[发明专利]一种立体织物复合辊轴及其制备方法

说明书

本发明公开了一种立体织物复合辊轴及其制备方法，立体织物复合辊轴包括外层（1）和内层（2），所述的外层（1）为正交三向织物且内层（2）为2.5D织物。立体织物复合辊轴的制备方法的步骤为：将内层（2）为2.5D织物、外层（1）为正交三向织物的预制辊轴涂抹上粘胶后放入真空室内进行真空浸渍；然后放入固化罐中采用酚醛树脂固化，即可获得内层为2.5D结构、外层为正交三向结构的立体织物复合辊轴。本发明的辊轴的内层为2.5D结构、外层为正交三向结构且2.5D结构选取浅交直联结构，以满足辊轴内层层间连接强，解决层间疲劳、变形等问题，使得该立体织物复合辊轴具有外强内刚的特性，即外层不易变形、内层层间连接强的特性。

技术领域

本发明涉及纺织复合材料领域，具体地说是一种内层为2.5D结构、外层为正交三向结构的立体织物复合辊轴及其制备方法。

背景技术

正交三向织物和2.5D织物属于纤维增强复合材料的特殊类型增强体，具有相同特征不同优点。正交三向织物由XYZ三个方向的纤维束垂直交织而成，保持良好的织物整体性和稳定性，其制备的复合材料具有极高的刚度和优异的断裂韧性。2.5D织物是其中的纱线沿与织物的厚度方向呈一定角度的方向配置，2.5D复合材料本身又包括多种多样的结构，包括浅交直联、浅交弯联等，再配合不同的纤维原料、粗细、织物密度、织造张力及复合用料，就可以满足不同的力学性能要求，从而增强了织物层间连接强度。纤维增强复合材料具有较大的比强度和较高的比模量，且耐疲劳性好，广泛应用于航空航天、军事领域、医疗机械领域和纺织领域等。在纺织领域，印染几乎是加工生产必不可少的一个环节，传统的导布辊装置直接连接在印染机上，重量大，长时间使用会发生磨损、变形，更换导布辊造成不必要浪费。在浆纱过程中，浆纱辊由于劳动强度大，经常使用会产生变形、磨损和被腐蚀等现象。

发明内容

本发明的目的是为了解决纺织领域中导布辊、浆纱辊等辊轴具有的重量大、耐磨性差、用久变形的问题，提供一种内层为2.5D结构、外层为正交三向结构的立体织物复合辊轴及其制备方法，该立体织物复合辊轴具有外强内刚的特性，即外层不易变形、内层层间连接强的特性。

本发明的目的是通过以下技术方案解决的：

一种立体织物复合辊轴，包括外层和内层，其特征在于：所述的外层为正交三向织物且内层为2.5D织物。

所述的正交三向织物由多层有X向纱和Y向纱交织的平面层纱以及垂直的Z向纱构成。

所述平面层纱的层数为2-4层。

所述的X向纱和Y向纱选用碳纤维，碳纤维丝束中的单丝数量为1-8K；且X向纱和Y向纱的密度为4-5根/cm。

所述的Z向纱选用30-60tex的涤纶或者芳纶纱、密度35-40根/cm。

所述的2.5D织物为浅交直联织物。

所述的2.5D织物选用的经纱纬纱为碳纤维，碳纤维丝束中的单丝数量为1-6K。

一种立体织物复合辊轴的制备方法，将内层为2.5D织物、外层为正交三向织物的预制辊轴涂抹上酚醛树脂后放入真空室内进行真空浸渍；然后放入固化罐中固化，即可获得内层为2.5D结构、外层为正交三向结构的立体织物复合辊轴。

真空浸渍的条件为：温度50-60℃、压强3-5Mpa。

固化罐的固化条件为：在压强为1Mpa、温度为150-170℃的条件下固化2小时。

本发明相比现有技术有如下优点：