花式纱线在杆状纺织复合材料上的应用.pdfVIP

第十五届全国花式纱翻0瓦其织物由旧≮进步研讨会 2009．12．15—17 花式纱线在杆状纺织复合材料上的应用 张 茜1任学勤1沈晓飞2 (1．西安工程大学；2．苏州华飞纺织科技有限公司) 目前，花式纱线已广泛应用于针织、机织产品，如粗纺毛织物、装饰织物(家 纺产品)等。本文研究开发出一种杆状纺织复合材料，将花式纱线的生产技术与高 性能复合材料的制作有机地结合起来，解决了纺织复合材料杆两端连接部分的螺纹 轴向强度问题以及高厚度杆状纺织复合材料预制件的生产技术问题，在建筑、工业、 军事等方面应用。多年来，杆状纺织复合材料连接处的螺纹强度问题一直都没有得 到解决，而采用花式纱线的生产技术能很好地解决了复合材料杆连接处轴向强度的 问题，填补了花式纱线在杆状纺织复合材料应用领域的空白。 1杆状纺织复合材料的研发 1．1研究的主要内容 纺织复合材料是以纺织预制件实现结构增强的先进复合材料。在现代结构材料 中，纺织复合材料占有相当比重，这是因为纺织加工过程具有控制纤维取向和提供 近似于网状成型结构的优点。而复合材料预制件(预成型体)是复合材料中主要受 力部分，对复合材料的力学性能具有决定性作用。 利用花式纱线纺纱技术以及新型编织技术，以高性能纤维为原料，通过编织技 术制备杆状纺织复合材料预制件，之后以预制件作为增强骨架进行固化而直接形成 杆状复合材料结构，开发出杆状纺织复合材料，改善现有杆状复合材料螺纹连接处 强度低的问题以及其他力学性能和功能，使它成为主承力结构件和高功能制件。 1．2原料和设备 1．2．1原料 规格：玻璃纤维，2400tex，36(股)×400(根)，密度为2．549／cm3。 玻璃纤维作为聚酯、环氧和酚醛树脂的增强体正在被广为使用，其价格便宜， ··64·—- ，F’，五一堂翻苞武毋■oL蕞电■·抽丰盘尊訇P甘‘● 具有较高的层间剪切强度和耐压强度。抗腐蚀，比重小，吸湿低，延伸小及绝缘好 等一系列优异特性，目前已广泛应用于电子、通讯、核能、航空、航天、兵器、舰 艇及海洋开发、遗传工程等高新科技产业，成为21世纪不可缺少的可持续发展的高 新技术材料。 1．22设备及生产流程 设备：专用包芯纺纱机，金属编织机(见图1)．双头并丝机(见图2)。 生产流程：并股I÷纺包芯纱-+编织准备一机械编织一+固化成型_÷切割_+车螺纹 _+成品 图1金属编织机 图2双头并丝机 1．3关键技术 1)预制件的纺纱技术采用花式纱线的生产技术，在专用包芯纺纱机上纺制包芯 纱时．要对导纱钩的大小以及位置进行调节．由于杆状预制件的直径较粗．根据换 算得到的包芯纱的皮纱和芯纱的直径较粗，为了满足预制件的厚度要求-必须将所 购买的玻璃纤维进行并股，并股后的玻璃纤维直径较粗，普通的导纱钩不能满足要 求，必须根据纱线的粗细进行更换。同时，包芯纱包裹的均匀程度也是一个重要的 方面，由于纱线较粗，为确保预制件的空隙小，就必须使得包芯纱包裹得均匀，其 核心在于恰当地调节皮纱和芯条的张力，控制好张力圆盘的位置以及芯条输出速度 稳定等。此外．包芯纱还必须包裹得紧密，可咀通过调节空心锭上方的张力螺丝来 实现。 2)由于包芯纱较粗，桓难将纱线顺利卷绕到槽筒上，针对这一问题，通过分析 传动图，采用更换输出罗拉的齿轮以及增加导纱圆弧板，调节纱线的卷绕张力以及 保证输出罗拉到槽筒卷绕点的距离在卷绕过程中是一致的，从而确保能够正常卷绕 成筒。另外，在出条罗拉和槽筒之间有1个张力杆，通过调整张力杆的位置来保证 槽筒顺利卷绕。 一65— 第十五届全国花式纱线及其织物技术进步研讨会 2009．12．15—17 3)保证杆状预制件中的纱或者纤维紧密，空隙小，使得复合材料预制件强度高。 在金属编织机上进行纺纱时，为了提高纱线张力，使预制件纤维紧密，空隙小，需 要在编织的纱上装大号重锤，并使得设备能够运行正常。 4)采用花式纱线的技术和理论制作杆状纺织复合材料。 2制备方法 通过查阅相关资料和调研，发现现阶段的杆状复合材料中纤