单眼综框，由织物夹具夹持。2、施加张力:根据张力要求，采用三维正交织机特有的张力控制系统，对经纱、玮纱、捆绑纱施加一定的张力。3、分层:将所有的经纱从上到下分成6层，波形护板对应处经纱1、2层为玻璃纤维，3、4层两边为玻璃纤维，中间为加强筋碳纤维，5、6层为玻璃纤维，波形护板过渡处只有1、2层玻璃纤维。将两层捆绑纱分别放在最上层和最下层(6层经纱位于上下两层捆绑纱中间)，形成比经纱层数多一个的梭口(7个梭口)。4、引玮、打玮:玮纱从筒子上退绕下来，引玮剑穿过梭口并停在最远方位置。边经纱由筒子上退绕下来，穿过边经剑后由织物夹具夹持，引玮剑将玮纱送出梭口，由织边装置形成纱圈编结而成的布边。5、换综:通过综框的上下交替运动，将两层捆绑纱交织，使最下层的到最上层，最上层的到最下层。6、打讳:换综后，集中再打一次讳。7、引尚:织边结束后，引讳剑退出，钢箱将讳纱推向织口，织物引离装置将形成的织物引离。
[0021]实施例2变换加强筋三维正交机织复合材料防撞护板
以玻璃纤维为经玮纱和捆绑纱，高强高模聚乙烯为加强筋，在三维织机上织造出三维正交织物，配合环氧树脂真空辅助树脂转移成型，制得新型三维正交机织结构复合材料防撞护板。
[0022]织造时利用三维多箭杆织机，两个引玮箭杆左右对称同时织造。采用4页综框，一对控制波形护板部分Z纱，一对控制波形过渡部分Z纱。三维机织物经纱为5层，玮纱为4层，玮纱和捆绑纱均为玻璃纤维，波形护板对应处经纱1、2层为玻璃纤维，3层为加强筋高强高模聚乙烯，4、5层为玻璃纤维，波形护板过渡处只有1、2层玻璃纤维。如图3所示变换加强筋三维正交机织物的结构示意图，图中1-波形处，2-波形过渡处，3-加强筋。
[0023]织造步骤:
1、穿纱:玻璃纤维、高强高模聚乙烯、边经纱由筒子架上引出，根据织造要求按照三根经纱一根捆绑纱的比例穿过综框上的多眼综丝，再穿过钢筘，最后穿过固定的单眼综框，由织物夹具夹持。2、施加张力:根据张力要求，采用三维正交织机特有的张力控制系统，对经纱、玮纱、捆绑纱施加一定的张力。3、分层:将所有的经纱从上到下分成5层，波形护板对应处经纱1、2层为玻璃纤维，3、层为加强筋高强高模聚乙烯，4、5层为玻璃纤维，波形护板过渡处只有1、2层玻璃纤维。将两层捆绑纱分别放在最上层和最下层(5层经纱位于上下两层捆绑纱中间)，形成比经纱层数多一个的梭口(6个梭口)。4、引玮、打玮:玮纱从筒子上退绕下来，引玮剑穿过梭口并停在最远方位置。边经纱由筒子上退绕下来，穿过边经剑后由织物夹具夹持，引玮剑将玮纱送出梭口，由织边装置形成纱圈编结而成的布边。5、换综:通过综框的上下交替运动，将两层捆绑纱交织，使最下层的到最上层，最上层的到最下层。6、打讳:换综后，集中再打一次讳
7、引离:织边结束后，引玮剑退出，钢筘将玮纱推向织口，织物引离装置将形成的织物引离。
[0024]实施例3三维正交机织复合材料加强防撞护板
以玻璃纤维为经玮纱和捆绑纱，碳纤维为加强筋，在三维织机上织造出具有多层加强筋的三维正交织物，配合环氧树脂真空辅助树脂转移成型，制得新型三维正交机织结构复合材料防撞护板。
[0025]织造时利用三维多箭杆织机，两个引玮箭杆左右对称同时织造。采用4页综框，一对控制波形护板部分Z纱，一对控制波形过渡部分Z纱。三维机织物经纱为7层，玮纱为6层，玮纱和捆绑纱均为玻璃纤维，波形护板对应处经纱1、2、5、7层为玻璃纤维，3、4、6层为加强筋碳纤维，波形护板过渡处1、2层玻璃纤维，3、4层加强筋碳纤维。如图4所示多层加强筋三维正交机织物的结构示意图，图中1-波形处，2-波形过渡处，3-加强筋。
[0026]织造步骤:1、穿纱:玻璃纤维、碳纤维、边经纱由筒子架上引出，根据织造要求按照三根经纱一根捆绑纱的比例穿过综框上的多眼综丝，再穿过钢筘，最后穿过固定的单眼综框，由织物夹具夹持。2、施加张力:根据张力要求，采用三维正交织机特有的张力控制系统，对经纱、玮纱、捆绑纱施加一定的张力。3、分层:将所有的经纱从上到下分成7层，波形护板对应处经纱1、2、5、7层为玻璃纤维，3、4、6层为加强筋碳纤维，波形护板过渡处1、2层玻璃纤维，3、4层加强筋碳纤维。将两层捆绑纱分别放在最上层和最下层(7层经纱位于上下两层捆绑纱中间)，形成比经纱层数多一个的梭口(8个梭口)。4、引玮、打玮:玮纱从筒子上退绕下来，引玮剑穿过梭口并停在最远方位置。边经纱由筒子上退绕下来，穿过边经剑后由织物夹具夹持，引玮剑将玮纱送出梭口，由织边装置形成纱圈编结而成的布边。5、换综:通过综框的上下交替运动，将两层捆绑纱交织，使最下层的到最上层，最上层的到最下层。6、打讳:换综后，集中再打一次讳。7、引尚:织边结束后，引讳剑退出，钢箱将讳纱推向织口，织物引离装置将形成的织物引离。
【主权项】
1.一种新型三维正交机织结构复合材料防撞护板，该护板特征在于:所述护板采用三维正交机织织造技术，通过双向引玮工艺与加减经纱工艺相结合，织造出变截面即波形截面的三维一体织物结构。
2.同时将加强筋作为经纱引入，形成主体纱线、加强筋、主体纱线的混合经纱层，通过Z向捆绑纱将相互垂直的经玮纱铺层束缚在一起织造成为一体。
3.最后将其与环氧树脂等热固性树脂结合制备出复合材料防撞护板结构。
4.如权力要求I所述的新型三维正交机织结构复合材料防撞护板，其特征在于:所述护板织造方法为:加强筋作为经纱引入的三维正交机织织造法中的平面内两组纱线无交织法或三组纱线完全交织。
5.如权力要求I所述的新型三维正交机织结构复合材料防撞护板，其特征在于:所述护板主体三维正交机织物的经玮密度:80根/10厘米，经玮纱细度:1000旦，捆绑纱的密度:40根/10厘米，捆绑纱细度:300旦，加强筋纱线密度:80根/10厘米，细度:1000旦。
6.如权力要求I所述的新型三维正交机织结构复合材料防撞护板，其特征在于:所述护板主体三维机织物经纱为6层，玮纱为5层，经纱1、2、层为主体纱线，3、4层为加强筋材料，5、6层为主体纱线。
7.也可以根据纱线细度、经玮密度变化选择合适的织造层数，改变加强筋层数。
8.如权力要求I所述的新型三维正交机织结构复合材料防撞护板，其特征在于:所述护板的波形织造时采用双向引玮工艺:利用三维多箭杆织机，两个引玮箭杆左右对称同时织造。
9.如权力要求I所述的新型三维正交机织结构复合材料防撞护板，其特征在于:所述护板的波形织造时采用加减经纱工艺:利用三维多箭杆织机，织造时经纱数随着经纱层从上到下按一定规律逐渐增加，增加规律为等差增加或等比增加。
10.如权力要求I所述的新型三维正交机织结构复合材料防撞护板，其特征在于:所述护板主体纱线为高性能纱线，可以为玻璃纤维，作为经玮纱和捆绑纱。
11.如权力要求I所述的新型三维正交机织结构复合材料防撞护板，其特征在于:所述波形护板板内加强筋所用纱线比护板主体纱线强度高，可以为碳纤维、高强高模聚乙烯、芳纶。
12.如权力要求I所述的新型三维正交机织结构复合材料防撞护板，其特征在于:所述复合材料护板利用真空辅助树脂转移成型方法制成。
13.基体树脂为热固性树脂，可以为环氧树脂、双马树脂、聚酰亚胺树脂或酚醛树脂。
【专利摘要】本发明公开了一种新型三维正交机织结构复合材料防撞护板，该护板采用三维正交机织织造技术，通过双向引纬工艺与加减经纱工艺相结合，织造出波形截面的三维一体织物结构，同时将加强筋作为经纱引入，形成主体纱线、加强筋、主体纱线的混合经纱层，通过Z向捆绑纱织造成为一体。最后将其与环氧树脂等热固性树脂结合制备出复合材料防撞护板结构。织造护板的主体纱线可采用玻璃纤维等高性能纱线，加强筋材料采用碳纤维。该类新型护板具有增强织物与加强筋一体织造的特点，有机结合成一个整体，具有很好的能量吸收性；通过树脂复合后具有耐腐蚀、耐老化等性能，且该工艺简单易实现产业化推广。
【IPC分类】B32B27-04, B32B3-18, B32B3-28
【公开号】CN104827717
【申请号】CN201510139040
【发明人】许福军, 宋维广, 王文强, 宋启海, 米世超, 王龙生
【申请人】上海仪耐新材料科技有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月27日