纬编多层衬经衬纬管状织物及其编织方法和专用圆纬机技术

本发明专利技术公开了纬编多层衬经衬纬管状织物及其编织方法和专用圆纬机，属于纺织领域。本发明专利技术所述圆纬机包括给纱机构、编织机构、牵拉卷取机构、传动机构、控制机构、机架、辅助装置；其中给纱机构包括罗纹编织纱、罗纹正面添纱、罗纹反面添纱、第一组衬纬纱、第二组衬纬纱、第三组衬纬纱的导纱器及纱架，第一组衬经纱导纱盘、第二组衬经纱导纱盘及衬经纱纱架；传动机构包括主传动轴、针盘定轴、中间定轴、针筒定轴、针盘大齿轮、针盘定轴轴套、中间定轴轴套、针筒定轴轴套、主传动轴轴套、针盘皮带轮、中间皮带轮、针筒皮带轮等。本发明专利技术可以编织衬入两层经纱和三层纬纱的管状织物，解决了纬编衬经衬纬管状织物衬入经纱和纬纱层数少、厚度薄的问题。

【技术实现步骤摘要】
纬编多层衬经衬纬管状织物及其编织方法和专用圆纬机
本专利技术涉及纬编多层衬经衬纬管状织物及其编织方法和专用圆纬机，属于纺织领域。
技术介绍
随着产业用领域对延伸性优良的管状复合材料的需求增加，纬编衬经衬纬管状复合材料因其本身特有的一些优良力学性能，如抗冲击性能、能量吸收性能优良等，使得对该类管状织物及其复合材料的研究开始日益增多并逐渐深入。现有的纬编衬经衬纬管状织物采用纬平针、罗纹等结构为绑缚系统，在特定方向衬入呈平行排列的单丝或复丝，形成无卷边、成型性良好的管状预制体。该类管状预制体既具有纬编管状织物良好的延伸性，又具有沿衬纱方向上的力学性能，采用该织物制备的管状复合材料具有优异的面内力学性能和抗撕裂性能。其作为一种新型的管状纺织预制体，具有优良的成型性和结构整体性，特别适合于管状复合材料基布的开发，具有广阔的应用前景。但现有的纬编衬经衬纬管状织物厚度薄，使其沿厚度方向的力学性能较差，限制了其在产业用领域的应用。现有纬编衬经衬纬管状织物的制备方式有两种：一、采用横机或者圆纬机直接制备纬编衬经衬纬管状织物；二、由横机制备的片状衬经衬纬织物在模具作用下变形成所需的管状材料。目前，横机编织的衬经衬纬管状织物较少，大多是片状的衬经衬纬织物。专利号为CN00267570.6的中国专利所述为双轴向多层衬纱纬编织物，以1+1罗纹为绑缚系统，衬入多层衬经纱和衬纬纱，目前最多可衬入5层衬纱；专利号为CN200810039656.9的中国专利所述为多层衬纬机织针织复合结构，以1+1罗纹为绑缚系统，衬入两组经纱和六种纬纱，相较于原有的机织针织复合结构，通过衬纬纱层数的增加，从而使织物厚度增加；专利号为CN200410018041.X的中国专利所述双轴向增强纬编间隔针织物，包括两个纬平针绑缚系统、一组间隔纱、两组纬纱、两组经纱，通过间隔距离的调整，增加织物厚度。但是所述的纬编衬经衬纬织物均为片状织物，在制备管状复合材料的过程中，因裁剪和拼接易造成材料的浪费和织物结构的不均匀。采用圆纬机可制备近成型的衬经衬纬管状织物，其中美国南卡的CollinsCraftCompasites公司、东华大学、天津工业大学、江南大学等企业和高校先后研制了衬经衬纬圆纬机。专利号为CN201410723288.5的中国专利所述为筒形双轴向纬编三维针织结构，包括两个纬平绑缚系统、一组间隔纱、两组衬纬纱、一组衬经纱，所制备的织物为衬经衬纬管状织物；作者刘梁森、邱冠雄、姜亚明等在纺织学报2009年30卷7期第129-134页《筒形纬编双轴向高强聚乙烯织物及其加工设备的研制》的文章所述的纬编衬经衬纬管状织物，以纬平针为绑缚系统，在编织过程中衬入一层经纱和一层纬纱；在2020年公布的冒海文的学位论文《纬编双轴向无缝空气过滤材料制备与性能研究》及田菲的学位论文《针织筒状空气过滤材料结构与过滤性能研究》中所述的纬编衬经衬纬管状织物，以1+1罗纹为绑缚系统，在编织过程中衬入一层经纱和一层纬纱。所述的纬编衬经衬纬管状织物的衬纱技术，解决了衬经纱难以衬入纬编管状织物的问题，但是由于编织机构存在的局限性，限制了多层衬经纱和衬纬纱衬入纬编管状织物。
技术实现思路
[技术问题]目前采用横机编织的衬经衬纬织物制备管状复合材料存在因裁剪和拼接易造成材料的浪费、织物结构不均匀的问题，采用现有的纬编衬经衬纬圆纬机编织的衬经衬纬管状织物存在因圆纬机本身的局限性使得衬入的经纱、纬纱数量少、厚度薄的问题。[技术方案]为了解决上述至少一个问题，本专利技术对现有纬编衬经衬纬圆纬机的给纱机构、编织机构以及传动机构进行了改进，使得其可以编织衬入两层经纱和三层纬纱的管状织物，解决了纬编衬经衬纬管状织物衬入经纱和纬纱层数少、厚度薄的问题。本专利技术的第一个目的是提供一种纬编多层衬经衬纬管状织物的圆纬机，所述的圆纬机包括给纱机构、编织机构、牵拉卷取机构、传动机构、控制机构、机架、辅助装置；其中所述的给纱机构包括罗纹编织纱、罗纹正面添纱、罗纹反面添纱、第一组衬纬纱、第二组衬纬纱、第三组衬纬纱的导纱器及纱架，第一组衬经纱导纱盘、第二组衬经纱导纱盘及衬经纱纱架；所述的传动机构包括主传动轴、针盘定轴、中间定轴、针筒定轴、针盘大齿轮、针盘定轴轴套、中间定轴轴套、针筒定轴轴套、主传动轴轴套、针盘皮带轮、中间皮带轮、针筒皮带轮等。在本专利技术的一种实施方式中，给纱机构中第一组衬纬纱导纱器、罗纹正面添纱导纱器的导纱嘴贴近针筒，与针筒高度平行，沿编织方向依次排布在针筒纱架上；编织纱导纱器、第二组衬纬纱导纱器的导纱嘴贴近针盘和针筒之间的位置，沿编织方向依次排布在中间纱架上；第三组衬纬纱导纱器、罗纹反面添纱导纱器的导纱嘴贴近针盘，与针盘下底面保持平行，沿编织方向依次排布在针盘纱架上；针盘纱架、中间纱架、针筒纱架分别与针盘定轴轴套、中间定轴轴套、针筒定轴轴套相连；第一组衬经纱导纱盘、第二组衬经纱导纱盘分别与圆纬机的支撑柱相连，其上导纱孔均匀分布；第一组衬经纱导纱盘的导纱孔与针筒平行，第二组衬经纱导纱盘的导纱孔与针盘外围平行。在本专利技术的一种实施方式中，给纱机构是将从纱筒上退绕下来的纱线输送至编织区域，具体是第一组衬经纱穿过第一组衬经纱导纱盘上的导纱孔，沿针筒两枚织针之间的空隙垫入编织区域；第二组衬经纱导纱盘的导纱孔与针盘外围平行，从衬经纱纱架纱筒上退绕下来的第二组衬经纱穿过第二组衬经纱导纱盘上的导纱孔，沿针盘两枚织针之间的空隙垫入编织区域；位于针盘纱架的第三组衬纬纱、罗纹反面添纱从纱筒上退绕下来，通过各自导纱器的导纱孔垫入编织区域；位于中间纱架的编织纱、第二组衬纬纱从纱筒上退绕下来，通过各自导纱器的导纱孔垫入编织区域；位于针筒纱架的第一组衬纬纱、罗纹正面添纱从纱筒上退绕下来，通过各自导纱器的导纱孔垫入编织区域。与定轴轴套相连的针盘纱架、针盘导纱器架、中间纱架、针筒纱架，在各自皮带轮的带动下，随着针盘和针筒的三角座的转动，沿编织方向同步转动。由于第二组衬经纱的衬入，使得第三组衬纬纱、罗纹反面添纱衬入织物的间距变小，其间距为第二组衬经纱与针盘间的空隙，可采用特殊型号的导纱器或导纱针，通过对垫纱角度的调整，将第三组衬纬纱、罗纹反面添纱衬入织物。同时，为了各组纱线能够精准地垫入织物中，各组纱线的导纱器可经特殊处理后，结合垫纱角度的调整，将纱线精准地垫入织物。在本专利技术的一种实施方式中，给纱机构中各组纱线垫入编织机构的角度，以纱线与编织方向的夹角为编织纵角β，以纱线与针筒针排布的方向为编织横角α，编织纵角β和编织横角α的变化范围在0°至90°，则编织纱、罗纹正面添纱、罗纹反面添纱、第一组衬纬纱、第二组衬纬纱、第三组衬纬纱的编织纵角分别为β1、β2、β3、β4、β5、β6，编织横角分别为α1、α2、α3、α4、α5、α6；第一组衬纬纱、罗纹正面添纱贴近第一组衬经纱，其编织横角α4<α2，编织纵角β4、β2与编织方向平行，近似于0°；第三组衬纬纱、罗纹反面添纱贴近于第二组衬经纱，其编织横角α6、α3与针筒针排布方向平行，近似于0°，编织纵角β6<β3；第一组衬纬纱导纱器、第三组衬纬纱导纱器位置平行，罗纹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纬编多层衬经衬纬管状织物的圆纬机，其特征在于，所述的圆纬机包括给纱机构、编织机构、牵拉卷取机构、传动机构、控制机构、机架、辅助装置；其中所述的给纱机构包括罗纹编织纱、罗纹正面添纱、罗纹反面添纱、第一组衬纬纱、第二组衬纬纱、第三组衬纬纱的导纱器及纱架，第一组衬经纱导纱盘、第二组衬经纱导纱盘及衬经纱纱架；所述的传动机构包括主传动轴、针盘定轴、中间定轴、针筒定轴、针盘大齿轮、针盘定轴轴套、中间定轴轴套、针筒定轴轴套、主传动轴轴套、针盘皮带轮、中间皮带轮、针筒皮带轮。/n

【技术特征摘要】
1.一种纬编多层衬经衬纬管状织物的圆纬机，其特征在于，所述的圆纬机包括给纱机构、编织机构、牵拉卷取机构、传动机构、控制机构、机架、辅助装置；其中所述的给纱机构包括罗纹编织纱、罗纹正面添纱、罗纹反面添纱、第一组衬纬纱、第二组衬纬纱、第三组衬纬纱的导纱器及纱架，第一组衬经纱导纱盘、第二组衬经纱导纱盘及衬经纱纱架；所述的传动机构包括主传动轴、针盘定轴、中间定轴、针筒定轴、针盘大齿轮、针盘定轴轴套、中间定轴轴套、针筒定轴轴套、主传动轴轴套、针盘皮带轮、中间皮带轮、针筒皮带轮。


2.根据权利要求1所述的圆纬机，其特征在于，给纱机构中第一组衬纬纱导纱器、罗纹正面添纱导纱器的导纱嘴贴近针筒，与针筒高度平行，沿编织方向依次排布在针筒纱架上；编织纱导纱器、第二组衬纬纱导纱器的导纱嘴贴近针盘和针筒之间的位置，沿编织方向依次排布在中间纱架上；第三组衬纬纱导纱器、罗纹反面添纱导纱器的导纱嘴贴近针盘，与针盘下底面保持平行，沿编织方向依次排布在针盘纱架上；针盘纱架、中间纱架、针筒纱架分别与针盘定轴轴套、中间定轴轴套、针筒定轴轴套相连；第一组衬经纱导纱盘、第二组衬经纱导纱盘分别与圆纬机的支撑柱相连，其上导纱孔均匀分布；第一组衬经纱导纱盘的导纱孔与针筒平行，第二组衬经纱导纱盘的导纱孔与针盘外围平行。


3.根据权利要求1所述的圆纬机，其特征在于，所述的给纱机构是将从纱筒上退绕下来的纱线输送至编织区域，具体是第一组衬经纱穿过第一组衬经纱导纱盘上的导纱孔，沿针筒两枚织针之间的空隙垫入编织区域；第二组衬经纱导纱盘的导纱孔与针盘外围平行，从衬经纱纱架纱筒上退绕下来的第二组衬经纱穿过第二组衬经纱导纱盘上的导纱孔，沿针盘两枚织针之间的空隙垫入编织区域；位于针盘纱架的第三组衬纬纱、罗纹反面添纱从纱筒上退绕下来，通过各自导纱器的导纱孔垫入编织区域；位于中间纱架的编织纱、第二组衬纬纱从纱筒上退绕下来，通过各自导纱器的导纱孔垫入编织区域；位于针筒纱架的第一组衬纬纱、罗纹正面添纱从纱筒上退绕下来，通过各自导纱器的导纱孔垫入编织区域；与定轴轴套相连的针盘纱架、针盘导纱器架、中间纱架、针筒纱架，在各自皮带轮的带动下，随着针盘和针筒的三角座的转动，沿编织方向同步转动；由于第二组衬经纱的衬入，使得第三组衬纬纱、罗纹反面添纱衬入织物的间距变小，其间距为第二组衬经纱与针盘间的空隙，可采用特殊型号的导纱器或导纱针，通过对垫纱角度的调整，将第三组衬纬纱、罗纹反面添纱衬入织物；同时，为了各组纱线能够精准地垫入织物中，各组纱线的导纱器可经特殊处理后，结合垫纱角度的调整，将纱线精准地垫入织物。


4.根据权利要求3所述的圆纬机，其特征在于，给纱机构中各组纱线垫入编织机构的角度，以纱线与编织方向的夹角为编织纵角β，以纱线与针筒针排布的方向为编织横角α，编织纵角β和编织横角α的变化范围在0°至90°，则编织纱、罗纹正面添纱、罗纹反面添纱、第一组衬纬纱、第二组衬纬纱、第三组衬纬纱的编织纵角分别为β1、β2、β3、β4、β5、β6，编织横角分别为α1、α2、α3、α4、α5、α6；第一组衬纬纱、罗纹正面添纱贴近第一组衬经纱，其编织横角α4<α2，编织纵角β4、β2与编织方向平行，近似于0°；第三组衬纬纱、罗纹反面添纱贴近于第二组衬经纱，其编织横角α6、α3与针筒针排布方向平行，近似于0°，编织纵角β6<β3；第一组衬纬纱导纱器、第三组衬纬纱导纱器位置平行，罗纹正面添纱、罗纹反面添纱的导纱器位置平行；编织纱的导纱器位于第一组衬纬纱、罗纹正面添纱导纱器之间，编织纱的编织横角α1介于第一组衬纬纱、罗纹正面添纱的编织横角α4、α2之间，即α4<α...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋高明，高哲，周濛濛，李炳贤，顾洪阳，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32