劉海文 姚桂芬 張軍英

(河北科技大學(xué)紡織服裝學(xué)院，石家莊，050018)

在日常生活中，經(jīng)常會遇到不同物質(zhì)或不同狀態(tài)的相同物質(zhì)同時運輸?shù)那闆r。為了使物質(zhì)不互相滲入，應(yīng)使其在不同通道中傳輸，這樣就帶來了研究多層管道的設(shè)想。在此思路下，本文進行了內(nèi)外兩層、左右對稱四連管織物的設(shè)計與織造研究。

1 織造過程設(shè)計

1.1 織物結(jié)構(gòu)設(shè)計

內(nèi)外兩層、左右對稱的四連管立體織物的結(jié)構(gòu)非常奇妙，既有內(nèi)外套接的雙層管結(jié)構(gòu)，又有左右對稱與雙層管主體連接到一起的兩個單層管道。在設(shè)計織造過程時，可借鑒橫截面立體織物的織造方法，采用壓扁—展開設(shè)計、織造［1］，在小樣機上織造出上、下、左、右四個方向上排列并相互連接的五口織物。圖1所示為四連管織物的截面圖和實際壓扁圖。

1.2 織造方法設(shè)計

為簡便起見，基礎(chǔ)組織采用平紋。為了保證四根管之間相互連接，必須設(shè)計正確合理的投梭路徑圖［2］，否則各根管之間會失去連接而使織造失敗。由壓扁圖可以看出，整個織物可分成三個區(qū)a1、a2和a3，且 a1區(qū)有 s1和 s2兩層，a2區(qū)有 s3、s4、s5和s6四層，a3區(qū)有s7和s8兩層。從投梭路徑圖(圖2)中可以看出:第1梭先織s1層和s3層，第2梭織s4層，第3梭織s3層和s8層，第4梭織s7層和s6層，第5梭織s5層和s8層，第6梭織s7層、s4層和s2層，第7梭織s1層和s5層，第8梭織s6層和s2層。這樣每一層引入兩次緯紗，完成基礎(chǔ)組織平紋的一次完全交織。上述設(shè)計思路可行與否可以通過經(jīng)緯紗交織圖進行驗證［3］，圖3為該立體織物的經(jīng)緯紗交織圖。

圖1 四連管織物的截面圖和實際壓扁圖

圖2 投梭路徑圖

圖3 經(jīng)緯紗交織圖

1.3 上機圖的確定

圖4 上機圖

通過既定的壓扁圖和投梭路徑圖確定四連管織物的上機圖［4］，如圖 4 所示。其中 11、21、12、22、31、41、51、61、32、42、52、62、71、81、72、82 為經(jīng)紗排列順序，其設(shè)計規(guī)律是每一區(qū)的幾層經(jīng)紗都先安排第1根，再排第2根。其中的P1、P2……P8為投梭順序，從投梭路徑圖中可以看出，它們是首尾相連的;圖4中的1、2……15為綜框標(biāo)號，因為采用了照圖穿，故省了一頁綜。從壓扁圖中可以看出，經(jīng)紗在穿綜時需要分區(qū)穿［5］，其中a1區(qū)中的第1、2、3、4頁綜中順序穿入10個循環(huán)即40根經(jīng)紗，a2 區(qū)中的第 5、6、7、8、9、10、11、4 頁綜中也順序穿入10個循環(huán)共80根經(jīng)紗，a3區(qū)中的第12、13、14、15頁綜依次穿入10個循環(huán)即40根經(jīng)紗。在穿筘時，a1區(qū)中的經(jīng)紗每筘2入，a2區(qū)中的經(jīng)紗每筘4入，a3區(qū)中的經(jīng)紗每筘2入，這樣可保證各區(qū)中圓管的經(jīng)紗密度一致［6］。圖5為該立體織物的實物側(cè)視圖和正視圖。

圖5 四連管織物

2 結(jié)語

內(nèi)外兩層、左右對稱的四連管織物撐開的形狀表明，該織物可以作為五通管使用，也可以把中間兩層管復(fù)合成一體，作為三通管使用，即可同時傳輸五種或三種不同或相同的物質(zhì)。如航空航天飛行器上有很多部位都要用到圓管輸送或連接物資，而使用本文所研制的多連管復(fù)合而成的材料，不僅可以滿足輸送物質(zhì)的要求，還可減輕航天器的質(zhì)量，從而減少能耗。

［1］ 卜佳仙，崔建偉.三維多向結(jié)構(gòu)預(yù)型件的織造加工技術(shù)［J］.產(chǎn)業(yè)用紡織品，1999，17(10):19-21.

［2］ 蔡陛霞.織物結(jié)構(gòu)與設(shè)計［M］.北京:紡織工業(yè)出版社，1987:127-128.

［3］ 汪蔚.玻璃纖維三維機織物增強復(fù)合材料棒材的研制與其拉伸性能研究［J］.產(chǎn)業(yè)用紡織品，2002，20(12):12-15.

［4］ 王躍存，馬崇啟.三維環(huán)形織物及其自動織造［J］.紡織學(xué)報，2002，23(4):294-295.

［5］ 劉海文，耿立秋，劉廣平，等.3D多層圓管預(yù)制件的織制［J］.毛紡科技，2005(7):46-48.

［6］ 顧平.普通織機織三維機織物的試驗研究［J］.紡織學(xué)報，2002，23(5):24-26.