專利名稱：多層襯緯機織針織復合結(jié)構(gòu)及其編織方法和專用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機織針織復合結(jié)構(gòu)及其編織方法和裝置，具體地涉及一 種多層襯緯機織針織復合結(jié)構(gòu)及其編織方法和專用橫機紗線喂入裝置。
背景技術(shù)：
機織和針織是將紗線形成織物結(jié)構(gòu)的兩大傳統(tǒng)的紡織加工方法。機織是 使經(jīng)紗和諱紗相互交織而制成織物結(jié)構(gòu)的方法；針織則是先使紗線彎成線圈， 然后再將線圈串套連接起來而制成織物結(jié)構(gòu)的方法。
機織結(jié)構(gòu)與針織結(jié)構(gòu)各有其優(yōu)缺點。在機織結(jié)構(gòu)中，由于經(jīng)紗與緯紗以 近似直線的形態(tài)存在，在受到外力作用時，表現(xiàn)出較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、較小 的延伸性和較低的彈性，由于經(jīng)緯紗相互交織，因此不易分層，但適型性較 差；在針織結(jié)構(gòu)中，由于經(jīng)紗或緯紗主要以線圈的形態(tài)存在，在受到外力作 用時，線圈可以變形，紗線可以滑移，表現(xiàn)出較大的延伸性和較高的彈性， 適型性好，但結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差。如果將兩種結(jié)構(gòu)結(jié)合起來，將會克服單一結(jié) 構(gòu)的缺陷，同時融合兩種結(jié)構(gòu)的特點，形成一種機織針織復合結(jié)構(gòu)，以滿足 某些領(lǐng)域?qū)椢镄阅艿奶厥庖?，如復合材料增強等?br> 目前文獻査到的機織針織復合結(jié)構(gòu)有兩種。第一種是美國專利(專利號
3961498)所述的機織針織復合結(jié)構(gòu)。其編織過程是經(jīng)紗開口——緯紗墊入
(襯諱或編織)。經(jīng)紗的開口采用弓形諱紗導紗器的扇形尾端撐開，緯紗從弓 形諱紗導紗器的導紗眼墊入，在織針處于低位時墊入緯紗就形成襯緯紗，而 在織針處于高位時墊入緯紗就被織針鉤取編織形成線圈。機器針筒和經(jīng)紗固 定，緯紗和三角座轉(zhuǎn)動，由于成圈系統(tǒng)較多，機器結(jié)構(gòu)復雜。
第二禾中是臺灣中國文化大學Dr Wen—HaoHsing在《Electromagnetic andelectrostatic shielding properties of co-weaving-knitting fabrics reinforced composites》(Composites: Part A 35， 2004， 1249 - 1256) ^■
文中所述的機織針織復合結(jié)構(gòu)。其編織過程是經(jīng)紗開口——襯緯——編織。 經(jīng)紗的開口采用上下兩個綜框交換位置來實現(xiàn)，緯紗和針織紗從機器一側(cè)先 后墊入經(jīng)紗開口區(qū)域。機器針床和經(jīng)紗固定，緯紗、針織紗及三角座移動， 由于成圈系統(tǒng)少，機器結(jié)構(gòu)相對簡單。
在現(xiàn)有的兩種技術(shù)中，都只能襯入一層的緯紗，襯入的緯紗層數(shù)較少， 因此織物厚度較小，導致其在復合材料中的應用受到了一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決由于襯入的緯紗層數(shù)較少，因此織物厚度較小， 導致其在復合材料中的應用受到了一定的限制的技術(shù)問題。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種襯入多層緯紗的機織針織復合結(jié)構(gòu) 及其編織方法，同時提供針織紗、經(jīng)紗和多層緯紗的專用喂入裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種具有多層襯緯的機織針織復合結(jié)構(gòu)，包含1 + 1羅紋組織1，兩組經(jīng)紗
2和2'，其特征是還包含緯紗3、 3'、 4、 4'、 5、 5';經(jīng)紗2和2'每隔兩個 橫列交替置于羅紋組織1上沉降弧6和6'的前面和后面；緯紗3、 3'、 4、 4'、 5、 5'都位于羅紋組織1的正面線圈縱行7和反面線圈縱行7'之間；緯紗3和3' 每隔兩個橫列交替位于正面，緯紗4、 4' 、 5、 5'每隔兩個橫列同時位于正 面；諱紗3、 3'和諱紗4、 4' 、 5、 5'的橫列交替排列；諱紗3和4位于經(jīng)紗2' 的前面和經(jīng)紗2的后面，緯紗3'和4'位于經(jīng)紗2'的后面和經(jīng)紗2的前面，緯 紗5和5'分別位于經(jīng)紗2和2'的前面和后面。一種多層襯緯的機織針織復合結(jié)構(gòu)的編織方法，包括下述步驟 步驟l、兩組經(jīng)紗導紗器ll、 11'將兩組經(jīng)紗2、 2'從縱向喂入編織區(qū)域， 每根經(jīng)紗喂到兩枚織針之間，兩組經(jīng)紗相互交換位置；
步驟2、諱紗導紗器9、 9'平行針床移動，在兩組經(jīng)紗2、 2'處于閉口位 置時分別把緯紗5、 5'喂入到前針床織針和后針床織針的針背下面；
步驟3、針織紗導紗器10和緯紗導紗器8、 8'平行針床移動，在兩組經(jīng)紗 2、 2'處于最大開口時分別把針織紗1和緯紗4、 4'或3、 3'喂入正在編織的 前針床織針和后針床織針的針鉤之前和針背之后；
步驟4、在一個往復移動過程中，緯紗導紗器8、 8'交替處于超前和滯后 正在編織的前針床織針和后針床織針的位置。
一種多層襯緯的機織針織復合結(jié)構(gòu)專用橫機紗線喂入裝置，包含前針床， 后針床，前針床織針，后針床織針，機頭三角座，其特征是還包含緯紗導 紗器8、 8'、 9、 9'，針織紗導紗器IO，前后兩組經(jīng)紗導紗器ll、 11'以及經(jīng) 紗定位器19、 19'。針織紗導紗器10和緯紗導紗器8、 8'分別固定在導紗器導 桿12的前端，針織紗導紗器10處于緯紗導紗器8、 8'的中間位置；導桿12位 于前針床和后針床中l(wèi):司，它穿過導桿滑套14，尾端固定在滑塊13上，滑塊沿 導軌15移動；緯紗導紗器9、 9，對稱配置在機器的前面和后面，平行針床運 動；兩組經(jīng)紗導紗器ll、 11'平行于針床方向水平排列，每個導紗器位于兩 枚織針之間，位于針床上方，導紗器間距與兩個針距相同；兩組經(jīng)紗導紗器 11、 11'分別置于兩根經(jīng)紗導紗器支撐桿16、 16'上，經(jīng)紗導紗器支撐桿通 過支撐滑桿17、 17'位于對稱固定在橫機機架上的滑桿滑套18和18'中，使 前后移動，調(diào)節(jié)其位置；經(jīng)紗定位器19、 19'分別置于前針床和后針床一隔 一抽去織針的針槽中。
本發(fā)明的優(yōu)點是
1.能同時襯入多層緯紗，得到厚度較大的機織針織復合結(jié)構(gòu)，以滿足復合材料特殊的使用要求。
2. 編織方法靈活，緯紗導紗器根據(jù)結(jié)構(gòu)變化要求可以有不同的工作狀態(tài) 和穿紗方式，能生產(chǎn)出不同層次的機織針織復合結(jié)構(gòu)。
3. 裝置結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)節(jié)方便，適用紗線面廣，除常規(guī)紗外，還適用于高 強高模紗線的編織，如玻璃纖維粗紗、玄武巖纖維粗紗、碳纖維粗紗等。
4. 織物結(jié)構(gòu)的密度可在較大的范圍內(nèi)變化，經(jīng)緯紗線密度較稀時仍然有 一定的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，懸垂性還可以根據(jù)線圈的大小而調(diào)節(jié)。


圖l本發(fā)明多層襯緯機織針織復合結(jié)構(gòu)示意圖
圖2本發(fā)明所述裝置立體示意圖
圖3本發(fā)明所述裝置側(cè)視圖
圖4初始狀態(tài)示意圖
圖5編織過程示意圖
圖6編織過程示意圖
圖7編織過程示意圖
圖8編織過程示意圖
圖9編織過程示意圖
圖10編織過程示意圖
圖ll編織過程示意圖
圖12編織過程示意圖
圖13編織過程示意圖
具體實施例方式
下文將參照附圖對本發(fā)明進行具體說明，由圖1可見，本發(fā)明多層襯緯的 機織針織復合結(jié)構(gòu)，包括1 + 1羅紋組織1，兩組經(jīng)紗2和2，和多層緯紗3、 3'、 4、 4，、 5、 5，；經(jīng)紗2和2，每隔兩個橫列交替出現(xiàn)在羅紋組織1沉降弧6和6，的前面和后面；緯紗3、 3'、 4、 4'、 5、 5'都夾持在羅紋組織l的正面線圈縱 行7和反面線圈縱行7'之間；緯紗3和3'每隔兩個橫列交替出現(xiàn)一次，緯紗4、 4' 、 5、 5'每兩個橫列同時出現(xiàn)一次；緯紗3、 3'和緯紗4、 4' 、 5、 5'的 橫列交替排列；緯紗3和4位于經(jīng)紗2'的前面，經(jīng)紗2的后面，緯紗3'和4' 位于經(jīng)紗2'的后面，經(jīng)紗2的前面，緯紗5和5'分別位于經(jīng)紗2和2'的前面 和后面，把兩種經(jīng)紗2和2'夾持在中間。
在本發(fā)明多層襯緯的機織針織復合結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過改變緯紗3、 3'、 4、 4'、 5、 5'襯入組合，可以得到其它多種機織針織復合結(jié)構(gòu)的變化結(jié)構(gòu)， 以滿足不同的使用要求。
參閱圖2、圖3，本發(fā)明多層襯緯的機織針織復合結(jié)構(gòu)專用橫機紗線喂入裝 置，包括前后針床，前針床織針，后針床織針，機頭三角座，緯紗導紗器8、 8'、 9、 9'，針織紗導紗器10和前后兩組經(jīng)紗導紗器11、 11'以及經(jīng)紗定位 器19、 19'。針織紗導紗器10和緯紗導紗器8、 8'分別固定安裝在導紗器導桿 12的前端，針織紗導紗器10處于緯紗導紗器8、 8'的中間位置；導桿12位于 前針床和后針床中間，它穿過導桿滑套14，尾端固定安裝在滑塊13上，滑塊 可以沿導軌15移動；緯紗導紗器9、 9'對稱配置在機器的前面和后面，平行 針床左右運動；兩組經(jīng)紗導紗器ll、 11'平行于針床方向水平排列，每個導 紗器位于兩枚織針之間，位于針床上方，導紗器間距與兩個針距相同；兩組 經(jīng)紗導紗器ll、 11，分別安裝在兩根經(jīng)紗導紗器支撐桿16、 16'上，經(jīng)紗導 紗器支撐桿通過支撐滑桿17、 17'穿過對稱安裝在橫機機架上的滑桿滑套18 和18'中，可以前后移動，其位置可以調(diào)節(jié)；經(jīng)紗定位器19、 19'分別安裝 在前針床和后針床一隔一抽去織針的針槽中。
它的工作原理如圖4所示，兩組經(jīng)紗導紗器ll、 11'將兩組經(jīng)紗2、 2'從 縱向喂入編織區(qū)域，每根經(jīng)紗喂到兩枚織針之間，經(jīng)紗到達編織區(qū)域后由經(jīng) 紗定位器19、 19'確保它們在正確的針距位置。兩組經(jīng)紗導紗器通過支撐桿 滑桿17、 17'沿滑桿滑套18和18'前后移動交換它們的位置，可以處于閉合 和開口兩種狀態(tài)。緯紗導紗器9、 9'在兩組經(jīng)紗處于閉口狀態(tài)時，平行針床表面移動，分別把緯紗5、 5'墊到前針床織針和后針床織針的針背后面。針
織紗導紗器10和緯紗導紗器8、 8'在兩組經(jīng)紗處于最大開口狀態(tài)時，在導紗 器導桿12的帶動下，插入經(jīng)紗開口， 一起沿針床表面平行移動，分別把針織 紗10和諱紗4、 4' 、 3、 3'喂到前后織針針鉤之間和針背之后。當導紗桿12 從導軌15—側(cè)插入兩組經(jīng)紗的開口時，導紗器8超前在前后織針退圈前喂入緯 紗，喂入的緯紗4'或4被夾持在正在編織的羅紋線圈橫列中，而導紗器8'在 前后織針成圈編織完以后才喂入緯紗3'或3，喂入的緯紗3'或3，被夾持在 下一個羅紋線圈橫列中。當導紗桿12返回到導軌15—側(cè)時，情況剛好相反， 導紗器8在前后織針成圈編織完以后才喂入緯紗4或4'，喂入的緯紗4或4'被
夾持在下一個羅紋線圈橫列中，而導紗器8'則超前在前后織針退圈前喂入緯 紗3或3'，喂入的緯紗3或3'被夾持在正在編織的羅紋線圈橫列中。改變緯 紗導紗器9、 9'的工作狀態(tài)(工作或不工作)和緯紗導紗器8、 8'的穿紗狀 態(tài)(穿紗或不穿紗)，可以得到不同襯緯層數(shù)的機織針織變化結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明多層襯緯機織針織復合結(jié)構(gòu)專用編織方法的工作原理如下
1. 初始位置如圖4所示，前針床織針和后針床織針剛完成上一成圈循環(huán)的 編織過程，處于最低位置。此時兩組經(jīng)紗導紗器ll、 11'分別處于最大開 口位置，其中經(jīng)紗ll處于機器前面位置，經(jīng)紗ll'處于機器后面位置。機 頭三角座、針織紗導紗器10和緯紗導紗器8、 8'處于導軌15—側(cè)，緯紗導 紗器9、 9'處于導軌15相對的一側(cè)，它們都位于工作織針所形成的編織區(qū) 域的外面；由緯紗導紗器8'超前喂入的緯紗3則被羅紋線圈橫列夾持住， 由諱紗導紗器8滯后喂入的緯紗4沒有被剛編織的羅紋線圈橫列夾持住，處 于前后針床織針的針背下面。
2. 第一次襯緯準備如圖5所示，兩組經(jīng)紗導紗器ll、 11'開始第一次交換 位置，當它們處于閉口位置時停止，此時兩組經(jīng)紗處于垂直狀態(tài)，為第一 次襯緯做好準備。
3. 第一次襯緯如圖6所示，緯紗導紗器9、 9'從導軌15相對的一側(cè)往編織區(qū)域移動，分別把緯紗5、 5'墊入到前針床織針和后針床織針針背下面。
4. 第一次交換經(jīng)紗導紗器的位置如圖7所示，兩組經(jīng)紗導紗器ll、 ir從 閉口位置繼續(xù)完成交換運動，當達最大開口位置時，經(jīng)紗導紗器ll處于機
器后面位置，經(jīng)紗導紗器ir處于機器前面位置。
5. 第一橫列的編織三角座、針織紗導紗器10和緯紗導紗器8、 8'從導軌 15—側(cè)往編織區(qū)域移動，進入兩組經(jīng)紗形成的開口里，完成如下的編織過
程
(1) 退圈如圖8所示，在機頭三角的作用下，織針上升到最高位置，
舊線圈20、 20'移到針桿上。
(2) 墊紗在機頭三角的作用下，織針開始下降，針織紗導紗器10把
針織紗l墊到前針床織針和后針床織針的針鉤內(nèi)，與此同時，緯紗
導紗器8提前在前后織針退圈前襯入緯紗4'，而導紗器8'滯后 正在編織的前后織針成圈后襯入緯紗3'。
(3) 脫圈、彎紗、成圈如圖9所示，在機頭三角的作用下，織針繼 續(xù)下降，舊線圈脫到新彎成的線圈上，當織針下降到最低點時，新 線圈21、 21'完全形成。此時，由緯紗導紗器8超前喂入的緯紗4' 被剛編織的羅紋線圈橫列夾持住，而由緯紗導紗器8'滯后喂入的 緯紗3'則沒有被剛編織的羅紋線圈橫列夾持住。
當?shù)谝粋€橫列編織完成時，三角座、針織紗導紗器10和緯紗導紗器8、 8' 都處于導軌15相對的一側(cè)，導紗器導桿12位于兩組經(jīng)紗2、 2'所形成的開 口中。
6. 第二橫列的編織如圖IO所示,三角座、針織紗導紗器10和襯緯紗導紗 器8、 8'往回移動，完成與上述編織第一橫列一樣的退圈、墊紗和脫圈、 彎紗、成圈幾個編織過程，形成新的線圈22、 22'。當?shù)诙€橫列編織完 成時，三角座、針織紗導紗器10和襯緯紗導紗器8、 8'又回到導軌15 — 側(cè)的初始位置。此時，由緯紗導紗器8'超前喂入的緯紗3'被剛編織的 羅紋線圈橫列夾持住，而由緯紗導紗器8滯后喂入的緯紗4'則沒有被剛編織的羅紋線圈橫列夾持住，
7. 第二次襯緯準備如圖11所示，兩組經(jīng)紗導紗器ii、 ir開始第二次交換
位置，當它們處于閉口位置時停止，此時兩組經(jīng)紗處于垂直狀態(tài)，為第二 次襯緯做好準備。
8. 第二次襯諱如圖12所示，緯紗導紗器9、 9'從機器導軌15—側(cè)往導軌15
相對一側(cè)回程移動，分別把緯紗5、 5'墊入到前針床織針和后針床織針針
背下面。
9. 第二次交換經(jīng)紗導紗器的位置如圖13所示，兩組經(jīng)紗導紗器ll、 ir從
閉口位置繼續(xù)完成交換運動，當達最大開口位置時，經(jīng)紗ir處于機器后 面位置，經(jīng)紗ll處于機器前面位置。
10. 第三、第四橫列的編織三角座、針織紗導紗器10和襯緯紗導紗器8、 8' 從導軌15—側(cè)往編織區(qū)域移動，然后回復，完成與上述第一和第二橫列完
全一樣的編織過程。當三角座、針織紗導紗器io和襯緯紗導紗器回到導軌
15-—側(cè)的位置時，兩個新的線圈橫列已編織完成。這時，針織機所有的機 構(gòu)又回到初始位置，新的重復單元的編織又可開始進行。 一個重復單元由 4個羅紋地組織線圈橫列組成。
權(quán)利要求
1.一種具有多層襯緯的機織針織復合結(jié)構(gòu)，包括1+1羅紋組織(1)，兩組經(jīng)紗(2)和(2’)，其特征在于，還包括緯紗(3)、(3’)、(4)、(4’)、(5)、(5’)；經(jīng)紗(2)和(2’)每隔兩個橫列交替置于羅紋組織(1)上沉降弧(6)和(6’)的前面和后面；緯紗(3)、(3’)、(4)、(4’)、(5)、(5’)都位于羅紋組織(1)的正面線圈縱行(7)和反面線圈縱行(7’)之間；緯紗(3)和(3’)每隔兩個橫列交替位于正面，緯紗(4)、(4’)、(5)、(5’)每隔兩個橫列同時位于正面；緯紗(3)、(3’)和緯紗(4)、(4’)、(5)、(5’)的橫列交替排列；緯紗(3)和(4)位于經(jīng)紗(2’)的前面和經(jīng)紗(2)的后面，緯紗(3’)和(4’)位于經(jīng)紗(2’)的后面和經(jīng)紗(2)的前面，緯紗(5)和(5’)分別位于經(jīng)紗(2)和(2’)的前面和后面。
2. —種具有多層襯緯的機織針織復合結(jié)構(gòu)的編織方法，其特征在于，包括下 列步驟步驟l、兩組經(jīng)紗導紗器(ll)、 (ll')將兩組經(jīng)紗(2)、 (2')從縱向喂入 編織區(qū)域，每根經(jīng)紗喂到兩枚織針之間，兩組經(jīng)紗相互交換位置；步驟2、緯紗導紗器(9)、 (9')平行針床移動，在兩組經(jīng)紗(2)、 (2')處 于閉口位置時分別把諱紗(5)、 (5')喂入到前針床織針和后針床 織針的針背下面；步驟3、針織紗導紗器(10)和緯紗導紗器(8)、 (8')平行針床移動，在兩 組經(jīng)紗(2)、 (2')處于最大開口時分別把針織紗(1)和諱紗(4)、 (4')或(3)、 (3')喂入正在編織的前針床織針和后針床織針的針 鉤之前和針背之后；步驟4、在一個往復移動過程中，緯紗導紗器(8)、 (8，)交替處于超前和 滯后正在編織的前針床織針和后針床織針的位置。
3. —種具有多層襯緯的機織針織復合結(jié)構(gòu)的專用橫機紗線喂入裝置，包括前 針床，后針床，前針床織針，后針床織針，機頭三角座，其特征在于，還包括緯紗導紗器(8)、 (8' )、 (9)、 (9')，針織紗導紗器(IO)，前后兩組 經(jīng)紗導紗器(ll)、 (11，)以及經(jīng)紗定位器(19)、 (19，)，針織紗導紗器(IO) 和諱紗導紗器(8)、 (8')分別固定在導紗器導桿(12)的前端，針織紗導紗 器(10)處于緯紗導紗器(8)、 (8')的中間位置；導桿(12)位于前針床和后 針床中間，它穿過導桿滑套(14)，尾端固定在滑塊(13)上，滑塊沿導軌(15) 移動；緯紗導紗器(9)、 (9')對稱配置在機器的前面和后面，平行針床運 動；兩組經(jīng)紗導紗器(ll)、 (ir )平行于針床方向水平排列，每個導紗器 位于兩枚織針之間，位于針床上方，導紗器間距與兩個針距相同；兩組經(jīng) 紗導紗器(ll)、 (ll')分別置于兩根經(jīng)紗導紗器支撐桿(16)、 (16')上， 經(jīng)紗導紗器支撐桿通過支撐滑桿(17)、 (17')位于對稱固定在橫機機架上 的滑桿滑套(18)和(18')中，使前后移動，調(diào)節(jié)其位置；經(jīng)紗定位器(19)、 (19')分別置于前針床和后針床一隔一抽去織針的針槽中。
4. 如權(quán)利要求3所述的一種具有多層襯緯的機織針織復合結(jié)構(gòu)的專用橫機紗 線喂入裝置，其特征在于，緯紗導紗器(5)、 (5')處于工作狀態(tài)或不工作 狀態(tài)。
5. 如權(quán)利要求3所述的一種具有多層襯緯的機織針織復合結(jié)構(gòu)的專用橫機紗 線喂入裝置，其特征在于，緯紗導紗器(8)、 (8')之一處于穿紗狀態(tài)或不 穿紗狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明屬于紡織領(lǐng)域，它提供一種多層襯緯機織針織復合結(jié)構(gòu)及其編織方法和專用橫機紗線喂入裝置。該種機織針織復合結(jié)構(gòu)，包括一個羅紋地組織，兩組經(jīng)紗和六種緯紗，兩組經(jīng)紗和四種緯紗以交織的方式襯入羅紋地組織中，另兩組緯紗以平直的方式襯入，被夾持在羅紋地組織的正面縱行和反面線圈縱行之間，增強了針織紗對經(jīng)紗和緯紗的束縛能力。此種結(jié)構(gòu)通過多層襯緯提高了織物的厚度，抗分層能力得到了提高，適用于高性能結(jié)構(gòu)-功能復合材料的增強。
文檔編號D04B15/48GK101307527SQ20081003965
公開日2008年11月19日 申請日期2008年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日
發(fā)明者孫寶忠, 徐艷華, 紅 胡, 袁新林, 顧伯洪 申請人:東華大學