱进纬纱针由于是纱线路径在增加，因此纬纱带有张力的，可确保均匀扣纱，后通过纬纱耙针进行纬纱导向，纬纱出纬纱针，纱线路径在减少，纬纱张力变松，且耙针到纬纱针之间有20-30mm的距离，因此纬纱无法确保均匀扣纬。
恒张力储纱装置的作用：确保纬纱在铺纬区域路径长度一致，纬纱张力一致，达到均匀扣纬。