“且”字型立體織物的獨特設(shè)計與織造

劉海文 姚桂芬 劉兆麟 才英杰

(河北科技大學(xué)紡織服裝學(xué)院，石家莊，050018)

“且”字型結(jié)構(gòu)獨特，既有平底，又有縱向階梯形三個口。為了利用“且”字型的獨特結(jié)構(gòu)，我們進(jìn)行了該字型立體織物的設(shè)計與織造。此織物用特種纖維織造后再進(jìn)行復(fù)合整理，它可應(yīng)用于建筑梁結(jié)構(gòu)的增強鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制件和建筑墻壁的填充物，常用于一些臨時應(yīng)用的建筑房屋，也可用于航空航天、交通運輸?shù)鹊耐鈿ぶ卧鰪娊Y(jié)構(gòu)和各種填充物，還可單獨作為模具、預(yù)制件［1］，以減輕物體的質(zhì)量，使其達(dá)到輕便又不影響其內(nèi)在性能的目的。本文詳細(xì)介紹此織物的設(shè)計及織造過程。

1 壓扁圖

“且”字型結(jié)構(gòu)織物的設(shè)計及織造來自于“目”字型結(jié)構(gòu)橫向壓扁［2］。其獨特之處在于把“目”字型結(jié)構(gòu)底部左右長出來的兩截橫線段向中心轉(zhuǎn)過90°(見圖1)，織成后復(fù)合時再把這兩截線段逆原來轉(zhuǎn)向拉回使用。

圖1中，“且”字型底部長出主體的部分變形壓扁后共分五個織區(qū)，分別用 a1、a2、a3、a4、a5表示;s1、s2…s12表示每織區(qū)中的線段。在壓扁圖中，各織區(qū)分別有一層、三層、三層、三層和二層織物，每織區(qū)中的線段按從左至右、自上而下的順序標(biāo)注。

圖1 壓扁圖

2 投梭路徑圖

如圖2所示，投梭路線組合是從壓扁圖中優(yōu)選出來的，能保證各織區(qū)中每層織物均織入兩緯的投梭路線的最小組合［3］。投梭路線用p1～p10表示，箭頭表示投梭方向。前一梭結(jié)束，下一梭開始，連續(xù)進(jìn)行，第10梭織完后又回到第1梭的起點，終點、起點相接完成一個織造循環(huán)，使各織物層接結(jié)成設(shè)計所需要的三維截面形狀。

3 上機圖

織區(qū)a2、a3、a4中的三層分別是上、中、下層，a5中的兩層分別是上層和底層。實際織造時，每織區(qū)中無論是三層還是二層織物，彼此之間是緊貼著的。圖1中為了便于分辨，已經(jīng)將它們沿縱向拉開一段距離。在進(jìn)行織造時，由于a1區(qū)經(jīng)紗循環(huán)數(shù)為2，a2區(qū)經(jīng)紗循環(huán)數(shù)為4，a3區(qū)經(jīng)紗循環(huán)數(shù)為8，a4區(qū)經(jīng)紗循環(huán)數(shù)為6，a5區(qū)經(jīng)紗循環(huán)數(shù)為4，則根據(jù)這五個織區(qū)的上機穿筘數(shù)之比為 2∶4∶8∶6∶4，把這五個織區(qū)的上機穿筘數(shù)分別規(guī)定為1∶2∶4∶3∶2［4］。圖3為上機圖，織出的實物如圖4所示。

圖2 投梭路徑圖

圖3 “且”字型三維織物的橫向壓扁上機圖

4 結(jié)語

針對各種各樣的應(yīng)用場合，立體織物的品種還嫌少，受多臂小樣機最多只有16片綜的限制［5］，使得增加產(chǎn)品品種成為一個難題。而這種變化字型織造，然后恢復(fù)字型原結(jié)構(gòu)所采用的獨特設(shè)計思路，使得這個難題峰回路轉(zhuǎn)，可以大大擴(kuò)展可織造的橫截面型材結(jié)構(gòu)范圍，為復(fù)合材料立體織物增強體的設(shè)計及織造帶來突破瓶頸的新辦法。

圖4 “且”字型織物實物圖

［1］顧平.普通織機織三維機織物的試驗研究［J］.紡織學(xué)報，2002，23(5):24-26.

［2］劉海文，劉廣平，王文燕，等.目字形立體機織物的研究及織造［J］.棉紡織技術(shù)，2006，34(9):26-28.

［3］黃曉梅.幾種三維管狀預(yù)成形件的設(shè)計與織造［J］.棉紡織技術(shù)，2002，30(12):44-46.

［4］蔡陛霞.織物結(jié)構(gòu)與設(shè)計［M］.北京:中國紡織出版社，2000:105-173.

［5］汪蔚，祝成炎.三維機織物的組織結(jié)構(gòu)與設(shè)計［J］.浙江工程學(xué)院學(xué)報，2001，18(4):197-200.