取向,經(jīng)編,產(chǎn)品,設(shè)計(jì)

1、第十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì)第十八章第十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì)取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì)第十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì)l第一節(jié)概述l第二節(jié)單軸向經(jīng)編織物設(shè)計(jì)l第三節(jié)雙軸向經(jīng)編織物設(shè)計(jì)l第四節(jié)多軸向經(jīng)編織物設(shè)計(jì)本章內(nèi)容本章內(nèi)容第十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì)第一節(jié) 概述l選用原料：高強(qiáng)度、高性能的原料l所用技術(shù)：與普通經(jīng)編產(chǎn)品不同，所使用的特定原料不是編織，而是襯入到織物中。l分類：單軸向經(jīng)編織物、雙軸向經(jīng)編織物、多軸向經(jīng)編織物。單軸向經(jīng)編織物雙軸向經(jīng)編織物多軸向經(jīng)編織物第十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì)第二節(jié) 單軸向經(jīng)編織物設(shè)計(jì)一、織物結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)l定義：單軸向經(jīng)編針織物是在織物的橫向或縱向襯入紗線以使該方向具有特定力學(xué)性能的經(jīng)編

2、織物。l分類：按襯入方式的不同，分為單向襯經(jīng)經(jīng)編織物和單向襯緯經(jīng)編織物。第十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì)l單向襯緯經(jīng)編織物單向襯緯經(jīng)編織物地組織為編鏈組織。由于編鏈縱行間沒有聯(lián)系，單向襯經(jīng)的地組織要求使用能將織物縱行連接起來的組織結(jié)構(gòu)（如經(jīng)平組織）。結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)物照片第十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì)二、生產(chǎn)設(shè)備及工藝 單軸向經(jīng)編織物可使用卡爾邁耶公司生產(chǎn)的RS2（3）MSUS型經(jīng)編機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)。編織時，襯墊紗的線密度可以在很大范圍內(nèi)變化。地組織通常采用經(jīng)平組織或編鏈組織。編織單向襯經(jīng)經(jīng)編織物時，使用的紗線通常比地組織使用的紗線粗很多。 第十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì)三、產(chǎn)品應(yīng)用介紹l（一）單向襯緯經(jīng)編織物的地組織采用

3、編鏈組織，在緯向襯入直徑為0.22 mm的聚酯纖維，織成后經(jīng)涂層處理。成品織物的孔眼寬度僅為0.25 mm，可用于花棚或溫室，防止小的害蟲進(jìn)入而引起的植物病蟲害。此外，如果對織物涂層進(jìn)行染色，可用作玻璃窗的遮陽簾；如再涂上一層鋁箔還可用于花圃和農(nóng)作物的遮蔭防曬、保暖防寒，并可減小水汽的蒸發(fā)。l（二）地組織采用經(jīng)平組織，經(jīng)向襯入碳纖紗或芳綸紗的單向襯經(jīng)織物可用于建筑或工程等領(lǐng)域，如對柱、橋工程等的修復(fù)加固、以及對煙囪的加固等。 第十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì)第三節(jié) 雙軸向經(jīng)編織物設(shè)計(jì)一、織物結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)l定義：雙軸向經(jīng)編織物是指在織物的經(jīng)向和緯向（或縱向和橫向）都襯入紗線使這兩個方向都具有特定力學(xué)性

4、能的經(jīng)編織物。（一）結(jié)構(gòu) 經(jīng)編雙軸向織物由三個系統(tǒng)的紗線構(gòu)成，即襯經(jīng)（0）、襯緯（90）和編織紗。襯經(jīng)紗和襯緯紗之間沒有交織，而是平行伸直地形成兩個相互垂直的紗片層，再由編織紗綁縛在一起，形成一個穩(wěn)定的織物整體。 第十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì)由圖可以看出，襯紗的直徑要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過編織紗。襯紗通常使用高性能的無捻紗線，用來增強(qiáng)織物，兩個方向襯紗的原料和粗細(xì)可以相同也可以不同?？椢锟梢栽O(shè)計(jì)成密實(shí)的或半網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)，或者通過一定的穿紗規(guī)律來形成具有一定大小孔眼和一定寬度條格的格柵結(jié)構(gòu)。此外，還可以使用編織紗將非織造布、纖維網(wǎng)、泡沫、膠片或其他材料編織成一塊復(fù)合織物，滿足某些特定要求。 結(jié)構(gòu)示意圖雙軸向經(jīng)編織物第

5、十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì)（二）性能 與機(jī)織物不同，取向經(jīng)編結(jié)構(gòu)中的襯紗沿一定方向平行伸直，織物中的纖維處于無卷曲狀態(tài)，因此該類織物有時也被稱作無卷曲織物，簡稱NCF織物。襯紗的這種平行伸直排列賦予了取向織物許多優(yōu)良的力學(xué)性能。 l拉伸性能l撕裂性能第十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì)l拉伸性能 由于雙軸向經(jīng)編結(jié)構(gòu)充分利用了紗線的拉伸力，因此可以減少單位長度內(nèi)的紗線根數(shù)。這樣既可以減輕織物的重量，同時又能夠最大限度地利用所有紗線的強(qiáng)力并降低使用材料的成本。另外，因?yàn)橐r入紗只是襯在地組織中而不參與編織，因此可以襯入一些對彎曲應(yīng)力極為敏感的纖維（如玻璃纖維及碳纖維等），擴(kuò)大了原料的使用范圍。 機(jī)織物與雙軸向經(jīng)編織

6、物的比較分析第十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì)l撕裂性能 在雙軸向經(jīng)編結(jié)構(gòu)中紗線具有一定的自由度，當(dāng)織物受到撕裂時，受力處的幾根紗線會移動并聚集在一起，從而大大提高了撕裂載荷，使織物具有良好的抗撕裂性能。 如果將雙軸向經(jīng)編結(jié)構(gòu)與纖維網(wǎng)織在一起，既可以進(jìn)一步提高織物的撕裂強(qiáng)度和抗撕裂蔓延性，又可以防止紗線滑移，提高織物的尺寸穩(wěn)定性。由于纖維網(wǎng)價格低廉，因此不會太多地提高織物的成本。 雙軸向經(jīng)編織物受撕裂時的示意圖 第十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì)二、生產(chǎn)設(shè)備及工藝（一）生產(chǎn)設(shè)備 生產(chǎn)雙軸向經(jīng)編織物可以選用具有多頭襯緯功能的經(jīng)編機(jī)，如卡爾邁耶公司的RS2（3）MSU、RS2（3）MSUS、RS2（3）MSUS-V、

7、RS 2（3）EMS經(jīng)編機(jī)。（二）生產(chǎn)工藝l原料l編織特點(diǎn)第十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì)l原料（1）在MSUS襯緯方式下，原料可使用滌綸（PET）、錦綸（PA）、丙綸（PP）、高強(qiáng)乙綸（HD-PE）、高韌性錦綸、玻璃纖維（GF）、碳纖維（CF）、凱夫拉纖維（Kevlar）等。全幅襯緯時紗線線密度范圍：202200 dtex，生產(chǎn)格柵結(jié)構(gòu)時最大可達(dá)25000 dtex。 （2）在EMS襯緯方式下，可使用滌綸（PET）、錦綸（PA）、丙綸（PP）、乙綸（PE）復(fù)絲等為原料。紗線線密度范圍：802200 dtex。 第十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì)l編織特點(diǎn)u使用落地式經(jīng)軸支架 編織紗使用落地式經(jīng)軸架（可以放置兩

8、個經(jīng)軸），并使用（兩個）電子控制的EBA送經(jīng)系統(tǒng)，以保證經(jīng)軸上的經(jīng)紗可以準(zhǔn)確地喂入到成圈機(jī)件上。 u緯紗襯入方式 襯緯方式有MSUS襯緯方式和EMS襯緯兩種方式。 u非織造布或纖維網(wǎng)的織入 非織造布或纖維網(wǎng)分兩道喂入，采用電子布邊控制，也可以使用一道連續(xù)地織入非織造布或纖維網(wǎng)。 u監(jiān)控系統(tǒng) 襯緯紗和編織紗的監(jiān)控是通過一個激光監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。 第十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì)lMSUS襯緯方式：lEMS襯緯方式： MSUS與EMS工作原理的不同之處在于，MSUS在襯入襯緯時，后一片襯緯與前一片襯緯之間是連續(xù)的，而EMS在襯緯被傳送鏈條上的夾子夾住后，便從鋪緯器上剪下，這樣比MSUS方式節(jié)省襯緯紗。 MS

9、US襯緯方式EMS襯緯方式第十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì)l產(chǎn)品應(yīng)用：（一）經(jīng)編土工格柵 土工格柵是一種土工建筑材料，具有拉伸強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定性好、耐腐蝕、抗老化、使用溫度高等特性，已被廣泛用于險坡防護(hù)、松軟地基處理、加筋土擋墻工程以及一些高承載力的結(jié)構(gòu)中。例如，土工格柵用于鐵路路基加固防護(hù)時，格柵和路面材料融合在一起，可有效地分配荷載，防止道碴流失和路基變形，提高路基的穩(wěn)定性。 （二）燈箱布 以經(jīng)編雙軸向織物為底布的燈箱在編織時以高強(qiáng)滌綸長絲為襯經(jīng)襯緯紗?？椢锉砻娉史叫尉W(wǎng)孔，由PVC涂層。這種燈箱耐久性好，光亮顯目，應(yīng)用較為廣泛。第十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì)第四節(jié) 多軸向經(jīng)編織物設(shè)計(jì)u一、結(jié)構(gòu)與性能一、

10、結(jié)構(gòu)與性能 多軸向經(jīng)編技術(shù)本質(zhì)上是一種多向襯緯編織技術(shù)。編織時，多組紗線分別沿不同方向平行伸直、無卷曲地襯入到織物中，并由編織紗綁縛起來形成整塊織物。襯入紗的方向可以按需要的角度調(diào)整,以實(shí)現(xiàn)織物結(jié)構(gòu)的定向增強(qiáng)。多軸向經(jīng)編織物具有極大的設(shè)計(jì)靈活性，各向同性的適應(yīng)力與應(yīng)變能力，以及較高的抗撕裂傳遞性和良好的適型性。因此，多軸向經(jīng)編織物在柔性復(fù)合材料領(lǐng)域中具有獨(dú)特的優(yōu)勢。應(yīng)用多軸向襯緯經(jīng)編織物可降低復(fù)合材料產(chǎn)品的成本。第十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì) 多軸向經(jīng)編織物在很多領(lǐng)域可以替代機(jī)織結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)材料。與機(jī)織物增強(qiáng)材料相比，多軸向經(jīng)編織物具有以下優(yōu)點(diǎn)： （1）織物的抗拉強(qiáng)力較高；（2）織物的彈性模量較高；（

11、3）織物的懸垂性較好；（4）織物的剪切性能較好；（5）織物形成復(fù)合材料的纖維含量較高；（6）經(jīng)編多軸向織物抗層間脫離性能較好；（7）具有更好的抗沖擊性能；（8）準(zhǔn)各向同性特點(diǎn)。第十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì)（一）結(jié)構(gòu)一般多軸向經(jīng)編織物的結(jié)構(gòu)中包含四個襯紗系統(tǒng)（分別為襯經(jīng)紗、襯緯紗和兩組斜向襯紗）和一個綁縛系統(tǒng)。和雙軸向織物一樣，四組襯紗平行伸直排列形成四個紗線層，由編織線圈綁縛在一起，圖中地紗組織為編鏈組織。按照定義，四組襯紗的襯入次序和方向?yàn)椋?o 、90o 、45o 和45o 。多軸向經(jīng)編織物結(jié)構(gòu)示意圖第十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì) 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，各個紗層的取向方向由產(chǎn)品的方向決定。生產(chǎn)方向定義為0，根據(jù)

12、ISO/DIS 1268-1標(biāo)準(zhǔn)使用正負(fù)方向角來定義紗層取向的方向（90為最大角）。紗層的方向定義如下：介于0和90之間的紗層用該紗層的方向與0之間的夾角并加上“”或“”來表示。如果紗層排列在系統(tǒng)坐標(biāo)軸的正象限，則用“”表示；如果紗層排列在系統(tǒng)坐標(biāo)軸的負(fù)象限，則用“”表示 。襯緯方向的定義第十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì)（二）性能1、拉伸性能2、雙斜向織物的成型性能 對于圖中的經(jīng)編雙斜向織物（45）來說，當(dāng)+45的襯紗順時針旋轉(zhuǎn)，而同時45的襯紗逆時針旋轉(zhuǎn)時，經(jīng)平綁縛組織沿緯向?qū)⑹芾扉L，沿經(jīng)向?qū)⒖s短。經(jīng)平組織沿緯向具有很大的延展性。這種雙斜向織物在成型過程中襯紗沿緯向產(chǎn)生集束現(xiàn)象，這是該織物變形的一個重要方面。如果反過來，當(dāng)+45的襯紗逆時針旋轉(zhuǎn)，而同時45的襯紗順時針旋轉(zhuǎn)時，經(jīng)平綁縛組織沿經(jīng)向?qū)⑹芾扉L，而沿緯向?qū)⒖s短。但經(jīng)平綁縛組織沿經(jīng)向的延展性很小，使這種雙斜向織物（45）在成型過程中沿緯向集束。對這種織物進(jìn)行半球沖壓后，織物無起拱現(xiàn)象產(chǎn)生，說明這種雙斜向織物（45）具有良好的成型性能。3、剪切性能第十八章取向經(jīng)編產(chǎn)品設(shè)計(jì)（二）生產(chǎn)工藝1、原料 襯紗一般選用力學(xué)性能較好的高性能纖維，如滌綸（PET），錦綸（PA），丙綸（PP），高壓聚乙烯纖維（HD-PE），高強(qiáng)錦綸，玻璃纖維（GF），碳纖維（CF）和凱夫拉（Kevlar）纖維等。 2、組織 通常使用的襯紗角度為-45