Modeling Locking Angle of the Multi-layered Biaxial Weft Knitted Fabric in Shear Deformation

This paper introduces the construction of the multi-layered biaxial weft knitted fabric （MBWK fabric） and studies the locking angle of this kind of fabric. Moreover, a locking angle model of the MBWK fabric is established for the first time according to its unique construction. Two kinds of locking angles are considered under different restraint conditions: the locking angle θ1 controlled by the inserting yarns and the locking angle θ2 controlled by the stitch yarns. It is concluded that the ultimate value of the locking angle θ is the larger one of the two angles.

2.5D角联锁机织复合材料热传导性能研究

首先采用碳纤维分别制备了不同经纱层数、经纱倾斜角度和经纱密度的2.5D层间正交角联锁机织物和2.5D层间斜交角联锁机织物;然后,以机织物为增强体、以环氧树脂为基体,采用真空辅助树脂传递模压成型技术制备了2.5D角联锁机织复合材料;最后,采用自制的平面稳态热源装置和激光导热仪测试复合材料在厚度方向上的热传导性能。结果表明:经纱层数较小、经纱倾斜角度及经纱密度较大时,复合材料表层升温速率较快,且平衡状态时表层温度较高;同种结构的2.5D角联锁机织复合材料,经纱层数多、经纱倾斜角度及经纱密度大,热导率大。研究结果为高强、高导热复合材料的优化设计提供了试验基础。

纬编双轴向多层衬纱织物的双半球成型性

进行了纬编双轴向多层衬纱织物的双半球成型实验,并在实验的基础上描述了该织物双半球成型的特点及规律。实验以双半球对称轴为铺覆起始位置,双半球上织物±45°方向的各交叉点在水平面上投影的连线为抛物线;±45°方向上衬纱夹角θ的变化与半球直径相关,而与两半球的间距无关。第一象限中,织物+45°方向上交叉点处的夹角θ与其距半球竖轴的距离呈线性关系,-45°方向上呈非线性关系;最大剪切变形角出现在+45°方向上,约40°。

纬编双轴向多层衬纱织物的圆柱成型研究

分析纬编双轴向多层衬纱织物的结构和性能特点,进行了该织物的圆柱成型实验,并在实验的基础上描述圆柱成型的特点及规律,研究圆柱成型过程中的纱线滑移现象.研究确认:织物45°方向上衬经衬纬纱交叉点处的夹角随成型高度的增加而减小,呈非线性变化趋势;织物达到成型极限时,圆柱的高度/直径比与直径呈线性关系,直径小的圆柱其织物成型的相对极限高度要高一些;织物的剪切变形极限角约为25°.

新型双向多层衬纱织物的织造

针对产业用纺织复合材料的发展对经编双向衬纱织物的一些特殊要求 ,开发出了用针织纬编织法编织新型双向多层衬纱织物的针织机 .介绍了这种织物的结构和特点 ,重点说明这种新型织机的具体结构和编织原理 。

三维机织多孔复合材料的横向冲击性能

为了解纺织结构复合材料的动态力学行为,更好地设计并应用纺织结构复合材料,对三维多重纬经角联锁织物复合材料的动、静态力学性能进行了测试。运用分离式Hopkinson压杆装置测试了不同速度(应变率)及准静态时材料的力学性能。结果表明:三维多重纬经角联锁织物复合材料是应变率敏感材料;随着冲击速度的不断提高,材料所能承受的载荷及吸收的能量增大;材料破坏时前面表现为压缩破坏形式,背面为拉伸破坏形式。

多维度表里换层织物的设计方法

总结多维度表里换层织物的设计方法。为丰富织物效果,介绍了在多臂织机上开发不同双层织物方法。通过改变纹样构图、配色、织物组织等,在多臂织机上开发了不同风格的表里换层织物,并进行了小样织造,得到了几款风格各异的表里换层织物。综合运用多种维度的设计方法,创新设计了几款具有特殊外观效应与特殊功能的表里换层织物。认为:灵活选择设计方法,可以开发出不同效果的双层织物。

纬编双轴向多层衬纱织物增强防弹板防弹性能的研究

从实验研究的角度介绍了一种新型复合材料防弹板的制作工艺、弹击实验,并对实验现象和结果进行了分析和讨论。该防弹板由天津工业大学复合材料研究所最新研制成功的专利产品(纬编双轴向多层衬纱(MBWK)织物)作为增强材料(若干层),经水乳性PU树脂涂覆热压后成型,该产品具有卓越的机械力学性能及抗冲击性能。从工艺特点和实验结果来看,这种增强结构在防弹领域有一定的产业化应用前景。

机织针织复合织物与多层双轴向纬编织物拉伸性能对比

为给机织针织复合(CWK)织物的应用提供参考,选用玻璃纤维作经纱、纬纱,高强涤纶作针织纱分别编织机织针织复合织物和多层双轴向纬编(MBWK)织物,测试2种织物的横、纵向拉伸性能,分析比较拉伸负荷和位移特征曲线。结果表明:2种织物的轴向拉伸性能有较好的相似性;轴向拉伸时,在伸长较小的状态下,先由轴向的纬纱或经纱承担较高的拉伸负荷,直至纬纱或经纱拉断,然后再由织物中的针织结构体,在伸长较大的状态下,承担较低的拉伸负荷,直至针织结构体拉断。经纱和纬纱以交织形式衬入针织结构中,使得CWK织物轴向的拉伸强度稍低于MBWK织物,但起到一定的预牵伸作用,可使针织纱对经纱和纬纱捆绑效果更好。

基于变化纬网目组织的立体凹凸曲线织物的设计与开发

为丰富织物品种,针对纬网目组织织物花型过于单调的情况,通过独特的组织设计,提出一种具有特殊立体凹凸曲线效果的织物织造方法。从多个方面研究了影响织物立体凹凸曲线效果的因素,并通过试织小样,对比分析,进行了优化设计。最终确定了网目纬沉背的组织结构,通过地经与花经将网目纬夹在中间的芯层结构,增强了织物外观立体凹凸弯曲效果。研究结果表明,采用优化后工艺可获得明显、自然凹凸立体感的纬网目弯曲效果的织物。其格型美观,织纹细腻,手感松软、厚实,立体感强,保温性好,可用作织造围巾、茶巾、床罩、沙发垫子等等各类毛型或棉型中厚型纺织品。

三种表里换层花纹织物的设计与试织

探讨表里换层花纹织物的设计方法。概述了表里换层花纹织物的纹样设计、织造要点以及基础组织和比例的选择。以连缀式表里换层织物、散点式表里换层织物和小花纹表里换层织物为例,分别介绍了纹样设计、组织设计及花色循环、织物上机参数,并给出了试织小样的照片。结果表明:散点表里换层织物正面银色形成连缀效果,反面红色为连缀效果;小花纹表里换层织物正反面均有小花纹效果。认为:利用表里换层组织可设计出花纹多样、色彩丰富并风格独特的双面织物。

对组合式3D机织复合材料纵向拉伸性能的研究

设计并在一般剑杆织机上试织7种不同结构的组合式3D预制件,采用真空辅助成型工艺分别制作这7种复合材料,同时测试各种试样的拉伸性能。在增强体经向截面上经纱总根数(包括垂纱)相同的情况下,研究了试样的结构、结构单元及纬纱层数对材料纵向拉伸性能的影响。

提花真丝领带织物组织设计与实践

基于生产工艺和实际案例,结合纹样设计和真丝原料特点,讨论提花真丝织物的单层组织结构和重纬组织结构设计。在单层组织结构的基础上,可采用组织变化过渡法和停撬针使用法来增加织物纹理和层次的丰富性。在真丝领带产品设计过程中,可通过纬丝的抛梭变化方式,如常抛、换道、抛道来增加织物视觉和触觉效应,并且要考虑各条纹组织配置的松紧均衡,必需注意表面组织及背衬组织的配合和真丝领带织物裁剪的问题。

附加纬接结的双层全显色结构设计原理和方法

针对附加纬接结双面提花织物双层结构复杂、织纹色彩简单和设计效率低的问题,在分层组合设计模式下,提出一种基于附加纬接结双层全显色结构的设计方法。通过在表里层组织结构上设置可遮盖组织、设计可遮盖全显色组织分别用于表层结构和里层结构、以及设计通用型附加纬接结组织,建立附加纬接结双面全显色提花织物结构设计方法,以单层提花织物形式分别设计表层结构和里层结构,通过通用型附加纬接结组织合成双层结构。结果显示,分层组合设计模式使附加纬接结双层提花织物结构的设计程序更加简洁,提升了结构稳定性,减少了结构设计返修率,提高了设计效率,织物两面的色彩更加细腻。

两种表里换层织物的设计与试织

介绍两种表里换层织物的设计与试织方法。利用表里换层组织色纱具有表里交换的特性,设计了两例色彩丰富、结构独特、图案清晰、新颖的表里换层织物。设计了织物的花纹轮廓图案、绘制模纹,根据上机工艺参数确定了色纱排列循环、经纬纱根数,利用色纱与组织的配合确定合适的组织,绘制组织图,并对织物进行试织。结果表明:设计方法拓展了表里换层组织在织物设计中的应用。认为:通过巧妙设计,可以在多臂织机上织制具有多模纹、色彩变化的表里换层组织织物,用于各类棉织物、毛织物等的织物设计。

柔性个体防护材料抗穿刺性能的试验研究

以防刺材料的测试标准介绍测试仪器、试验参数及样品结构选择,分析柔性防刺服的防刺机理和性能。结果表明,一定范围内增加材料厚度是提高柔性防刺服防刺性能的有效途径;混合结构的柔性复合防刺服能达到较为理想的防刺效果。试验中验证的这类复合结构包括纬编轴向衬纱(MBWK)织物与纬平针织物混合制作而成的防刺织物;单一结构织物复合材料的防刺性能比复合结构材料的差。

局部纬向管状机织物的创新设计与试织

针对局部纬向管状机织物形成条件,进行独特的系列管状织物结构设计。从设计灵感来源、纱线设计、织物组织设计、织造工艺参数、上机试织关键措施等方面介绍织物设计和试织要点。利用纬向管状部分的平纹基础组织与双层组织、平纹组织结合在半自动织样机上创新开发局部纬向管状织物,制成的织物配色和谐、外观新颖独特,起伏变化的凸起管状立体饱满、成形良好,主要应用于家纺装饰纺织品,可为开发纺织新品提供一定的借鉴经验。

三维空心体织物预制件设计研究

借鉴三维空心正方体折纸原理和成型方法,分层分区域设计了三维空心正方体织物结构件,在普通提花织机上实现了三维空心正方体织物结构预制件的一次成型织造。结果表明:采用正交结构、角联锁编织结构为基础组织,合理设计不同层、不同区域织物组织结构和各层间纬纱联接路径,可以完成空心正方体的整体结构设计,达到特殊结构件织物一次成型织造工艺要求,为特殊箱体造型织物预制件一次成型结构提供设计方法和织造工艺技术支持。

碳纤维多层织机引纬机构设计及分析

碳纤维多层织机引纬机构的设计与研究对现代三维织造设备发展具有重大意义。根据碳纤维多层织物特殊织造要求,设计了一套附带寻位装置的多层引纬系统,实现引纬机构按照开口位置的变换和不同层数的引纬。为了满足剑带和升降装置运动平稳性,对所建模型进行了动力学分析和静力学仿真,分析结果表明机构满足各项工作要求。

纬编空气层点阵结构缓冲织物的制备及其性能研究

选用锦纶纱线与氨纶纱线为原料编织纬编空气层织物,并利用其中空的特点,填充可发性聚苯乙烯(EPS)颗粒,设计并制备纬编空气层点阵结构缓冲织物。对有无填充材料及不同组织类型的纬编空气层点阵结构缓冲织物的舒适性能及力学性能进行分析。结果表明:相较于无填充的纬编空气层点阵结构缓冲织物,填充有可发性聚苯乙烯的纬编空气层点阵结构缓冲织物的透气率和透湿率得到较大提升,其冲击最大接触力可减少450N,缓冲吸收能量提升至6.01J以上。有填充的纬编空气层点阵结构缓冲织物具有良好的服用舒适性能和力学防护性能,可用于开发柔性可穿戴类防护材料,具有潜在的应用前景。