立体织物概述201

China Textile Leader · 2017 No.12三维机织物的分类、性能及织造随着材料技术的飞速发展，人们对于复合材料性能各个方面的要求愈来愈高，现代纺织技术与树脂工业的结合催生了纺织复合材料，而三维纺织技术的发展，更为制备具有优良整体性和力学结构合理性的高性能复合材料提供了有力的保证。

以三维织物为增强体的纺织复合材料，具有比强度高、比刚度高、可设计性好、耐疲劳性能好、耐化学腐蚀性能好、生产成本低等优势，同时克服了传统二维平面织物层状复合材料存在抗冲击性能差、层间强度低的缺点，因而广泛应用于航空航天、船舶汽车、建筑仓储等诸多领域。

根据织造成形工艺的不同，三维织物又可分为三维机织物、三维针织物、三维编织物，其中三维针织物主要是经编织物为主，但受于生产设备的限制只能加工轻薄型织物；三维编织物生产效率较低，无法适应大规模生产；而三维机织物，可以利用传统织机或对传统织机加以改进进行大规模生产，且生产效率最高、制件尺寸最大，因而在所有三维纺织品中的应用有望最为广泛。

1 三维机织物的分类及性能1.1 根据织物组织结构分类根据纱线交织规律的不同，二维机织物基础组织可分为平纹、斜纹和缎纹，由这 3 种基础组织变化组合，又可衍生出多种多样的复杂组织。

同理，三维机织物的基础组织包括正交、角联锁和多层接结等 3 种，由这 3 种组织变化组合，又可衍生出各种复杂组织结构的三维机织物。

三维机织物是通过接结纱将多层织物连接在一起构成，接结纱又称捆绑纱、Z 向纱，根据接结方式又可分为经纱接结和纬纱接结，用于连接各层织物的那部分经（纬）纱就称为接结经或接结纬。

接结经（纬）首先要将各自分开的两层织物牢固地连接在一起，能承受较大的剪应力，并有很好的结构稳定性。

因此，接结点在一个完全组织中要分布均匀，尽量减少经（纬）纱在织物中的屈曲程度，防止织物或最终复合材料的某一处在工况载荷下产生应力集中，形成材料的破坏。

浙江工程学院学报,第18卷,第4期,2001年12月Journal of Zhejiang Institute of Science and T echnology V ol .18,N o .4,Dec 12001文章编号:100924741(2001)0420197204收稿日期:2001-09-07作者简介:汪蔚(1972—　),男,安徽黄山人,硕士研究生,主要从事纺织结构复合材料的研究。

三维机织物的组织结构与设计汪　蔚,祝成炎(浙江工程学院材料与纺织学院,浙江杭州310033) 摘要:介绍了在传统平面织机上生产3D 机织物的方法,主要讨论3D 机织物的组织结构与设计及其上机图的绘制,给出了部分3D 结构机织物的上机图,并结合实验进行了分析。

关键词:三维机织物;纤维增强复合材料;上机图;预制件;组织结构与设计中图分类号:TS105111 文献标识码:A0　前 言在各类型的纤维增强复合材料中,3D 机织物增强是一种非常有效的增强形式。

3D 机织物层间有纱线连接,从而显著提高了最终制品厚度方向的机械性能。

同时,这种复合材料的加工更容易实现自动化,有成本低的潜在优势。

目前,3D 机织物复合材料预制件的开发,已越来越引起纺织界和复合材料界人士的重视。

3D 机织物预制件可在专门织机上织造,但一般见于专利[1-3],且造价较高,不利于进一步推广。

已有研究表明,有一部分结构较为简单的3D 机织物预制件可在普通2维织机上生产[4]。

在普通2维织机上生产3D 机织物是一项很古老的技术,近年来由于航空工业的推动,复合材料的发展才使这项技术引起了人们的极大兴趣,有关这方面的报道日益增多,如文献[5,6],但综合论述3D 机织物的组织结构与设计的尚未见报道,笔者就这方面的技术进行了初步探讨。

1　3D 机织物板材预制件的组织结构与设计111　3D 机织物实心板材预制件的结构3D 机织物板材预制件的结构形式有正交结构(其经向截面如图1(a ))、角联锁结构两种。

织物的基本知识概述一、织物与织物结构由相互垂直排列的两个系统的纱线，在织机上按一定规律交织而成的制品，称之为机织物，简称织物。

在织物内与布边平行的纵向排列的纱线称为经纱，与布边垂直的横向排列的纱线称为纬纱。

经纱和纬纱在织物中相互浮沉进行交织而形成织物。

织物结构是指经纬纱线在织物中的几何形态，而经纬纱原料、纱支、密度的配置和经纬纱线的交错性质都是织物结构的参数二、织物分类（一）按构成织物的原料分1、纯纺织物：指经纬纱线都用同一种纤维纱线织成的织物。

（1）棉织物：如细布，府绸、卡其。

哔叽等（2）毛织物：如麦尔登，凡立丁，女士呢等（3）丝织物：各种绸，缎，蚕丝，人造丝，化学纤维等长丝织成的织物（4）麻织物：如夏布、麻布、麻帆布、麻纱卡等（5）化纤织物：如涤纶短纤维的纯涤织物（6）矿物性纤维织物：如石棉防火织物，玻璃纤维织物等（7）金属性原料织物：如金属筛网等2、混纺织物：指用两种或两种以上不同种类的纤维混纺的经、纬纱线织成的织物。

如：棉、毛与各种合成纤维混纺的织物；人造纤维与毛、人造纤维与涤纶等混纺的凡立丁、花呢、涤粘、毛粘、粘锦等混纺的毛织物，此外还有用三种纤维混纺的织物称“三合一”等。

3、交织物：指由不同纤维纺成的经纱和纬纱相互交织而成的织物。

如：棉（经）、毛（纬）的棉毛交织物，丝绵交织的线绨，还有锦棉或棉锦等等。

（二）按织物用途分：1、生活用织物（1）服装用织物：如外衣、内衣、衬里衣料用织物。

（2）卫生用织物：如毛巾、浴巾、枕巾、床单等。

（3）装饰用织物：如窗帘、床罩以及家具用织物。

2、技术用织物用于工农业、医疗和军需的各种织物，如：传送带、帆布、滤布、水龙带、降落伞布。

（三）按织物组织分：1、原组织织物2、小花纹组织织物3、复杂组织织物4、大提花组织织物三、织物品种的新发展（一）无纺织布（非织造织物）、衬布。

医用等（二）除由针织和机织两个系统纱线交织外，尚有联合利用针织与机织织造原理制成织物，还有用三个系统纱线互成一定角度制成“三向织物”。

立体织物分层教案教案标题：立体织物分层教案教案目标：1. 了解立体织物的概念和特点；2. 学习立体织物的分层技巧和方法；3. 培养学生的创造力和动手能力。

教学资源：1. 纸张、铅笔、彩色铅笔、剪刀、胶水；2. 立体织物样品或图片；3. 视频或图片资料介绍立体织物制作过程。

教学步骤：引入：1. 向学生展示一些立体织物的样品或图片，并引导学生观察、描述其特点；2. 提问学生关于立体织物的问题，激发学生对主题的兴趣。

探究：1. 向学生介绍立体织物的定义和用途，引导学生思考立体织物与平面织物的区别；2. 分组活动：将学生分成小组，每组选择一种立体织物样品进行观察和分析，记录其分层结构和制作方法；3. 每个小组向全班展示他们所选择的立体织物样品，并分享他们的观察结果；4. 教师总结学生的观察结果，引导学生探讨立体织物的分层技巧和方法。

实践：1. 向学生展示一些简单的立体织物制作示范视频或图片资料，介绍制作过程和所需工具；2. 学生个人或小组选择一种立体织物样式，并使用纸张、铅笔、彩色铅笔等材料进行实践制作；3. 学生在制作过程中，教师提供指导和帮助，确保学生理解并掌握分层技巧和方法；4. 学生完成制作后，展示自己的作品，并与同学分享制作过程和心得体会。

总结：1. 教师引导学生回顾整个教学过程，总结立体织物的分层技巧和方法；2. 学生通过讨论和分享，加深对立体织物的理解和应用；3. 教师评价学生的学习成果，并提供反馈和指导。

拓展活动：1. 学生可以尝试设计和制作更复杂的立体织物作品，展示自己的创造力和想象力；2. 学生可以探索不同材料和工具的应用，进一步提升立体织物制作的技巧。

注：教案的具体内容和步骤可以根据教育阶段和学生的实际情况进行调整和适应。