多轴向经编增强柔性复合材料的发展及应用
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２０ ０７年 第 １ 期
山 东 纺 织 科 技
．５ ． ３
多轴 向经编增强柔性复合材料的发展及应 用
刘 洪 政 ， 南粱 陈
ｌ 东华大 学 ， 上海 １ ０ ５ ） ０ ０ １
摘
要 ： 述 了柔性 复合 材料 的发 展 ， 概 重点 介绍 了 多轴 向经 鳊技术 的发展 状 况及 在 柔性 复合 材料 领
济性 能上 ， 轴 向经 编 结 构 都 具 有 无 可 比拟 的优 多 势 。 目前 德 国 Ｌ Ｂ 公 司 和 ＫＡＲＬ ＭＡＹ Ｒ 公 ＩＡ Ｅ 司 这两种 型号 在 国 内都 得 到发 展 ， 计 国 内 已 至 总 少有 １ ２台多轴 向经编 机在运 转 ， 中包 括常 州宏 其 发圣 戈 班 、 州八 纺 机 、 山塑 料 厂 、 江 成如 旦 常 泰 浙 工 业公 司 、 京 ７３所 以 及 北 京 另 一 生 产 厂 等 。 北 ０ 下 面介 绍多 轴 向经 编织 物 的编织 原理 。 德 国卡尔 ・ 耶 公 司研 制 开 发 的 ＲＳ Ｄ 迈 ２ Ｓ系
所 需 的角 度被 引 入 织 物 结 构 中 ， 现最 有效 的结 实
构 预设 计定 向增 强 。在 结构 稳定 性 、 力学 性 能 、 经
经编组织 （ 如重经组织等 ） 进行成圈连接 ， 衬垫 纱
线可 以达 到 ６ ～８层 。 图 ２是 典 型 的 多 轴 向 经 编
成 品（ 编链 组织 固结 ） 。
不相 互交织 ， 此 紧挨 着直接 排放 在一 起 ， 彼 被第 四 体 系的纱线 束缚 在一 起 。预 型件 可 以与许 多复 杂 几 何 面相 吻合 ， 维 的 机 械性 能最 大 程 度 地 传递 纤 到材 料结构 上 。同时在 铺层 和 固化过 程 中可 以保
持 良好 的形 状 。
而且 ， 编织 过程 中 ， Ｉ Ａ 公 司 的 设备 还 可 在 ＬＢ 衬入 纤 网或非 织 造 布 ， 高其 各 向受 力 均 匀 性 和 提 抗 破 坏 的稳定 性 。我们 也 可 以利 用缝 纫法 将 几 块 织物 缝合 在一 起 制成 多层 多 轴 向经 编织 物 以满 足 厚 度 要求 ， 形成 三 维织 物 。
多轴 向经 编技 术是 近 年来 由德 国 ＬＢ ＩＡ公 司
和 ＫＡＲ Ｌ ＭＡＹ Ｒ公 司分 别 在 各 自的 经编 机 型 Ｅ
衬入 纱线 的方法 ， 经 编 编链 组 织 束缚 固定 衬 垫 以
纱线 ， 以衬 入 四层 纱 线 （ ０ ， ０ ， 。 ； Ｌ 一 可 （ 。 ９ 。 ±０ ） 而 １
上发 展起来 的一种 新 型 的多头衬 纬 编织 技术 。利
Ｂ 公 司 的设 备 采 用 先 铺 设 村 垫 纱 线 ， 编 织 成 Ａ 再 圈束 缚 铺 层 纱 的方 法 进 行 织 造 ， 图 １所 示 。既 如 可 以采用 编链 组 织 ， 可 以采 用 经 平组 织 或其 他 也
用这种技术， 平行伸直 、 无卷 的纱线垂直的或以
利用， 重量 可 以减轻 。
性 。它主要是克服了传统铺层结构层间无联系 ， 剪切 强度 差 ， 分层 的缺 陷 ； 易 同时也 克 服 了机织 物
纱线 屈 曲， 强力 利 用 率 低 ， 维 损 伤 大 的缺 点 ， 纤 使 增 强纱线 的力学 性 能得到 充分 利用 。与其它 纺织 增强 结构相 比 ， 多轴 向经 编织物 具有 以下优 势 ：
多轴 向经 编增强 织物 用于 工业 复合 材料领 域 的显著特 点是 ： 结构 设计灵 活 ， 向同性 的抗应 力 各 与应 变性 能 ， 高 的抗 撕 裂 传 递 性 和 良好 的适 形 较
能下 降 ， 而多 轴 向经 编 复合 材 料 正 好 相 反 。而 且
树 脂 在织 物纤 维 中易 流动 、 渍 ， 浸 同时 树脂 含量 可 以相 对减少 ， 因为 织 物 中纤 维 的潜 力 得 到 充 分 的
域 的优 势 ， 阐述 了多轴 向经鳊 柔 性复合 材料 的后 整 理 工艺及 应 用情 况 。
关键 词 ： 柔性 复合 材料 ； 轴 向经编 ； 整理 工艺 多 后 中图分 类号 ： １ ６ １ ＴＳ ８ ． 文献标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ：０ ９３ ２ （ ０ ７ ０ —０ ３０ １ ０ —０ ８ ２ ０ ）３０ ５ —４ 列 多 轴 向 经 编 机 和 利 巴 公 司 的 Ｃ Ｃ ＮＴＲ ＯＰ Ｅ Ａ
１ 多轴 向经 编 增 强 柔 性 复 合 材 料
１ １ 多轴 向经编 技术 发展 状 况 ．
ＭＵＬ —ＡｘＩ ＴＩ ＡＬ系列 经 编机 是 目前 最 成熟 的 两 种 多轴 向 经 编 设 备 ， 者 原 理 不 同 ， 有 特 点 。 两 各
ＫＡＲＬ ＭＡＹＥ Ｒ公 司 的机 器 采 用 一 边 编 织 ， 边 一
图 １ 多轴 向经 编结构编织示 意图（ ＩＡ） ＬＢ
收 稿 日期 ：０ ６１ ６ ２ ０ ～２２ 作 者简 介 ： 洪 政 （ ９ ２ ） 男 ， 西 吉 安 人 。 士 研 究 生 。 刘 １８一 ， 江 硕
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・５ ・ ４
山 东 纺 织 科 技
２０ 第 １ ０７年 期
的适 型性 。如果 织 物 中发 生 破 损 ， 一 层 的纱 线 同
在撕 裂作用 下将 发生 些许 偏移 ， 拢在 一起 ， 聚 自动 偏 移 的承载 纱 和对角 线 方 向的纱线 一起 起 到增强 织 物 的作用 ， 而 阻止进 一步 的撕 裂 。 从
（ ） 高 了织 物 的适 型 性 。各 个 系 统 的纱 线 ８提
图 ２ 典 型多轴 向经编织物
（） 冲击 性 能好 。拥有 针织 物 的延 伸 ， ９抗 而且 纱 线 之 间冲击 能量 高速 传递 。
（ｏ 普通 复 合 材料 在外 力 作 用 下 ， 脂 与纤 １） 树 维 问会发 生相 对滑 动 ， 而界 面受 到破 坏 ， 进 疲劳性
１ ２ 多轴 向经 编 （ ． ＭｗＫ） 结构 特点及 优 势
２０ ０７年 第 １ 期
山 东 纺 织 科 技
．５ ． ３
多轴 向经编增强柔性复合材料的发展及应 用
刘 洪 政 ， 南粱 陈
ｌ 东华大 学 ， 上海 １ ０ ５ ） ０ ０ １
摘
要 ： 述 了柔性 复合 材料 的发 展 ， 概 重点 介绍 了 多轴 向经 鳊技术 的发展 状 况及 在 柔性 复合 材料 领
济性 能上 ， 轴 向经 编 结 构 都 具 有 无 可 比拟 的优 多 势 。 目前 德 国 Ｌ Ｂ 公 司 和 ＫＡＲＬ ＭＡＹ Ｒ 公 ＩＡ Ｅ 司 这两种 型号 在 国 内都 得 到发 展 ， 计 国 内 已 至 总 少有 １ ２台多轴 向经编 机在运 转 ， 中包 括常 州宏 其 发圣 戈 班 、 州八 纺 机 、 山塑 料 厂 、 江 成如 旦 常 泰 浙 工 业公 司 、 京 ７３所 以 及 北 京 另 一 生 产 厂 等 。 北 ０ 下 面介 绍多 轴 向经 编织 物 的编织 原理 。 德 国卡尔 ・ 耶 公 司研 制 开 发 的 ＲＳ Ｄ 迈 ２ Ｓ系
所 需 的角 度被 引 入 织 物 结 构 中 ， 现最 有效 的结 实
构 预设 计定 向增 强 。在 结构 稳定 性 、 力学 性 能 、 经
经编组织 （ 如重经组织等 ） 进行成圈连接 ， 衬垫 纱
线可 以达 到 ６ ～８层 。 图 ２是 典 型 的 多 轴 向 经 编
成 品（ 编链 组织 固结 ） 。
不相 互交织 ， 此 紧挨 着直接 排放 在一 起 ， 彼 被第 四 体 系的纱线 束缚 在一 起 。预 型件 可 以与许 多复 杂 几 何 面相 吻合 ， 维 的 机 械性 能最 大 程 度 地 传递 纤 到材 料结构 上 。同时在 铺层 和 固化过 程 中可 以保
持 良好 的形 状 。
而且 ， 编织 过程 中 ， Ｉ Ａ 公 司 的 设备 还 可 在 ＬＢ 衬入 纤 网或非 织 造 布 ， 高其 各 向受 力 均 匀 性 和 提 抗 破 坏 的稳定 性 。我们 也 可 以利 用缝 纫法 将 几 块 织物 缝合 在一 起 制成 多层 多 轴 向经 编织 物 以满 足 厚 度 要求 ， 形成 三 维织 物 。
多轴 向经 编技 术是 近 年来 由德 国 ＬＢ ＩＡ公 司
和 ＫＡＲ Ｌ ＭＡＹ Ｒ公 司分 别 在 各 自的 经编 机 型 Ｅ
衬入 纱线 的方法 ， 经 编 编链 组 织 束缚 固定 衬 垫 以
纱线 ， 以衬 入 四层 纱 线 （ ０ ， ０ ， 。 ； Ｌ 一 可 （ 。 ９ 。 ±０ ） 而 １
上发 展起来 的一种 新 型 的多头衬 纬 编织 技术 。利
Ｂ 公 司 的设 备 采 用 先 铺 设 村 垫 纱 线 ， 编 织 成 Ａ 再 圈束 缚 铺 层 纱 的方 法 进 行 织 造 ， 图 １所 示 。既 如 可 以采用 编链 组 织 ， 可 以采 用 经 平组 织 或其 他 也
用这种技术， 平行伸直 、 无卷 的纱线垂直的或以
利用， 重量 可 以减轻 。
性 。它主要是克服了传统铺层结构层间无联系 ， 剪切 强度 差 ， 分层 的缺 陷 ； 易 同时也 克 服 了机织 物
纱线 屈 曲， 强力 利 用 率 低 ， 维 损 伤 大 的缺 点 ， 纤 使 增 强纱线 的力学 性 能得到 充分 利用 。与其它 纺织 增强 结构相 比 ， 多轴 向经 编织物 具有 以下优 势 ：
多轴 向经 编增强 织物 用于 工业 复合 材料领 域 的显著特 点是 ： 结构 设计灵 活 ， 向同性 的抗应 力 各 与应 变性 能 ， 高 的抗 撕 裂 传 递 性 和 良好 的适 形 较
能下 降 ， 而多 轴 向经 编 复合 材 料 正 好 相 反 。而 且
树 脂 在织 物纤 维 中易 流动 、 渍 ， 浸 同时 树脂 含量 可 以相 对减少 ， 因为 织 物 中纤 维 的潜 力 得 到 充 分 的
域 的优 势 ， 阐述 了多轴 向经鳊 柔 性复合 材料 的后 整 理 工艺及 应 用情 况 。
关键 词 ： 柔性 复合 材料 ； 轴 向经编 ； 整理 工艺 多 后 中图分 类号 ： １ ６ １ ＴＳ ８ ． 文献标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ：０ ９３ ２ （ ０ ７ ０ —０ ３０ １ ０ —０ ８ ２ ０ ）３０ ５ —４ 列 多 轴 向 经 编 机 和 利 巴 公 司 的 Ｃ Ｃ ＮＴＲ ＯＰ Ｅ Ａ
１ 多轴 向经 编 增 强 柔 性 复 合 材 料
１ １ 多轴 向经编 技术 发展 状 况 ．
ＭＵＬ —ＡｘＩ ＴＩ ＡＬ系列 经 编机 是 目前 最 成熟 的 两 种 多轴 向 经 编 设 备 ， 者 原 理 不 同 ， 有 特 点 。 两 各
ＫＡＲＬ ＭＡＹＥ Ｒ公 司 的机 器 采 用 一 边 编 织 ， 边 一
图 １ 多轴 向经 编结构编织示 意图（ ＩＡ） ＬＢ
收 稿 日期 ：０ ６１ ６ ２ ０ ～２２ 作 者简 介 ： 洪 政 （ ９ ２ ） 男 ， 西 吉 安 人 。 士 研 究 生 。 刘 １８一 ， 江 硕
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・５ ・ ４
山 东 纺 织 科 技
２０ 第 １ ０７年 期
的适 型性 。如果 织 物 中发 生 破 损 ， 一 层 的纱 线 同
在撕 裂作用 下将 发生 些许 偏移 ， 拢在 一起 ， 聚 自动 偏 移 的承载 纱 和对角 线 方 向的纱线 一起 起 到增强 织 物 的作用 ， 而 阻止进 一步 的撕 裂 。 从
（ ） 高 了织 物 的适 型 性 。各 个 系 统 的纱 线 ８提
图 ２ 典 型多轴 向经编织物
（） 冲击 性 能好 。拥有 针织 物 的延 伸 ， ９抗 而且 纱 线 之 间冲击 能量 高速 传递 。
（ｏ 普通 复 合 材料 在外 力 作 用 下 ， 脂 与纤 １） 树 维 问会发 生相 对滑 动 ， 而界 面受 到破 坏 ， 进 疲劳性
１ ２ 多轴 向经 编 （ ． ＭｗＫ） 结构 特点及 优 势
