專利名稱：網格狀織造的3d織物材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種織造的3D織物及其生產方法。具體地說，織造3D織物具有基本上以直線出現(xiàn)的選定的多層經紗，其余一些外形為螺旋形的多層經紗，和兩組正交的緯紗，使這種網格狀織物組織能通過織造過程的雙向開口操作制出。這種織物還可增添引入非交織的、多方向取向的紗線使它們橫跨織物的橫斷面以資提高其機械性能，因此被認為適用于一些技術用途，如用來制造復合材料、過濾器、絕緣材料、某些材料的分隔器兼保持器、電工/電子零部件、防護材料等。
背景在傳統(tǒng)的織造過程中，開口這個最初操作限于其設計只能在織物的寬度方向形成開口。所使用的經紗，不管是單層的還是多層的都在織物的厚度方向上以“橫跨”的方式被分隔成為兩個部分，這樣便在織物的寬度方向形成一個開口。分隔是由于凸輪、多臂機、或提花機這類裝置來回驅動綜框及其上的扁平綜絲造成的。這些扁平綜絲可單獨地、或聯(lián)合地、或成為組群地只是在織物的厚度方向被來回驅動，從而在織物的寬度方向形成開口。將緯紗插入到這樣形成的開口內，便可使緯紗與分成兩層的經紗交織。這樣交織的經紗和緯紗構成一個交織結構被稱為織造織物。用單層經紗制出的織物成為片狀的織造材料并被稱為織造的2D織物，因為構成它的紗線假定被設置在一個平面上。同樣，當一織物用多層經紗制出時，所得到的織物具有在結構上不同于織造2D織物的特征，并被稱為織造的3D織物，因為構成它的紗線假定被設置在三個互相垂直的平面上。但在生產這兩種織造的2D和3D織物時，傳統(tǒng)的織造過程由于其固有的操作設計，只能實現(xiàn)兩組正交紗線即經紗和緯紗的交織。它不能實現(xiàn)三組正交紗線即一個多層經紗和兩組正交緯紗的交織。這是現(xiàn)有織造過程固有的限制。本發(fā)明提供的雙向開口的方法可在多層經紗的縱列方向和橫行方向分別形成開口，使多層經紗和兩組正交的緯紗能夠這樣交織，即多層經紗的選定紗線基本上以直線出現(xiàn)，而其余一些與兩組正交緯線交織的紗線以螺旋的外形出現(xiàn)，最后得到的織物有一網格狀的結構。
某些技術織物的應用除了需要其他一些具體特性以便完成諸如高度的織物整合和構成紗線的正確取向以外還需要復雜或不尋常的形狀。而目前還不能有合適的織物塊可以用來切割而得到具有任何所需形狀的預制坯(用于復合材料的增強織物)。這是因為用來生產預制坯的現(xiàn)有織物制造過程包括織造、針織、編織和某些非織造的方法還不能提供合適的高度整合的織物塊可以用來切割而取得具有任何所需形狀的預制坯。從取得某些具有規(guī)則橫斷面形狀的預制坯著眼，一些根據(jù)織造、針織、編織和某些非織造技術的原理而工作的合適的織物制造方法曾被發(fā)展起來。這種生產具有某些橫斷面形狀的方法被稱為接近干凈的成形。但通過這些各種各樣的技術，只有具有某些橫斷面輪廓的預制坯能被生產出來，還不能制造出具有任何所需形狀的預制坯。實際上具有任何所需形狀的預制坯是有可能制得的，只要能夠制造高度整合的織物塊，使所需形狀能從其上切割下來而不會發(fā)生裂開的危險即可。而且，其他用途如具有不尋常形狀的過濾器所用的織物可類似地從一個合適的織物塊上切割取得。作為比擬，這個取得三維織物產品的任何所需形狀的策略可被看作，如同在制造衣服時，從一個合適的2D織物片上剪取織物產品所需的各種不同形狀那樣。因此可以推斷，要切割取得具有任何所需形狀的三維織物產品，必要的是首先須生產出形狀為塊狀的、高度整合的三維織物。本發(fā)明提供一種新穎的織造的3D織物及生產這種織物塊的方法，該織物塊能經受切割而不會有裂開的危險，并且還可增添引入多方向取向的、不交織的紗線，以便將機械性能賦予織物使它能適用于技術用途。
本發(fā)明的目的本發(fā)明的一個目的是要提供一種網格狀整合的3D織物塊，它可增添引入合適取向的紗線以便將適當?shù)臋C械強度賦予織物，使具有任何所需形狀的合適的織物產品能從其上切割出來而不會有裂開的危險。由于某些具有任何所需形狀的織物產品可容易地用此法取得，這種方法可有效地用在技術用途上，如制造用于復合用途、過濾器等的增強織物的預制坯上。
本發(fā)明另一個目的是要提供一種雙向開口的方法，使三組正交紗線，即一組多層經紗和兩組正交緯紗能夠交織，這個三組正交紗線的交織是必需的，它能給織物提供高度的整體性，使織物在寬度方向和厚度方向都能抗拒分裂。這樣就能生產出網格狀的交織的3D織物，該織物可增添引入多方向取向的非交織的紗線來提高強度。
織物的整體性可通過在所使用的多層經紗上形成的多個橫行和縱列的開口來取得。兩對正交緯紗插入到所形成的橫向和縱列的開口內便可生產出網格狀交織的3D織物。由于織造過程的最初操作為開口操作，所有其他跟隨的補充操作如引緯、打緯等將相應地跟隨配合。由于雙向開口方法使兩對正交緯紗能夠通過在多層經紗上形成的縱列和橫行方向上的開口與經紗互相交織，從而生產出度整合的、具有高機械性能的網格狀織物結構，這將在后面詳細說明。至于隨后的、補充的織造操作如引緯、打緯、卷取、送經等將不予說明，因為它們并不是本發(fā)明的目的。為了使說明簡單并且到位，將用例子說明實現(xiàn)雙向開口操作的最簡單模式并且只涉及按照本發(fā)明生產的按平紋組織織造的3D織物。通過本發(fā)明生產眾多的其他織造花樣的方法對本行業(yè)的行家來說是很淺顯的，因此這里只是簡要地提到，這些不同的織造花樣能在類似的生產線上生產，但并沒有離開本發(fā)明的創(chuàng)意。
附圖的簡要說明圖1示出實行雙向開口的開口綜框的一般布置。
圖2示出構成多層經紗的主動經紗和被動經紗的整理布置。
圖3示出開口綜框相對于圖2所示多層經紗中的被動經紗的定位。
圖4a為頂視圖示出開口綜框和多層經紗在縱列開口形成前的標準位置。
圖4b為頂視圖示出開口綜框將牽引通過其孔眼的主動經紗向被動經紗的右側偏移并與被動經紗形成多個右側的縱列開口。
圖4c為頂視圖示出開口綜框將牽引通過其孔眼的主動經紗向被動經紗的左側偏移并與被動經紗形成多個左側的縱列開口。
圖5a為側視圖示出開口綜框和多層經紗在橫行開口形成前的標準位置。
圖5b為側視圖示出開口綜框將牽引通過其孔眼的主動經紗向上偏移并與被動經紗形成多個在上面的橫行開口。
圖5c為側視圖示出開口綜框將牽引通過其孔眼的主動經紗向下偏移并與被動經紗形成多個在下面的橫行開口。
圖6a為在織造3D織物的平紋組織結構的邊緣和表面上的主動經紗的紗線典型通道的三維顯示圖。
圖6b為在織造3D織物的平紋組織結構的內部的主動經紗的紗線典型通道的三維顯示圖。
圖7為圖6所示織物結構的前視圖的兩維顯示。
圖8a和8b分別為圖6a所示織物結構的頂視圖和側視圖的兩維顯示。
圖9a和9b分別為圖6b所示織物結構的頂視圖和側視圖的兩維顯示。
圖10a和10b均為按照特定的開口次序所可得到的主動經紗通道制成的修改織物結構的軸向視圖的兩維顯示。
圖10c為按照圖10a和10b中所示特定開口次序的組合得到的主動經紗通道制成的修改織物結構的軸向視圖的兩維顯示。
圖11為在織物寬度、厚度和兩個對角方向引入另外的未被交織的紗線的織物結構的前視圖。
圖12a和12b均為可生產的有用織物結構的前視圖的兩維顯示，在圖12a中只是外部被交織以便對發(fā)生在內部的未被交織的紗線起到織造覆蓋物的作用，在圖12b中專門設置的多層經紗被交織以便形成一個夾層或核心式的織物結構。
較優(yōu)實施例的說明現(xiàn)在結合


采用兩組正交的緯紗和一組多層的經紗來生產織造3D織物的方法，首先說明雙向開口法的工作原理，然后說明按照本發(fā)明構造有用織物的特殊方法。
與傳統(tǒng)的開口方法不同，現(xiàn)在說明的方法是按照一個全新的方案來實現(xiàn)開口的。圖1示出用來在織物寬度和厚度方向形成開口的新的雙向開口裝置(1)的基本特征。每一圓柱形的綜框(2)如圖所示載有一組固定的扁平綜絲(3)。每一扁平綜絲有兩個孔前孔為綜眼(4)，后孔為綜導(5)。這樣一個包括綜框(2)和扁平綜絲(3)的組合件被支承件(5)合適地支承著如圖1所示，支承的方式使每一個組合件都可在兩個方向上往復運動(i)沿著和(ii)環(huán)繞綜框的軸線，即分別為直線和旋轉運動。
所用多層經紗(6)的整理布置如圖2所示。這樣一個整理是需要的以便在織物表面上(除了端表面以外)達到一個均勻的整體，并為了使紗線在織物上均衡分布。這個布置的特點為，它具有主動的(7)和被動的(8)經紗，使每一個被動經紗端(8)都被主動經紗端“環(huán)繞”著以便成為均勻的織物整體。這樣一個多層經紗(6)整理布置可被描述為具有主動(7)和被動(8)經紗端的交錯橫行或縱列?，F(xiàn)在用a、c、e等指出主動經紗的橫行，用b、d、f等指出被動經紗的橫行如圖2所示。并用A、C、E等和B、D、F等分別指出主動(7)和被動(8)經紗的交錯縱列如圖2所示。每一給定橫行(或縱列)的主動經紗端(7)都被牽引通過相應扁平綜絲(3)的綜導(5)和綜眼(4)。而給定橫行(或縱列)的被動經紗(8)則被牽引通過相應兩個鄰近綜框(2)之間存在的空曠區(qū)。這樣，多層經紗(6)和綜框(2)便會如圖3所示。
上述圖3所示的多層經紗(6)和開口綜框(2)的整理布置確定系統(tǒng)的標準位置。從這個標準位置出發(fā)，每一個牽引通過相應綜眼(4)的主動經紗端(7)都能由于綜框(2)沿著其軸線的移動和環(huán)繞其軸線的轉動而分別在織物的寬度和厚度方向上被位移。就被動的經紗端(8)而言，它未被牽引通過綜眼(4)，因此是固定的，于是可被位移的主動經紗端(7)從標準位置出發(fā)，在沿著所需的方向位移后，就立即形成多個縱列(10)和橫行(11)的開口如圖4和5所示。綜框(2)從其標準位置出發(fā)為了形成橫行(11)和縱列(10)的開口而進行的直線位移和角位移可與兩個相鄰的主動(7)(或被動(8))經紗之間在給定的運動方向上的距離相當，這個距離可被稱為開口位移節(jié)距。給定的橫行或縱列的主動經紗端(7)的位移因此可被稱為單元開口位移節(jié)距。但在實際操作時這個位移可被增至一個最大值，即相當于1.5倍的開口位移節(jié)距以便相應地形成一個較大的開口，借以在實際上便利緯紗的插入。
在最簡模式下，所有綜框(2)都同時運動，或是直線地或是旋轉地，并且是在相同的方向上運動，以便形成相應運動方向的多個開口分別如圖4和5所示。在每一個這樣形成的開口(10)和(11)中投入一條緯紗(12)，便可完成多層經紗(6)的各該縱列和橫行與相應緯紗(12c和12r)的交織。這樣一種交錯的橫行和縱列的開口加上相應的投緯便可用這種方法生產出平紋組織織造的3D織物。在該織物(9)的邊緣和表面上及在該織物(9)的內部的典型的紗線通道分別如圖6a和6b所示。下面結合圖4和5概要地說明這種雙向開口系統(tǒng)(1)最簡單的工作方法。
圖4說明縱列開口(10)的形成。圖4a示出系統(tǒng)的標準位置。圖4b和4c示出綜框(2)沿著其軸線的直線運動的方向。前一圖和后一圖分別示出主動經紗端(7)從其標準位置出發(fā)、在織物的寬度方向上的位移，從而與固定的被動經紗(8)形成右側的和左側的縱列開口(10)。圖5示出橫行開口(11)的形成。圖5a示出系統(tǒng)的標準位置。圖5b和5c示出綜框(2)環(huán)繞其軸線進行角運動的兩個不同的方向。前一圖和后一圖分別示出主動經紗端(7)從其標準位置出發(fā)、在織物的厚度方向上的位移，從而與固定的被動經紗(8)形成在上面的和在下面的橫行開口(11)。
從圖4b和4c及5b和5c可以推測，綜框的最優(yōu)位移在實際上可達開口位移節(jié)距的1.5倍，以便得到較大的開口，便利緯紗的插入。綜框可被位移到這樣一個限度，即主動經紗(7)不要越過兩條被動經紗(8)。
應該注意到，以固定的被動經紗(8)為準時，右側和左側的縱列開口及上面和下面的橫行開口并不是同時形成的而是按特定次序形成的。每當一個具體的開口形成和投梭操作完成后，開口綜框(2)就恢復到其標準位置。例如在構造可由本法制出的、織造的平紋組織3D織物(9)時，如圖6所示，開口和投梭的次序是按照下面示出的從系統(tǒng)的標準位置開始的次序進行的。下面說明的開口綜框的運動是在織物織口的方向從開口裝置后面看去的情況。
1)開口綜框(2)的向上角運動；橫行上開口(11)的形成；隨后在形成的開口中的投梭(在織物寬度方向)2)開口綜框(2)恢復到系統(tǒng)的標準位置3)綜框(2)向右的直線運動；縱列右側開口(10)的形成；隨后在形成的開口中的投梭(在織物厚度方向)4)綜框(2)返回到系統(tǒng)的標準位置5)綜框(2)的向下角運動；橫行下開口(11)的形成；隨后在形成的開口中的投梭(在織物寬度方向)6)綜框(2)返回到系統(tǒng)的標準位置7)綜框(2)向左的直線運動；縱列左側開口(10)的形成；隨后在形成的開口中的投梭(在織物厚度方向)8)綜框(2)返回到系統(tǒng)的標準位置上述開口次序連同在適當時刻織造過程所必需的補充操作如投梭、打緯、卷取等構成過程的一個完整的工作循環(huán)。圖7示出通過上述開口次序所可得到的平紋組織織造的3D織物結構的前視圖。應該注意的是兩組緯紗(12c和12r)可用梭子、劍桿等插入到各該開口內，投梭時可用單一紗線或發(fā)針狀折疊紗線，單獨地與主動經紗(7)交織并連接到被動經紗(8)上。由于它們的與主動經紗(7)交織，兩組緯紗(12c和12r)將成為波狀而不再是直的如圖6和7所示的那樣。這兩組緯紗(12c和12r)被示為直線只是為了容易顯示。但可設法減少這種皺紋的影響，例如主動經紗(7)可在適當?shù)膹埩ο乱赃m當?shù)乃俾饰谷搿D8a和8b分別為織物(9)的頂視圖和側視圖，用來指出主動經紗(7)在織物的邊緣和表面上的典型通道。字母序列A-B-C-D、P-Q-R-S等分別指出的圖6a和7所示織物結構的邊緣和表面上的單個主動經紗(7)的通道。圖9a和9b分別為織物(9)的頂視圖和側視圖，用來指出主動經紗(7)在圖6b所示結構的內部的典型通道。數(shù)字序列111-112-113-114指出在圖6b和7所示織物結構的內部的單個主動經紗(7)的通道。
應該注意到在圖6、7、8和9中織物結構(9)有一重要特征，即主動經紗存在著一個“螺旋的”外形。雖然并沒有追隨一條圓形通道，但主動經紗在織物的邊緣和表面上存在著“三角形的螺旋” (如圖8中不同的字母序列A-B-C-D、P、Q、R、S等所示)并在內部形成“正方形的螺旋”(如圖7中不同的數(shù)字序列101-102-103-104、131-132-133-134等所示)。另外，這兩種螺旋都不是環(huán)繞任何被動經紗形成的。而且，織物具有一個網格狀結構。
上述操作框架還可作小量改動。例如上述開口操作的次序可作如下的改動以便生產出如圖10所示的修改的網狀織物結構(9m)。參照上述開口次序，如果進行下述次序的操作，則可獲得圖10所示的網格狀織物結構(9m)，其中織物中主動經紗的通道被示出。
圖10a的開口次序1、2、5、6、3、4、7、8并重復圖10b的開口次序1、2、5、6、7、8、3、4并重復圖10c的開口次序1、2、5、6、3、4、7、8、1、2、5、6、7、8、3、4并重復這樣得到的修改的網格狀織物結構(9m)如圖10所示，它們與圖6、7、8和9所示的結構不同之處在于主動經紗(7)的典型通道，這些修改的通道已在上面用早先標記開口次序的數(shù)字序列示出。由于開口次序的改變而導致的織物結構(9m)的不同之處在于同一給定組內的緯紗將連續(xù)出現(xiàn)，而不是交替出現(xiàn)如同圖中所示的那樣。并且主動經紗(7)除了斜角方向以外還將出現(xiàn)在織物的寬度和厚度方向如圖10所示。這是因為緯紗(12c和12r)在有關側(橫行或縱列的方向)的“前后”的方向上被連續(xù)地插入。盡管這樣，為了容易理解起見，在所有這些結構(9)和(9m)中的主動經紗(7)可被認為是以螺旋的外形出現(xiàn)。
從上面關于雙向開口方法的說明中，本行業(yè)的行家當可知道下列各點a)所有縱列(或橫行)開口可同時形成以資增加生產效率，而不是在一個縱列(或橫行)經紗層之后接續(xù)形成另一個經紗層。
b)同一組的多條緯紗可用梭子、劍桿等裝置同時引緯，并且每一條緯紗都可以單獨紗線或發(fā)針狀折疊紗線的形式插入開口。
c)可使主動經紗(7)出現(xiàn)在長度方向上，或是成為螺旋的外形或是通過出口次序的控制使該經紗還出現(xiàn)在織物的寬度和厚度方向上。
d)所有主動經紗(7)的螺旋形前進給網格狀織物提供貫穿織物的獨特整體性，辦法是使經紗與兩組緯紗交織，并將這兩組緯紗與被動經紗互連。
e)主動經紗(7)的螺旋形前進使主動經紗(7)具有獨特的分散的設置，或是在“斜角”方向，或是另外還在織物的寬度和厚度方向。
f)開口綜框(2)在織物的厚度和寬度方向上的最佳開口位移節(jié)距為1.5，因為更大的位移會與緯紗的插入發(fā)生干擾并且會造成主動經紗(7)在織物的表面的不必要的集中，從而導致不平整的織物表面和不均衡的織物結構。
g)獨立地和有選擇地在織物的寬度和厚度方向使載有已被合適穿線的扁平綜絲(3)的開口綜框(2)位移能夠制出不同的織造花樣。
h)在相反的方向上獨立地使成對的開口綜框(2)，及其已被合適穿線的扁平綜絲(3)位移能夠實現(xiàn)只包括主動經紗(7)的開口。
i)正方形或長方形橫斷面的管狀織物和L、T、C等形狀的實心成型織物能直接生產出來，只要按照所需生產的橫斷面輪廓設置多層經紗，并合適地進行開口和引緯操作即可，其時引緯操作以合適的分散方式進行，例如在兩個方向中的每一方向上各可采用不止一組的引緯裝置。
現(xiàn)在本行業(yè)的行家可以知道本發(fā)明的織物的機械性能還可提高，如果需要的話，只要將不交織的“襯墊”經紗加入到織物的寬度和厚度方向以及橫越織物橫斷面的兩個斜角方向上即可。這種構造的一個例子概括如下參考早先提到的開口和引緯次序，不交織紗線(n1-n8)可按照下列步驟插入到織物內，如圖11所示。
1)開口綜框向上作角運動；形成橫行上開口；隨后在形成的開口中引緯(12r)2)開口綜框恢復到系統(tǒng)的水平位置3)將不交織紗線組(n1)插入到被動經紗(8)的給定的兩個橫行之間4)將斜角的不交織紗線組(n2)插入到被動經紗(8)的給定的兩個斜向形成的層之間5)軸(2)向右作直線運動；形成縱列右側開口；隨后在形成的開口中引緯(12c)6)開口綜框恢復到系統(tǒng)的水平位置7)將不交織紗線組(n3)插入到被動紗線(8)的給定的兩個縱列之間8)將斜角的不交織紗線組(n4)插入到被動經紗(8)的給定的兩個斜向形成的層之間9)開口綜框向下作角運動；形成橫行下開口；隨后在形成的開口中引緯(12r)10)開口綜框恢復到系統(tǒng)的水平位置11)將不交織紗線組(n5)插入到被動經紗(8)的給定的兩個橫行之間12)將斜角的不交織紗線組(n6)插入到被動經紗(8)的給定的兩個斜向形成的層之間13)開口綜框向左作直線運動；形成縱列左側開口；隨后在形成的開口中引緯(12c)14)開口綜框恢復到系統(tǒng)的水平位置15)將不交織紗線組(n7)插入到被動經紗(8)的給定的兩個縱列之間16)將斜角的不交織紗線組(n8)插入到被動經紗(8)的給定的兩個斜向形成的層之間另外，本方法并不僅限于生產具有(9)(9m)(9n)中任一種結構而橫斷面為正方形或長方形的織物塊。按照所需橫斷面形狀，包括橫斷面為正方形或長方形的管狀，設置多層經紗，并遵循上述合適而分散的操作順序，還可生產出具有相應橫斷面輪廓的(9)或(9m)或(9n)的任一種網格狀的織物結構。應該指出，根據(jù)所要生產的橫斷面輪廓的復雜程度，對兩個方向中的每一個方向可以采用不止一套的緯紗插入裝置。這種用于一個給定方向(即橫行或縱列方向)的不同套的緯紗插入裝置可同時操作或分散操作來為生產中的外形輪廓完成所需的緯紗插入。因此這種織物生產方法并不僅限于生產具有特定橫斷面輪廓的織物。另外，由于獨特的網格狀交織，這種織物不需要在外表面進行任何接結操作來達到織物的整體性。這個接結過程的消除顯然有利于簡化和加速織物的生產。另外，有了這種生產網格狀交織3D織物方塊和其他橫斷面輪廓的方法，便可不需探索生產某些其他橫斷面形狀的方法，因為預制坯、過濾器材料所需的任何形狀都可容易地從本方法所生產的網格狀織物塊切割取得，而不會有裂開的危險。
另外，適當?shù)厥归_口綜框(2)及其如上所述已被相應地穿紗的扁平綜絲(3)位移，使在所設置的多層經紗(6)中只有那些在外部的經紗開口，能夠生產出另外一種有用的織物材料。參閱圖12a，頂部和底部的織造表面可這樣生產，使頂部和底部的開口綜框(2)作角運動，使扁平綜絲(3)位移，從而使主動經紗(7)位移，與被動經紗(8)形成橫行開口，然后將緯紗(12r)插入到這些在外面的頂部和底部的橫行開口內即得。與此類似，左側和右側的織造表面可這樣生產，使開口綜框(2)作直線運動，使扁平綜絲(3)位移，從而使主動經紗(7)位移，與被動經紗(8)形成縱列開口，然后將緯紗(12c)插入到這些在外面的左側和右側的縱列開口內即得。這樣操作可生產出一種交織的外表面，可用來作為如圖12a所示的織物材料(9e)的內部所含非交織的多層紗線(6n)的外部的織造覆蓋層。
另外，還能生產出如圖12b所示的帶芯或夾層式的織物材料(9s)，只要將合適地設置的多層經紗交織起來即可。在這里同樣要使綜框(2)及其已被相應穿線的扁平綜絲(3)獨立地進行角位移和直線位移，從而分別形成橫行和縱列的開口，然后分別將緯紗(12r)和(12c)插入到形成的橫行和縱列的開口內，這樣得到的交織的織物結構(9s)如圖12b所示，一般被稱為夾層或帶芯式織物結構。
另外，還可能用所說明的開口裝置生產多層的織造的2D織物片。這種多層片可這樣生產，如前所述先設置多層經紗，使開口綜框(2)或是在角度上或是在直線上移動，以資相應地形成橫行或縱列的開口，然后相應地將緯紗(12r)或(12c)插入到形成的具有給定方向的開口內。這樣，如果形成的是橫行開口并作相應的引緯，那么得到的織造2D織物的多層片將是水平形式。與此類似，如果形成的是縱列開口并作相應的引緯，那么生產出來的織造2D織物的多層片與圖3所示的布置相比將是垂直形式。
不用多說，在所有上述織物的生產方法中，都要在織造周期的適當時刻進行織造過程的其他補充操作如打緯、卷取等以便生產出符合所需規(guī)格的令人滿意的織物。
本行業(yè)的行家當可知道，在不離開本發(fā)明的精神的條件下是能夠對本發(fā)明的各種細節(jié)作出改變或修改的。因上，上述說明只是用來闡明本發(fā)明的基本想法，它不能用來限制下面列出的權利要求。
權利要求
1.一種網格狀織造的3D織物材料，其特征為，該織物由按照織物橫斷面輪廓設置的多層經紗和兩組正交的緯紗構成，多層經紗中的選定紗線基本上以直線的形態(tài)出現(xiàn)，其余的多層經紗則成為螺旋狀的外形，與兩組正交的緯紗交織并將它們連結到基本上以直線出現(xiàn)的經紗上，但這些其余的多層經紗所形成的螺旋狀外形并不環(huán)繞任何一條基本上以直線出現(xiàn)的經紗，這樣構成的織物材料可增添地引入不交織而在下列方向中選取的多方向取向的紗線a)織物的寬度方向，b)織物的厚度方向，c)織物橫斷面的一個或兩個斜角方向，d)以上方向的任何組合，來提高織物材料的機械性能，使它可全部或部分適用于包括但并不僅限于復合材料的技術用途上，這樣一種織物可以是實心或管狀的形式并具有所需的橫斷面形狀而且當將它切割成所需的形式時還能保持其結構。
2.按照權利要求1的織造材料包括a)一種或多種可從下列材料中選取的纖維材料碳纖維、合成纖維、天然纖維(包括來自海洋的)、無機纖維、玻璃纖維、金屬纖維，b)任何非纖維材料與權利要求2a所示任何纖維材料的組合，c)用化學試劑浸漬的所有或任何一種在權利要求2a中列出的纖維材料。
3.按照權利要求1的織造材料是通過在兩個互相垂直的方向上的開口操作從而在按照所要生產織物的橫斷面輪廓設置的多層經紗上形成橫行和縱列開口的織造方法生產出來的，其特征為，所用開口裝置這樣構造a)具有一根或多根綜框，每一根綜框都能在直線上沿著其縱長綜框線并可在角度上環(huán)繞其縱長綜框線作往復運動，b)按照權利要求3a的每一根綜框都各沿著其長度方向支承著一組裝置，而這些裝置中的每一個的長度方向都與按照權利要求3a的綜框的長度方向垂直，c)按照權利要求3b的裝置被用來支承按照所要生產織物的橫斷面輪廓而設置并穿過該裝置孔眼的經紗。
4.按照權利要求3的雙向開口裝置，具有一組或多組按下列方式布置的開口綜框組合件a)開口綜框的縱長綜框線出現(xiàn)在一個或多個平行的平面上，b)開口綜框的縱長綜框線出現(xiàn)在一個與所設置的多層經紗綜框線垂直的方向，c)使在給定的兩綜框之間形成空間以便拉動經紗通過這個空間，d)使每一條被拉動通過按照權利要求4c的給定兩綜框之間空間的經紗都被穿過按照權利要求3c的裝置的孔眼的經紗端包圍。
5.按照權利要求3和4的雙向開口綜框組合件，能在直線上或角度上往復運動，其類型為a)整個組，或b)選定的小組，或c)單個，或d)權利要求5b和5c的組合運動。
6.按照權利要求3、4和5的雙向開口綜框組合件能在直線上或角度上往復運動，其方式為a)同一時間在同一方向，或b)同一時間在反對方向，或c)以分散的方式。
7.按照權利要求3、4、5和6的開口綜框組件，能夠用來生產按照權利要求2的織造的多層2D片。
全文摘要
一種網格狀織造的3D織物材料(9)具有基本上以直線的形態(tài)出現(xiàn)的選定的多層經紗(8),其余一些以螺旋形態(tài)出現(xiàn)的多層經紗(7),和兩組正交的緯紗(12c和12r)。這樣一種網格狀織物構造(9)之所以能夠制出是因為通過織造過程的雙向開口操作。這種織物可增添地引入不交織而橫越織物橫斷面的多方向取向的紗線(n1－n8)以資提高織物的機械性能。所生產的3D織物材料可被切割成任何所需形狀而不會有裂開的危險,可被整體或部分使用在技術用途上。
文檔編號D03D25/00GK1247581SQ97181940
公開日2000年3月15日 申請日期1997年3月3日 優(yōu)先權日1997年3月3日
發(fā)明者那丹·霍卡 申請人:比蒂姆股份公司