[发明专利]层间交织板材织物及其织造方法

说明书

技术领域

本发明涉及三维机织织物，具体而言，涉及一种层间交织板材织物及其织造方法。

背景技术

纤维增强复合材料是由增强纤维材料，如玻璃纤维，碳纤维，芳纶纤维等与基体材料按一定的角度和一定的顺序进行铺层或缠绕而制成，形成层状结构，因此也称层合或层压复合材料。由于纤维增强复合材料比强度高，比模量大，材料性能具有可设计性，抗腐蚀性和耐久性能好等特点，使得纤维增强复合材料能满足现代结构向大跨、高耸、重载、轻质高强以及在恶劣条件下工作发展的需要，同时也能满足现代建筑施工工业化发展的要求，因此被越来越广泛地应用于各种民用建筑、桥梁、公路、海洋、水工结构以及地下结构等领域中。但是，层合复合材料层间剪切强度低，在层间应力作用下容易引起层间破坏，从而导致复合材料结构的破坏。

发明内容

本发明旨在提供一种层间交织板材织物及其织造方法，以解决现有技术中的纤维增强复合材料的层间剪切强度低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种层间交织板材织物，该层间交织板材织物包括经纱系统和纬纱系统，经纱系统与纬纱系统交织成角联锁结构，纬纱系统包括相邻布置的第一纬层和第二纬层以及位于第一纬层和第二纬层之间的层间连结纬纱，第一纬层和第二纬层分别由经纱系统的经纱编织，层间连结纬纱由编织第一纬层的经纱和编织第二纬层的经纱共同编织从而将第一纬层和第二纬层连续在一起。

进一步地，纬纱系统包括两个表纬层和位于两个表纬层之间的中间部分，中间部分包括至少一个第一纬纱组和至少一个第二纬纱组，沿织物经纱方向第一纬纱组和第二纬纱组相间设置，沿织物厚度方向第一纬纱组的纬纱与第二纬纱组的纬纱交错布置，且第二纬纱组中的纬纱的数量大于第一纬纱组中的纬纱的数量，基于单个该第一纬纱组所包含的纬纱数量形成相应层数的中纬层，表纬层和中纬层中任意相邻的两个纬层中的一个为第一纬层，另一个为第二纬层，各第二纬纱组中的纬纱形成层间连结纬纱。

进一步地，表纬层和中纬层中任一纬层均由彼此交叉的第一经纱和第二经纱编织，且对应于任一纬层的该彼此交叉的第一经纱和第二经纱之间交替地形成对应于第一纬纱组的第一编织区和对应于第二纬纱组的第二编织区，相邻的两个纬层的两个相邻第二编织区之间形成重叠区，任一第二纬纱组中的任一纬纱被编织在重叠区内。

进一步地，表纬层的各纬纱沿经向处于同一水平面内，中间部分的中纬层的各纬纱沿经向处于不同水平面内。

根据本发明的另一方面，提供了一种层间交织板材织物的织造方法，层间交织板材织物的织造方法用于织造上述的层间交织板材织物，包括如下步骤：组织循环确定步骤，确定总经纱根数，并确定完整的组织循环，之后，对组织循环中的经纱和纬纱进行编号；绘制上机图步骤，根据层间交织板材织物的经向截面图绘制上机图；上机织造步骤，根据上机图上机织造。

进一步地，组织循环确定步骤中，确定总经纱根数中，根据公式1确定，

N＝D×W×M                 公式1

其中，N为总经纱根数，D为经纱密度，W为织物幅宽，M为织物层数。

进一步地，上机织造步骤中还包括：穿综步骤，将经纱穿过综框的综丝；开口运动步骤，通过提综装置控制前后综框上下运动，依次带动经纱实现M次梭口；引入纬纱步骤，在形成的M次梭口中，通过引纬装置依次引入纬纱，打纬机构向织口平移，将纬纱打入织口；M次以后开口运动步骤，通过提综装置控制前后综框上下运动，依次带动经纱实现M+1次梭口；M次以后引入纬纱步骤，在形成的M+1次梭口中，通过引纬装置依次引入纬纱，打纬机构向织口平移，将纬纱打入织口；重复步骤，重复引入纬纱步骤、M次以后开口运动步骤和M次以后引入纬纱步骤直至完成织物。

进一步地，在穿综步骤中，采用顺穿法，将经纱依次穿过各综框的综丝。