国内生产企业主要有江苏高倍智能装备有限公司、徐州恒辉编织机械有限公司、北京柏瑞鼎科技有限公司、扬州巨神绳缆有限公司等,产品主要用于交通运输、发动机壳体、铁路机车配件、飞机刹车预制件、卫星部件、运载火箭壳体、雷达和天线罩等 。东华大学研制的高精度三维球面立体编织机加工了 2022 年北京冬奥会的火炬外壳(外飘带)预制体;天津工业大学将三维整体结构材料用于发动机喷管外壳 。
( 四 ) 非织工业织材
非织工业织材有非织造布、纤维与树脂混合直接成型两大类材料 。
国外生产企业主要有美国杜邦(DuPont)公司、美国贝瑞塑料集团、德国 Spinnbau 公司等 。产品主要用于医卫健康、建筑材料、土工合成、环保过滤等领域 。
国内生产企业主要有泰安路德工程材料有限公司、大连华阳新材料科技股份有限公司、天鼎丰非织造布有限公司、山东永信非织造新材料股份有限公司等,产品主要用于土建加固、建筑防水、膜结构材料、防护材料等 。例如,纺粘针刺土工布可用于机场、铁路、公路等基础建设;管状涤纶—— 苎麻非织造物/环氧树脂复合材料等可用于管道修复,其强度能达到翻衬修复排水或排污管道工作压力的需求 。
三、工业织材的制造技术
(一)机织工业织材
1. 单层机织
单层机织结构织材主要有玻璃纤维布、碳纤维布、土工布、工业用帆布等 。从机织原理来看,传统的各类织机都可加工单层机织结构织材,但在生产实践中,使用最多的是剑杆织机、片梭织机和圆织机 。
我国剑杆织机生产的土工布幅宽可达 3.8 m;喷水织机生产的土工布幅宽可达 3.6 m;国产片梭织机用于生产高强低延伸率机织土工布可达 7.4 m 的幅宽,填补了国内机织土工布幅宽限制的空白;圆织机可生产高克重、高抗拉强度和宽幅土工布;宽幅工业用帆布一般采用剑杆织机、片梭织机;碳纤维布、玻璃纤维布一般采用剑杆织机加工 。
低克重碳纤维织机将展开的碳纤维丝束作为经纱和纬纱,并按一定的规律交织成片状织物 。低克重碳纤维织物比传统的碳纤维织物的纤维体积含量高、重量轻,纤维在织物中的屈曲程度小、缝隙率低、织物表面平整,从而改善复合材料的力学性能 。
2. 双层机织
双层剑杆织机主要包括送经、开口、引纬、打纬、卷取五大系统以及割绒装置,可以将连续纤维整体织造成一种结构功能一体化的织物,其上下表层和 Z 向纤维构成夹芯结构的中空织物,如果经过割绒装置切割,还可形成绒类织物 。这种夹芯结构中空织物质地紧密,具有特殊的耐磨性和防滑性,抗倒伏性强,风格品种多样,不仅用于室内装饰、地毯等民用产品,还越来越多地应用在工业品中 。
3. 三维机织
三维机织技术可以使纤维沿着多个方向分布并相互交织在一起,从而形成不分层的机织织材整体结构,具有质量轻、力学性能优良等优点 。其关键技术主要有包括织物厚度的扩展与多梭口的实现、平行打纬的实现、不同的开口幅度和经纱张力补偿问题 。
4. 圆形机织
圆织机主要有分线盘开口式、凸轮开口式和电磁开口式 。分线盘开口式圆织机主要用于生产消防水龙带及水管等密度大的管状织物;凸轮开口式圆织机用于织造土工纺织品,如编织袋、土工布等 。这两类圆织机只能生产单层管状织物,对纱线的耐磨性要求较高 。电磁开口式圆织机可用于生产多层立体管状织物,其原理是利用凸轮机构和电磁选针器共同作用实现经纱开口,凸轮仅作为综丝提升部件,电磁铁根据织物组织要求选择综丝,位于上、下位置的综片控制经纱形成开口,可以生产多层正交管状立体织物和角联锁结构管状立体织物 。
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