針織工藝具有技術靈活性、結構多樣性、原料普適性、裝備高效性的特點，隨著原料和裝備的不斷研發(fā)和創(chuàng)新，針織產(chǎn)品在產(chǎn)業(yè)用紡織品領域的比重日漸提升。據(jù)悉，世界上第一種進入服役的第五代戰(zhàn)斗機，美國的F-22“猛禽”戰(zhàn)斗機通過采用包括碳纖維多軸向經(jīng)編復合材料在內(nèi)的多種碳纖維增強復合材料，主翼、垂尾翼、平尾翼以及機身蒙皮等部位用量比例高達35%，明顯減輕了機身重量，提高了機動靈活性以及抗疲勞、抗腐蝕等性能。
神奇的針織軸向織物為何有如此優(yōu)異的性能？是如何設計和生產(chǎn)的？還有哪些特點和應用領域？小編為大家一一道來。
針織軸向織物
針織軸向織物的開發(fā)主要是適應高強、高模類高性能纖維在紡織復合材料中的應用而發(fā)展起來的。軸向針織技術是一種將一組或多組平行伸直的紗線通過編織紗綁縛成整體的先進編織方法。由于被襯入的軸向紗線在織入時均呈直線狀態(tài)，因而能夠充分發(fā)揮高性能纖維高強、高模的特性。
因此，高性能玻璃纖維、碳纖維、芳綸、玄武巖纖維、高強度滌綸以及高性能聚乙烯等在針織軸向織物中應用較多，其中又以玻璃纖維的應用量最大。此外，一些金屬纖維材料也能得到應用，如用鎳絲編織的經(jīng)編網(wǎng)用于衛(wèi)星天線，用純合金鉛纖維絲做芯、外包化學纖維用于防核輻射軟鉛屏和防護服等。
針織軸向織物按照紗線襯入方向的不同可分為：單軸向、雙軸向和多軸向織物；按照生產(chǎn)加工裝備的不同可分為經(jīng)編軸向織物和緯編軸向織物。
經(jīng)編軸向織物
由于經(jīng)編軸向織物具有較低的生產(chǎn)成本、較高的生產(chǎn)效率以及結構整體性、設計靈活性、抗撕裂性能好、層間剪切力強等優(yōu)點而越來越引起人們的注意，在產(chǎn)業(yè)用領域具有很大的潛力，尤其是用作樹脂復合材料的骨架，使用日趨廣泛。將經(jīng)編軸向織物作為骨架材料與樹脂復合后，制成纖維增強復合材料，可用于飛機、航天器、汽車、艦艇、裝甲車、風能發(fā)電等方面。
多軸向經(jīng)編（Multi-axial Warp-Knitted，簡稱MWK）技術是在單軸向、雙軸向技術的基礎上發(fā)展起來的一種新型的多頭襯緯編織技術，利用該技術，可以在織物的縱向、橫向或是斜向按照使用要求以一定角度襯入增強紗線，可以充分發(fā)揮織物結構中每一組分的性能。多軸向技術是一種于20世紀70年代后期在國外迅速發(fā)展起來的新型織造技術，20世紀90年代得到廣泛研究和推廣應用，其特點為需求量大、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低。
德國在多軸向經(jīng)編機制造方面長期處于技術壟斷地位，如卡爾邁耶的Malimo Multiaxial型多軸向經(jīng)編機最高機速可達1400 r/min，相應產(chǎn)量可達240 m/h，可以生產(chǎn)各種工藝底布，用于風輪葉片、車船部件、高壓容器和運動裝備等。此外，還包括最新的MAXTRONIC?機型、以及用于生產(chǎn)碳纖維多軸向經(jīng)編織物的COP MAX 5。
我國先后成功研制“RCD-1型多軸向經(jīng)編機”、“GE2M-2型多軸向經(jīng)編機”和“GE2M-G高速多軸向經(jīng)編機”，但只能滿足玻璃纖維多軸向織物的生產(chǎn)，還不能用于生產(chǎn)碳纖維多軸向織物。
緯編軸向襯紗織物
國外常將用單面平針組織結構來捆綁經(jīng)紗和緯紗的緯編雙軸向織物，稱為COFAB針織物，使用的原料多為玻璃纖維與芳綸，其模壓成型性能和經(jīng)編雙軸向織物接近。天津工業(yè)大學研制出了一種緯編多層雙軸向襯紗針織機，它使用羅紋組織結構來捆綁多至5層的襯經(jīng)、襯緯紗，捆綁紗可用芳綸、滌綸等柔性紗線。
緯編多層雙軸向織物與經(jīng)編雙軸向織物相比，優(yōu)點是設備價格便宜，而且襯經(jīng)、襯緯紗層可多達5層，織物具有極好的模壓成型性能，這是機織物或經(jīng)編雙軸向織物所做不到的。
目前，國內(nèi)外使用的經(jīng)編多軸向織物的缺點是當鋪層紗線由縫編紗線縫合在一起時，縫針有可能損傷鋪層的襯紗。天津工業(yè)大學研制的緯編多軸向襯紗針織機，織物幅寬可達2m以上，織物中不存在織針刺穿襯紗的現(xiàn)象，布面清晰；采用紗管直接上機，不需要配套的整經(jīng)機；采用緯編捆綁形式，簡化了機器結構。
圓緯編軸向襯紗織物
橫機生產(chǎn)的緯編雙軸向織物，由于捆綁紗采用往復式的編織形式，所以機器的生產(chǎn)效率低。針織圓機具有多路、編織連續(xù)性強、生產(chǎn)效率高等特點，因此開發(fā)在圓形緯編機上編織高強、高模襯紗的圓筒形雙軸向織機，采用緯編針織圓機組織中的緯平針組織作為綁縛系統(tǒng)生產(chǎn)圓形緯編雙軸向襯紗織物，將解決以V型橫機組織為綁縛系統(tǒng)的緯編雙軸向襯紗織物生產(chǎn)效率低的缺點。由于產(chǎn)品為連續(xù)的圓筒布，可以用于輸油軟管等圓管復合材料制件增強體的開發(fā)。
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