[发明专利]三维负泊松比织物及其复合材料的加工装置、方法和用途

说明书

本发明提供了一种三维负泊松比织物的加工装置，包括：用于喂给二维负泊松比织物的喂布机构；用于粘合多层二维织物的热熔粘合平台机构；用于将数层叠合的二维织物挤压成三维织物的挤压成型机构；用于为成型的三维织物提供后期定型及整理的定型整理机构；用于将定型整理后的三维织物卷绕在卷辊上的卷绕机构。本发明还提供了上述三维负泊松比织物的加工方法以及三维负泊松比织物复合材料的加工装置、方法及用途。本发明制作的层合织物具有三维负泊松比效应，整体在三个方向均有拉胀效应，可用作缓冲、防弹防刺、减振等功能纺织品，或用于制作人体防护用具、普通防护用品、医疗用品等。

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，具体涉及一种具有三维负泊松比效应的层合织物及其复合材料的加工装置、方法和用途。

背景技术

负泊松比织物具有受拉时其垂直拉伸方向膨胀(拉胀性)和受挤压时其垂直压缩方向收缩(挤缩性)的特点。目前，负泊松比结构的纺织材料报道较少，虽有相关的二维负泊松结构纺织材料的编织和针织结构设计方法，具有较好的平面拉胀效应，但还仅限于理论报道和实验室结果。负泊松比织物由于良好的拉胀和挤缩效应，所成形的三维负泊松比织物及其复合材料将具有良好的力学缓冲减震性能，在航天航空、交通运输、体育用品、功能性服装等领域具有广泛的应用前景。而目前三维负泊松比结构织物的理论研究刚兴起，相关三维负泊松比织物的实际制备还处于探索阶段。虽然目前国内外有三维负泊松比针织物的制作方法(如专利申请号：201210047717.2)，具有一定的拉胀效应，然仅限于间隔针织物，且需要专门改进的针织设备，成本较高，难以满足市场上的大量需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种制备方法简单、生产效率高的三维负泊松比织物及其复合材料的加工装置、方法及用途。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种三维负泊松比织物的加工装置，其特征在于：包括

用于喂给二维负泊松比织物的喂布机构；

用于粘合多层二维织物的热熔粘合平台机构；

用于将数层叠合的二维织物挤压成三维织物的挤压成型机构；

用于为成型的三维织物提供后期定型及整理的定型整理机构；

用于将定型整理后的三维织物卷绕在卷辊上的卷绕机构。

优选地，所述二维负泊松比织物为具有拉胀效应和挤缩效应的二维负泊松比结构的平面织物。

更优选地，所述二维负泊松比结构为蜂窝拓扑结构，所述蜂窝拓扑结构包括内凹六边形、人字形、星形、三角形、双箭头形。

优选地，所述三维织物包括卷曲结构、折叠结构、凹凸结构的织物。

更优选地，所述三维织物在任意表面上均有负泊松比效应，并且整体三维方向上都有负泊松比效应。

优选地，所述热熔粘合平台机构包括平台，平台前端设有喇叭口和溶胶喷洒漏斗，平台两侧设有热风喷气孔，平台下方设有加热装置，平台后端设置有第一导布辊；

多层二维织物通过喇叭口集束叠加，进入平台，然后溶胶喷洒漏斗喷洒用于粘结织物层的粘结剂，对多层叠层的织物和粘结剂进行加热，使得粘结剂浸透多层织物，粘结好的层合织物经第一导布辊进入下一机构。

优选地，所述挤压成型机构包括挤压成型底座，挤压成型底座前端设有第二导布辊，挤压成型底座中后段设有一对具有沟槽的滚筒；所述沟槽用于将其间的层合织物碾压成型三维结构的层合织物。

优选地，所述定型整理机构包括定型整理底座，定型整理底座前端设有第三导布辊，定型整理底座两侧设有多个用于给三维织物进行冷却成型处理的冷风喷气孔。

本发明还提供了上述三维负泊松比织物的加工方法，特征在于，步骤为：