专利名称：多层衬纬机织针织复合结构及其编织方法和专用装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机织针织复合结构及其编织方法和装置，具体地涉及一 种多层衬纬机织针织复合结构及其编织方法和专用横机纱线喂入装置。
背景技术：
机织和针织是将纱线形成织物结构的两大传统的纺织加工方法。机织是 使经纱和讳纱相互交织而制成织物结构的方法；针织则是先使纱线弯成线圈， 然后再将线圈串套连接起来而制成织物结构的方法。
机织结构与针织结构各有其优缺点。在机织结构中，由于经纱与纬纱以 近似直线的形态存在，在受到外力作用时，表现出较好的结构稳定性、较小 的延伸性和较低的弹性，由于经纬纱相互交织，因此不易分层，但适型性较 差；在针织结构中，由于经纱或纬纱主要以线圈的形态存在，在受到外力作 用时，线圈可以变形，纱线可以滑移，表现出较大的延伸性和较高的弹性， 适型性好，但结构稳定性较差。如果将两种结构结合起来，将会克服单一结 构的缺陷，同时融合两种结构的特点，形成一种机织针织复合结构，以满足 某些领域对织物性能的特殊要求，如复合材料增强等。
目前文献査到的机织针织复合结构有两种。第一种是美国专利(专利号
3961498)所述的机织针织复合结构。其编织过程是经纱开口——纬纱垫入
(衬讳或编织)。经纱的开口采用弓形讳纱导纱器的扇形尾端撑开，纬纱从弓 形讳纱导纱器的导纱眼垫入，在织针处于低位时垫入纬纱就形成衬纬纱，而 在织针处于高位时垫入纬纱就被织针钩取编织形成线圈。机器针筒和经纱固 定，纬纱和三角座转动，由于成圈系统较多，机器结构复杂。
第二禾中是台湾中国文化大学Dr Wen—HaoHsing在《Electromagnetic andelectrostatic shielding properties of co-weaving-knitting fabrics reinforced composites》(Composites: Part A 35， 2004， 1249 - 1256) ^■
文中所述的机织针织复合结构。其编织过程是经纱开口——衬纬——编织。 经纱的开口采用上下两个综框交换位置来实现，纬纱和针织纱从机器一侧先 后垫入经纱开口区域。机器针床和经纱固定，纬纱、针织纱及三角座移动， 由于成圈系统少，机器结构相对简单。
在现有的两种技术中，都只能衬入一层的纬纱，衬入的纬纱层数较少， 因此织物厚度较小，导致其在复合材料中的应用受到了一定的限制。
发明内容
本发明的目的是解决由于衬入的纬纱层数较少，因此织物厚度较小， 导致其在复合材料中的应用受到了一定的限制的技术问题。
为了达到上述目的，本发明提供一种衬入多层纬纱的机织针织复合结构 及其编织方法，同时提供针织纱、经纱和多层纬纱的专用喂入装置。
本发明的技术方案如下
一种具有多层衬纬的机织针织复合结构，包含1 + 1罗纹组织1，两组经纱
2和2'，其特征是还包含纬纱3、 3'、 4、 4'、 5、 5';经纱2和2'每隔两个 横列交替置于罗纹组织1上沉降弧6和6'的前面和后面；纬纱3、 3'、 4、 4'、 5、 5'都位于罗纹组织1的正面线圈纵行7和反面线圈纵行7'之间；纬纱3和3' 每隔两个横列交替位于正面，纬纱4、 4' 、 5、 5'每隔两个横列同时位于正 面；讳纱3、 3'和讳纱4、 4' 、 5、 5'的横列交替排列；讳纱3和4位于经纱2' 的前面和经纱2的后面，纬纱3'和4'位于经纱2'的后面和经纱2的前面，纬 纱5和5'分别位于经纱2和2'的前面和后面。一种多层衬纬的机织针织复合结构的编织方法，包括下述步骤 步骤l、两组经纱导纱器ll、 11'将两组经纱2、 2'从纵向喂入编织区域， 每根经纱喂到两枚织针之间，两组经纱相互交换位置；
步骤2、讳纱导纱器9、 9'平行针床移动，在两组经纱2、 2'处于闭口位 置时分别把纬纱5、 5'喂入到前针床织针和后针床织针的针背下面；
步骤3、针织纱导纱器10和纬纱导纱器8、 8'平行针床移动，在两组经纱 2、 2'处于最大开口时分别把针织纱1和纬纱4、 4'或3、 3'喂入正在编织的 前针床织针和后针床织针的针钩之前和针背之后；
步骤4、在一个往复移动过程中，纬纱导纱器8、 8'交替处于超前和滞后 正在编织的前针床织针和后针床织针的位置。
一种多层衬纬的机织针织复合结构专用横机纱线喂入装置，包含前针床， 后针床，前针床织针，后针床织针，机头三角座，其特征是还包含纬纱导 纱器8、 8'、 9、 9'，针织纱导纱器IO，前后两组经纱导纱器ll、 11'以及经 纱定位器19、 19'。针织纱导纱器10和纬纱导纱器8、 8'分别固定在导纱器导 杆12的前端，针织纱导纱器10处于纬纱导纱器8、 8'的中间位置；导杆12位 于前针床和后针床中l:司，它穿过导杆滑套14，尾端固定在滑块13上，滑块沿 导轨15移动；纬纱导纱器9、 9，对称配置在机器的前面和后面，平行针床运 动；两组经纱导纱器ll、 11'平行于针床方向水平排列，每个导纱器位于两 枚织针之间，位于针床上方，导纱器间距与两个针距相同；两组经纱导纱器 11、 11'分别置于两根经纱导纱器支撑杆16、 16'上，经纱导纱器支撑杆通 过支撑滑杆17、 17'位于对称固定在横机机架上的滑杆滑套18和18'中，使 前后移动，调节其位置；经纱定位器19、 19'分别置于前针床和后针床一隔 一抽去织针的针槽中。
本发明的优点是
1.能同时衬入多层纬纱，得到厚度较大的机织针织复合结构，以满足复合材料特殊的使用要求。
2. 编织方法灵活，纬纱导纱器根据结构变化要求可以有不同的工作状态 和穿纱方式，能生产出不同层次的机织针织复合结构。
3. 装置结构简单，调节方便，适用纱线面广，除常规纱外，还适用于高 强高模纱线的编织，如玻璃纤维粗纱、玄武岩纤维粗纱、碳纤维粗纱等。
4. 织物结构的密度可在较大的范围内变化，经纬纱线密度较稀时仍然有 一定的结构稳定性，悬垂性还可以根据线圈的大小而调节。
图l本发明多层衬纬机织针织复合结构示意图
图2本发明所述装置立体示意图
图3本发明所述装置侧视图
图4初始状态示意图
图5编织过程示意图
图6编织过程示意图
图7编织过程示意图
图8编织过程示意图
图9编织过程示意图
图10编织过程示意图
图ll编织过程示意图
图12编织过程示意图
图13编织过程示意图
具体实施例方式
下文将参照附图对本发明进行具体说明，由图1可见，本发明多层衬纬的 机织针织复合结构，包括1 + 1罗纹组织1，两组经纱2和2，和多层纬纱3、 3'、 4、 4，、 5、 5，；经纱2和2，每隔两个横列交替出现在罗纹组织1沉降弧6和6，的前面和后面；纬纱3、 3'、 4、 4'、 5、 5'都夹持在罗纹组织l的正面线圈纵 行7和反面线圈纵行7'之间；纬纱3和3'每隔两个横列交替出现一次，纬纱4、 4' 、 5、 5'每两个横列同时出现一次；纬纱3、 3'和纬纱4、 4' 、 5、 5'的 横列交替排列；纬纱3和4位于经纱2'的前面，经纱2的后面，纬纱3'和4' 位于经纱2'的后面，经纱2的前面，纬纱5和5'分别位于经纱2和2'的前面 和后面，把两种经纱2和2'夹持在中间。
在本发明多层衬纬的机织针织复合结构的基础上，通过改变纬纱3、 3'、 4、 4'、 5、 5'衬入组合，可以得到其它多种机织针织复合结构的变化结构， 以满足不同的使用要求。
参阅图2、图3，本发明多层衬纬的机织针织复合结构专用横机纱线喂入装 置，包括前后针床，前针床织针，后针床织针，机头三角座，纬纱导纱器8、 8'、 9、 9'，针织纱导纱器10和前后两组经纱导纱器11、 11'以及经纱定位 器19、 19'。针织纱导纱器10和纬纱导纱器8、 8'分别固定安装在导纱器导杆 12的前端，针织纱导纱器10处于纬纱导纱器8、 8'的中间位置；导杆12位于 前针床和后针床中间，它穿过导杆滑套14，尾端固定安装在滑块13上，滑块 可以沿导轨15移动；纬纱导纱器9、 9'对称配置在机器的前面和后面，平行 针床左右运动；两组经纱导纱器ll、 11'平行于针床方向水平排列，每个导 纱器位于两枚织针之间，位于针床上方，导纱器间距与两个针距相同；两组 经纱导纱器ll、 11，分别安装在两根经纱导纱器支撑杆16、 16'上，经纱导 纱器支撑杆通过支撑滑杆17、 17'穿过对称安装在横机机架上的滑杆滑套18 和18'中，可以前后移动，其位置可以调节；经纱定位器19、 19'分别安装 在前针床和后针床一隔一抽去织针的针槽中。
它的工作原理如图4所示，两组经纱导纱器ll、 11'将两组经纱2、 2'从 纵向喂入编织区域，每根经纱喂到两枚织针之间，经纱到达编织区域后由经 纱定位器19、 19'确保它们在正确的针距位置。两组经纱导纱器通过支撑杆 滑杆17、 17'沿滑杆滑套18和18'前后移动交换它们的位置，可以处于闭合 和开口两种状态。纬纱导纱器9、 9'在两组经纱处于闭口状态时，平行针床表面移动，分别把纬纱5、 5'垫到前针床织针和后针床织针的针背后面。针
织纱导纱器10和纬纱导纱器8、 8'在两组经纱处于最大开口状态时，在导纱 器导杆12的带动下，插入经纱开口， 一起沿针床表面平行移动，分别把针织 纱10和讳纱4、 4' 、 3、 3'喂到前后织针针钩之间和针背之后。当导纱杆12 从导轨15—侧插入两组经纱的开口时，导纱器8超前在前后织针退圈前喂入纬 纱，喂入的纬纱4'或4被夹持在正在编织的罗纹线圈横列中，而导纱器8'在 前后织针成圈编织完以后才喂入纬纱3'或3，喂入的纬纱3'或3，被夹持在 下一个罗纹线圈横列中。当导纱杆12返回到导轨15—侧时，情况刚好相反， 导纱器8在前后织针成圈编织完以后才喂入纬纱4或4'，喂入的纬纱4或4'被
夹持在下一个罗纹线圈横列中，而导纱器8'则超前在前后织针退圈前喂入纬 纱3或3'，喂入的纬纱3或3'被夹持在正在编织的罗纹线圈横列中。改变纬 纱导纱器9、 9'的工作状态(工作或不工作)和纬纱导纱器8、 8'的穿纱状 态(穿纱或不穿纱)，可以得到不同衬纬层数的机织针织变化结构。
本发明多层衬纬机织针织复合结构专用编织方法的工作原理如下
1. 初始位置如图4所示，前针床织针和后针床织针刚完成上一成圈循环的 编织过程，处于最低位置。此时两组经纱导纱器ll、 11'分别处于最大开 口位置，其中经纱ll处于机器前面位置，经纱ll'处于机器后面位置。机 头三角座、针织纱导纱器10和纬纱导纱器8、 8'处于导轨15—侧，纬纱导 纱器9、 9'处于导轨15相对的一侧，它们都位于工作织针所形成的编织区 域的外面；由纬纱导纱器8'超前喂入的纬纱3则被罗纹线圈横列夹持住， 由讳纱导纱器8滞后喂入的纬纱4没有被刚编织的罗纹线圈横列夹持住，处 于前后针床织针的针背下面。
2. 第一次衬纬准备如图5所示，两组经纱导纱器ll、 11'开始第一次交换 位置，当它们处于闭口位置时停止，此时两组经纱处于垂直状态，为第一 次衬纬做好准备。
3. 第一次衬纬如图6所示，纬纱导纱器9、 9'从导轨15相对的一侧往编织区域移动，分别把纬纱5、 5'垫入到前针床织针和后针床织针针背下面。
4. 第一次交换经纱导纱器的位置如图7所示，两组经纱导纱器ll、 ir从 闭口位置继续完成交换运动，当达最大开口位置时，经纱导纱器ll处于机
器后面位置，经纱导纱器ir处于机器前面位置。
5. 第一横列的编织三角座、针织纱导纱器10和纬纱导纱器8、 8'从导轨 15—侧往编织区域移动，进入两组经纱形成的开口里，完成如下的编织过
程
(1) 退圈如图8所示，在机头三角的作用下，织针上升到最高位置，
旧线圈20、 20'移到针杆上。
(2) 垫纱在机头三角的作用下，织针开始下降，针织纱导纱器10把
针织纱l垫到前针床织针和后针床织针的针钩内，与此同时，纬纱
导纱器8提前在前后织针退圈前衬入纬纱4'，而导纱器8'滞后 正在编织的前后织针成圈后衬入纬纱3'。
(3) 脱圈、弯纱、成圈如图9所示，在机头三角的作用下，织针继 续下降，旧线圈脱到新弯成的线圈上，当织针下降到最低点时，新 线圈21、 21'完全形成。此时，由纬纱导纱器8超前喂入的纬纱4' 被刚编织的罗纹线圈横列夹持住，而由纬纱导纱器8'滞后喂入的 纬纱3'则没有被刚编织的罗纹线圈横列夹持住。
当第一个横列编织完成时，三角座、针织纱导纱器10和纬纱导纱器8、 8' 都处于导轨15相对的一侧，导纱器导杆12位于两组经纱2、 2'所形成的开 口中。
6. 第二横列的编织如图IO所示,三角座、针织纱导纱器10和衬纬纱导纱 器8、 8'往回移动，完成与上述编织第一横列一样的退圈、垫纱和脱圈、 弯纱、成圈几个编织过程，形成新的线圈22、 22'。当第二个横列编织完 成时，三角座、针织纱导纱器10和衬纬纱导纱器8、 8'又回到导轨15 — 侧的初始位置。此时，由纬纱导纱器8'超前喂入的纬纱3'被刚编织的 罗纹线圈横列夹持住，而由纬纱导纱器8滞后喂入的纬纱4'则没有被刚编织的罗纹线圈横列夹持住，
7. 第二次衬纬准备如图11所示，两组经纱导纱器ii、 ir开始第二次交换
位置，当它们处于闭口位置时停止，此时两组经纱处于垂直状态，为第二 次衬纬做好准备。
8. 第二次衬讳如图12所示，纬纱导纱器9、 9'从机器导轨15—侧往导轨15
相对一侧回程移动，分别把纬纱5、 5'垫入到前针床织针和后针床织针针
背下面。
9. 第二次交换经纱导纱器的位置如图13所示，两组经纱导纱器ll、 ir从
闭口位置继续完成交换运动，当达最大开口位置时，经纱ir处于机器后 面位置，经纱ll处于机器前面位置。
10. 第三、第四横列的编织三角座、针织纱导纱器10和衬纬纱导纱器8、 8' 从导轨15—侧往编织区域移动，然后回复，完成与上述第一和第二横列完
全一样的编织过程。当三角座、针织纱导纱器io和衬纬纱导纱器回到导轨
15-—侧的位置时，两个新的线圈横列已编织完成。这时，针织机所有的机 构又回到初始位置，新的重复单元的编织又可开始进行。 一个重复单元由 4个罗纹地组织线圈横列组成。
权利要求
1.一种具有多层衬纬的机织针织复合结构，包括1+1罗纹组织(1)，两组经纱(2)和(2’)，其特征在于，还包括纬纱(3)、(3’)、(4)、(4’)、(5)、(5’)；经纱(2)和(2’)每隔两个横列交替置于罗纹组织(1)上沉降弧(6)和(6’)的前面和后面；纬纱(3)、(3’)、(4)、(4’)、(5)、(5’)都位于罗纹组织(1)的正面线圈纵行(7)和反面线圈纵行(7’)之间；纬纱(3)和(3’)每隔两个横列交替位于正面，纬纱(4)、(4’)、(5)、(5’)每隔两个横列同时位于正面；纬纱(3)、(3’)和纬纱(4)、(4’)、(5)、(5’)的横列交替排列；纬纱(3)和(4)位于经纱(2’)的前面和经纱(2)的后面，纬纱(3’)和(4’)位于经纱(2’)的后面和经纱(2)的前面，纬纱(5)和(5’)分别位于经纱(2)和(2’)的前面和后面。
2. —种具有多层衬纬的机织针织复合结构的编织方法，其特征在于，包括下 列步骤步骤l、两组经纱导纱器(ll)、 (ll')将两组经纱(2)、 (2')从纵向喂入 编织区域，每根经纱喂到两枚织针之间，两组经纱相互交换位置；步骤2、纬纱导纱器(9)、 (9')平行针床移动，在两组经纱(2)、 (2')处 于闭口位置时分别把讳纱(5)、 (5')喂入到前针床织针和后针床 织针的针背下面；步骤3、针织纱导纱器(10)和纬纱导纱器(8)、 (8')平行针床移动，在两 组经纱(2)、 (2')处于最大开口时分别把针织纱(1)和讳纱(4)、 (4')或(3)、 (3')喂入正在编织的前针床织针和后针床织针的针 钩之前和针背之后；步骤4、在一个往复移动过程中，纬纱导纱器(8)、 (8，)交替处于超前和 滞后正在编织的前针床织针和后针床织针的位置。
3. —种具有多层衬纬的机织针织复合结构的专用横机纱线喂入装置，包括前 针床，后针床，前针床织针，后针床织针，机头三角座，其特征在于，还包括纬纱导纱器(8)、 (8' )、 (9)、 (9')，针织纱导纱器(IO)，前后两组 经纱导纱器(ll)、 (11，)以及经纱定位器(19)、 (19，)，针织纱导纱器(IO) 和讳纱导纱器(8)、 (8')分别固定在导纱器导杆(12)的前端，针织纱导纱 器(10)处于纬纱导纱器(8)、 (8')的中间位置；导杆(12)位于前针床和后 针床中间，它穿过导杆滑套(14)，尾端固定在滑块(13)上，滑块沿导轨(15) 移动；纬纱导纱器(9)、 (9')对称配置在机器的前面和后面，平行针床运 动；两组经纱导纱器(ll)、 (ir )平行于针床方向水平排列，每个导纱器 位于两枚织针之间，位于针床上方，导纱器间距与两个针距相同；两组经 纱导纱器(ll)、 (ll')分别置于两根经纱导纱器支撑杆(16)、 (16')上， 经纱导纱器支撑杆通过支撑滑杆(17)、 (17')位于对称固定在横机机架上 的滑杆滑套(18)和(18')中，使前后移动，调节其位置；经纱定位器(19)、 (19')分别置于前针床和后针床一隔一抽去织针的针槽中。
4. 如权利要求3所述的一种具有多层衬纬的机织针织复合结构的专用横机纱 线喂入装置，其特征在于，纬纱导纱器(5)、 (5')处于工作状态或不工作 状态。
5. 如权利要求3所述的一种具有多层衬纬的机织针织复合结构的专用横机纱 线喂入装置，其特征在于，纬纱导纱器(8)、 (8')之一处于穿纱状态或不 穿纱状态。
全文摘要
本发明属于纺织领域，它提供一种多层衬纬机织针织复合结构及其编织方法和专用横机纱线喂入装置。该种机织针织复合结构，包括一个罗纹地组织，两组经纱和六种纬纱，两组经纱和四种纬纱以交织的方式衬入罗纹地组织中，另两组纬纱以平直的方式衬入，被夹持在罗纹地组织的正面纵行和反面线圈纵行之间，增强了针织纱对经纱和纬纱的束缚能力。此种结构通过多层衬纬提高了织物的厚度，抗分层能力得到了提高，适用于高性能结构-功能复合材料的增强。
文档编号D04B15/48GK101307527SQ20081003965
公开日2008年11月19日 申请日期2008年6月26日 优先权日2008年6月26日
发明者孙宝忠, 徐艳华, 红 胡, 袁新林, 顾伯洪 申请人:东华大学