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CN104846539B - 一种单向混编编织物的生产方法 - Google Patents

一种单向混编编织物的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单向混编编织物的生产方法，包括以下步骤：步骤一：第一层0°经纱制备；步骤二：第二层0°经纱～第N层0°经纱制备；N为自然数，≥2；步骤三：辅助层纬纱制备；步骤四：捆绑线制备；步骤五：将步骤一至步骤四制备的材料进行铺放、混编得到单向混编编织物；步骤六：切割、收卷。本发明的0°经线采用两层或两层以上不同的纤维进行单向铺设，最后再进行混编而成，因此可以实现两种或两种以上的不同材料的铺设，确保混编织物各区域内纤维的均匀分布和厚度的一致性，不同0°经纱纤维层的克重可在30‑3000克/m2范围内任意调整，从而实现了复合材料性能和成本的可设计性。

Description

一种单向混编编织物的生产方法
技术领域
本发明涉及一种单向混编编织物的生产方法。
背景技术
普通的单向混编经编织物一般为单层面内混铺，混编材料一般以玻璃纤维、碳纤维和玄武岩纤维为主承载材料，以其它芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚酰胺纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维、尼龙纤维等纤维为增韧材料，可实现两种或两种以上纤维的混编组合。经编织物经密一般为5根/英寸、6根/英寸、7根/英寸、10根/英寸等，玻璃纤维常规规格为300tex、600tex、1200tex、2400tex,碳纤维维常规规格为3K、6K、12K、24K、50K,芳纶纤维、超高分子量聚乙烯等有机纤维常规规格为500D、1000D、1500D，不同的纤维类型其密度也是各不相同。
在高性能纤维复合材料行业中，纤维和树脂的均匀分布是影响复合材料性能的关键因素之一，由于经编织物经密、原料规格的限制和不同材料不同密度的特性，若要得到单层混编经编织物面内不同纤维材料的同等厚度，则混编经编织物的可设计性将受到很大的限制，因此产品将很难低成本工业化生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种能确保混编织物各区域内纤维的均匀分布和厚度的一致性，实现复合材料性能和成本的可设计性，降低生产成本的单向混编编织物的生产方法。
实现本发明目的的技术方案是一种单向混编编织物的生产方法，包括以下步骤：
步骤一：第一层0°经纱制备；
步骤二：第二层0°经纱～第N层0°经纱制备；N为自然数，≥2；
步骤三：辅助层纬纱制备；
步骤四：捆绑线制备；
步骤五：将步骤一至步骤四制备的材料进行铺放、混编得到单向混编编织物；
步骤六：切割、收卷。
具体来说，所述步骤一中和步骤二中，第一层0°经纱、第二层0°经纱～第N层0°经纱的制备方法为：根据单层纤维面的密度设计要求，结合所选纤维的规格，计算出所需的纤维头份，在展纤预定型设备上进行单向预定型纤维带的制备。
所述步骤一中和步骤二中，将制备好的单向预定型纤维带收卷在两边有档盘的经轴上，将装好单向预定型纤维带的经轴放置在经轴架上退绕。
所述步骤一中和步骤二中，退绕时采用机械式拉簧摩擦带控制或电子式恒力矩控制张力。
所述步骤二中，第二层0°经纱～第N层0°经纱的制备方法为：非同类纤维放置在纱架上，按产品性能要求进行外圈退绕或内圈退绕，同样根据单向纤维面密度设计要求，再结合纤维的规格，计算出所需的纤维头份，将纤维从送经罗拉上包覆，通过送经罗拉辊的转速进行张力控制。
所述步骤三中，辅助层纬纱进行90°、±M°或者多角度铺设，M＞0。
所述步骤三中，辅助层纬纱铺设方法为采用铺纬器铺设，采用机械式拉簧摩擦带控制或电子式恒力矩控制张力。
所述步骤四中，捆绑线的制备方法为，将捆绑线纤维放置在纱架上通过整经机进行盘头经轴的制备，或者通过纱线张力器对单根纱架上的捆绑线进行张力控制。
所述步骤五中，将步骤一到步骤四制备的材料进行铺放，用机械式或电子式方式控制铺放张力，在双轴向经编机、多轴向经编机或缝编机上混合编织。
所述第一层0°经纱、第二层0°经纱～第N层0°经纱以及纬纱选自玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚酰胺纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维或尼龙纤维，所述经纱和纬纱材质不同，所述各层0°经纱的材质不同。
采用了上述技术方案后，本发明带来了以下的有益效果：(1)本发明打破了传统的单层面内铺设的方式，在主方向，也即克重占90％以上的0°经线采用两层或两层以上不同的纤维进行单向铺设，最后再进行混编而成，因此可以实现两种或两种以上的不同材料的铺设，确保混编织物各区域内纤维的均匀分布和厚度的一致性，不同0°经纱纤维层的克重可在30-3000克/m2范围内任意调整，从而实现了复合材料性能和成本的可设计性，前期准备好各层纤维，最后一次性编织，可以省去至少一次的编织成本；而且分层张力可以单独控制，织物性能大大提高。
(2)本发明的经向纤维层数可以任意设定，材质也可以根据需要进行选择，因此可以根据编织布的使用场合的要求来确定纤维的材质和纤维的层数和克重。
(3)本发明的经纱、纬纱的制备方法、张力的控制方法都有多种，可以根据实际情况选择。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明编织方法的示意图。
附图中编号为：
第一层0°经纱1、第二层0°经纱2、辅助层纬纱3、捆绑线4。
具体实施方式
(实施例1)
见图1，本实施例详细说明采用两层0°经纱的单向混编编织物的生产方法，步骤如下：
步骤一：第一层0°经纱1制备；第一层0°经纱1选用：碳纤维，12K，800tex，100g/㎡；125头；在展纤预定型设备上进行单向预定型纤维带的制备，将制备好的单向预定型纤维带收卷在两边有档盘的经轴上，将装好单向预定型纤维带的经轴放置在经轴架上退绕，退绕时采用机械式拉簧摩擦带控制或电子式恒力矩控制张力。第一层：
步骤二：第二层0°经纱2制备；第二层0°经纱1选用：玻璃纤维2400tex1196g/㎡635头；可以采用步骤一同样的方法，或者将与步骤一采用的不同种的纤维放置在纱架上，按产品性能要求进行外圈退绕或内圈退绕，同样根据单向纤维面密度设计要求，再结合纤维的规格，计算出所需的纤维头份，将纤维从送经罗拉上包覆，通过送经罗拉辊的转速进行张力控制。
步骤三：辅助层纬纱3制备；辅助层纬纱3选用：玻璃纤维，136tex，40g/㎡，64头；辅助层纬纱3采用铺纬器90°铺设；采用机械式拉簧摩擦带控制或电子式恒力矩控制张力。
步骤四：捆绑线4制备；捆绑线4选用：低弹丝，83/36F，8g/㎡，141头，将捆绑线纤维放置在纱架上通过整经机进行盘头经轴的制备，或者通过纱线张力器对单根纱架上的捆绑线进行张力控制。
步骤五：将步骤一至步骤四制备的材料进行铺放、用机械式或电子式方式控制铺放张力，在双轴向经编机、多轴向经编机或缝编机上混合编织，得到单向混编编织物；混编速度为：2m/min。
步骤六：后布边切割和分幅切割，最后通过中心或摩擦方式进行收卷，宽幅为1.27m。
第一层0°经纱1、第二层0°经纱2以及辅助层纬纱3选自玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚酰胺纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维或尼龙纤维，经纱和纬纱材质不同，两层0°经纱的材质不同。
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。

Claims (9)

1.一种单向混编编织物的生产方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：第一层0°经纱(1)制备；第一层0°经纱(1)选用碳纤维，12K，800tex，100g/㎡；125头；
步骤二：第二层0°经纱(2)制备；第二层0°经纱(1)选用玻璃纤维，2400tex，1196g/㎡，635头；
步骤三：辅助层纬纱(3)制备；辅助层纬纱(3)选用玻璃纤维，136tex，40g/㎡，64头；
步骤四：捆绑线(4)制备；捆绑线(4)选用低弹丝，83/36F，8g/㎡，141头；
步骤五：将步骤一至步骤四制备的材料进行铺放、混编得到单向混编编织物；
步骤六：切割、收卷；
所述经纱和纬纱材质不同，所述各层0°经纱的材质不同。
2.根据权利要求1所述的一种单向混编编织物的生产方法，其特征在于：所述步骤一中和步骤二中，第一层0°经纱(1)、第二层0°经纱(2)的制备方法为：根据单层纤维面的密度设计要求，结合所选纤维的规格，计算出所需的纤维头份，在展纤预定型设备上进行单向预定型纤维带的制备。
3.根据权利要求2所述的一种单向混编编织物的生产方法，其特征在于：所述步骤一中和步骤二中，将制备好的单向预定型纤维带收卷在两边有档盘的经轴上，将装好单向预定型纤维带的经轴放置在经轴架上退绕。
4.根据权利要求3所述的一种单向混编编织物的生产方法，其特征在于：所述步骤一中和步骤二中，退绕时采用机械式拉簧摩擦带控制或电子式恒力矩控制张力。
5.根据权利要求1所述的一种单向混编编织物的生产方法，其特征在于：所述步骤二中，第二层0°经纱(2)的制备方法为：非同类纤维放置在纱架上，按产品性能要求进行外圈退绕或内圈退绕，同样根据单向纤维面密度设计要求，再结合纤维的规格，计算出所需的纤维头份，将纤维从送经罗拉上包覆，通过送经罗拉辊的转速进行张力控制。
6.根据权利要求1所述的一种单向混编编织物的生产方法，其特征在于：所述步骤三中，辅助层纬纱(3)进行90°、±M°或者多角度铺设，M＞0。
7.根据权利要求6所述的一种单向混编编织物的生产方法，其特征在于：所述步骤三中，辅助层纬纱(3)铺设方法为采用铺纬器铺设，采用机械式拉簧摩擦带控制或电子式恒力矩控制张力。
8.根据权利要求1所述的一种单向混编编织物的生产方法，其特征在于：所述步骤四中，捆绑线(4)的制备方法为，将捆绑线纤维放置在纱架上通过整经机进行盘头经轴的制备，或者通过纱线张力器对单根纱架上的捆绑线进行张力控制。
9.根据权利要求1所述的一种单向混编编织物的生产方法，其特征在于：所述步骤五中，将步骤一到步骤四制备的材料进行铺放，用机械式或电子式方式控制铺放张力，在双轴向经编机、多轴向经编机或缝编机上混合编织。
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