一种双锥体结构的立体织物的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及纺织技术领域，特别是一种具有封闭顶端的双锥体结构的立体织物。
【背景技术】
[0002]随着科技的不断快速发展，各种新型复合材料不断地进入人们的视野，复合材料与传统的金属、陶瓷和有机材料不同，是由两种或两种以上的组分按照一定方式复合而成，其结构和性能可以通过选择组分和制造工艺进行设计，综合性能比传统单一材料优越或具有传统材料所没有的新性能。纺织复合材料是以纺织材料的预制件为基材，通过树脂复合而成的复合材料。
[0003]早期的纺织复合材料是由二维织物经层合而成的，由于层间强度低，在要求较为苛刻的场合其应用受到限制。立体织物(三维织物)很好解决这一问题，它的厚度方向有多层，各层织物间由各种形态的纱线连接。它不仅突破了厚度方向的限制，力学性能也较理想，具有较大的冲击韧性和抗疲劳性。
[0004]但是现有立体织物的组织结构是由经纱、纬纱和垂纱交织而成，其织造工艺和所需的织造结构比较复杂，且编织立体织物的织造设备较为昂贵，使得这种材料的总体成本居高不下。因此如何开发出使用普通织机进行三维织物的织造，发挥这种新材料的市场竞争优势，成为亟待解决的问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种双锥体结构的立体织物，所述织物采用普通二维织机进行织造，降低了生产成本，并且具有抗形变能力好，横向承载能力强的特点。
[0006]本实用新型的技术问题是以下述技术方案实现的:
[0007]—种双锥体结构的立体织物，它包括内外两层、顶端封闭的锥体结构，所述外层锥体和内层锥体均由经纱和纬纱平纹交织而成，纬纱从锥底到锥顶依次减少；两层锥体之间用接结纬纱连接。
[0008]上述双锥体结构的立体织物，所述内、外两层锥体厚度方向为2.5D接结结构。
[0009]上述双锥体结构的立体织物，所述锥体的横截面为圆形或菱形。
[0010]上述双锥体结构的立体织物，所述锥体横截面的两侧从锥底到锥顶对称减少相同数量的纬纱。
[0011]上述双锥体结构的立体织物，所述锥体横截面的两侧从锥顶到锥底对称增加相同数量的纬纱
[0012]本实用新型为顶端封闭的内外两层锥体的立体织物，接结纬纱将内外双锥体连接起来，两层锥体的间距为2.5D，锥体间经填充形成复合型材。与二维织物相比接结纬纱多呈平直状态排列，弯曲少，受到外力作用时每根纤维几乎均匀承载、均匀变形，提高整体承载能力，具有很高的抗顶破力和抗剪切性，且横向承载能力强，无层间剥离的问题。通过改变内外双锥体间的填充材料可调整复合型材的整体承载能力，并可达到调整型材的某些特殊性能的目的，如吸波透波性能等。本实用新型利用普通的二维织机将经纱、纬纱和接结纬纱织造成立体织物，生产成本低廉，有利于该织物的推广和应用。可根据不同需要选择棉、化纤、金属丝等作为纱线，以满足航空航天、建筑等领域对不同性能三维立体织物预制件的需求。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型左右各接结一次的最大横截面分区图；
[0014]图2是本实用新型多次接结的最大横截面分区图；
[0015]图3是本实用新型左右各接结一次的织物压扁分区图；
[0016]图4是本实用新型多次接结的织物压扁分区图；
[0017]图5是本实用新型左右各接结一次的交织图；
[0018]图6是反织上机图；
[0019]图7是正织上机图。
[0020]图中各标号清单为:1、外层织物经纱，2、外层织物纬纱首端，3、外层织物纬纱末端4、内层织物经纱，5、接结纬纱，6、内层织物纬纱首端，7、内层织物纬纱末端，8、接结纬纱首端，9、接结纬纱末端，1、11表示最大横截面分区图中左右两个大区，S1、S4、S5、S8表示外层织物即外锥体，S2、S3、S5、S6表示内层织物即内锥体。al-al3表示按接结区和浮长线区，将锥体织物最大横截面分成的13个区域，nl-n7表示按左右接结循环数将锥体织物最大横截面分成的7个区域。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0022]本实用新型使用传统的二维织机织造内、外两层双锥体结构的立体织物，内外两个锥体均顶端封闭。锥体为平纹组织，按照锥体截面交织循环不同，形成双锥体的组织图。织物的横截面可以为圆形或菱形。织造时把内外两锥体的横截面压扁形成两层或四层结构，再用接结纬纱连接内外两层织物，并可以通过接结纬纱浮长线的长度控制内外层锥体的隔距，本织物的厚度方向为2.5D，即接结内外两层织物的是纬纱而非织物。织造锥体可以使用正织和反织两种方法，反织时将一根经纱从胸梁处折回当两根经纱用，穿入不同综框同时做上下层，每织一个循环两边内外层各加入一层。正织时每织一个循环两边内外层各剪断两根，并入相邻经纱做双经织造。
[0023]如图1、图2所示，外层织物的纬纱用一根纬纱，内层织物的纬纱用一根纬纱，接结纬纱用一根。
[0024]外层织物纬纱的路径为:纬纱首端SI—S5—S8—S4—SI—S5—S8—S4纬纱尾端，
[0025]内层织物纬纱的路径为:纬纱首端S2—S6—S7—S3—S2—S6—S7—S3纬纱尾端，
[0026]接结纬纱5的路径为:纬纱首端S2 — SI—S6 — S5 — S6 — S7 — S8 — S7 — S4 — S3纬纱尾端。(一次接结)
[0027]由图2可以看出，上下和左右对称点的接结纱浮长线长短不同，撑开后椎体横截面积的图形是菱形。
[0028]如图3、图4所示，使用二维织机织制顶端封闭的2.法向双锥体结构时，先用压扁法将织物压扁，并细分为al、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8、a9、alO、all、al2、al3十三个区。可通过改变每个区的经纱循环数来控制内外双锥体之间的距离和锥体的大小。其中，al、al3的览度是相等的，a6、a8的览度是相等的，a2、a4、a7、al0、al2的览度是相等的，a3、a5、a9、all的宽度是相等的。a2、a4、a7、al0、al2区是接结纬纱与内外双锥体的交织区，采用一个经纱循环，也就是在每个交织区只交织一次。a3、a5、a9、all区是接结纬纱在内外双锥之间不与经纱交织的区域，可通过改变这几个区的经纱循环数来控制内外锥体间的隔距。a6、a8区和al、al3区也是可按要求设定的。如要得到圆形截面，可以去掉a6、a8两个区并适当调节al、al3区的宽度；要得到菱形截面可以通过计算控制a6、a8区的宽度，并适当调节al、al3区的宽度，以满足预设的效果。
[0029]压扁截面又被分成nl、n2、n3、n4、n5、n6、n7七个区。其中，把a2、a3、a4、a5这四个区作为一个大区，用n2表示,把a9、al0、all、al2这四个区当作一个区,用n6表示。这种多次循环的效果图如图2和图4。确定了每一小区经纱的循环数之后，多次循环n2、n6区中接结纬纱的浮长线，相应增加经纱的总经根数，可以任意扩大锥体的尺寸。
[0030]如图5所示，织造左右各一次接结织物时，内外两层