專利名稱：一種異形三維立體針織物及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種針織物，尤其是涉及一種異形三維立體針織物及其制造方法。
背景技術：
近年來，由于立體針織物較聚氨酯緩沖材料相比，其支撐性能、透氣性能良好，逐漸被用于家紡家居、服裝服飾、醫療、工業等領域。但是，以往的立體針織物表面均為平面結構，在有異形結構要求的使用場合只能通過在高溫下模壓定型，而且厚度范圍也有一定的局限性。
中國專利CN201321530Y公開一種針織物及其生產機器在雙針床經編機上，采用直徑為O. 06、. 95mm的滌綸或是尼龍單絲編織厚度為5 30mm的網眼布。
中國專利CN101384762A公開一種立體針織物，其有較好的支撐性能和抗剪切性倉泛。
但中國專利CN201321530Y中提供的材料其支撐性能和抗剪切性能都有一定的局限性。中國專利CN101384762A中所編織的針織物上下織物層表面均為平面結構。而在材料使用過程中，通常需要材料的表面具有一定的特殊形狀結構，目前通常的做法是采用高溫模壓定型。上述2件專利都無法滿足織物織造異形結構的一次性成型。
中國專利CN100537870C公開一種針槽板間隔變更裝置，可以使針槽板間隔變更作業簡單。但其提供的針槽板間變更裝置無法滿足在生產過程中的實時調節其間距，只能是停車狀態下調整，并且其梳櫛墊紗過程中的擺幅不能滿足隨針床間距的變化作實時調整，所以不具備生產凹凸面織物的能力。其織物厚度具也有一定的局限性，不能滿足較厚織物的要求。發明內容
本發明的目的在于提供一種上下表面至少有一面具有凹凸異形曲面，并具備良好透氣性能、支撐性能以及抗剪切性能的異形三維立體針織物及其制造方法。
所述異形三維立體針織物設有上織物層、中間織物層和下織物層，所述上織物層或/和下織物層在編織縱向上呈凹凸的曲面，所述中間織物層由具有抗彎剛度的連接紗線組成。
所述異形三維立體針織物的厚度可為5 60mm，同一異形三維立體針織物的厚度差可為O 55mm，將異形三維立體針織物壓縮至其最厚部分的60%時，壓強為3 60kPa (采用ENIS03386-1測試方法)。
所述上織物層和下織物層可為網孔或非網孔組織結構的針織織物，所述網孔由 2 16個線圈橫列組成；上下織物層組織結構及所用原料可以相同也可以不同。所述織物的原料可以是一根纖維單絲或多根纖維組成的紗線，采用一根纖維單絲時，單絲的直徑可為O. 05 O. 5mm;采用紗線時，可以是長絲、短纖紗，也可以是混紡紗線，紗線使用 3(Tl500dtex;所述織物的原料包含但不限于滌綸、丙綸、錦綸等中的至少一種材料，一般較多使用滌綸(DTY)紗線。
為達到織物的良好支撐性能和抗剪切性能，該針織物中間織物層的連接紗線一般采用單絲或是單絲與紗線混合使用。其單絲直徑為O. 05 lmm。采用紗線可以是長絲、短纖紗，也可以是混紡紗線，紗線使用3(Tl000dtex。采用原料包含但不限于是滌綸，丙綸，錦綸等材料。在織物成型過程中，連接紗線通過在上下表面通過線圈串套連接、形成中間織物層。在連接上下兩個面層的過程中連接紗線可以采用不同的組織結構，在沿編織橫向截面來看其不同纖維間成平行或是交叉呈“X ”型排列。其中單絲與上下兩平面組成的銳角范圍可以在25。到90。之間。
所述異形三維立體針織物的制造方法包括以下步驟
I)根據織物結構和組織要求，選擇所需的上織物層、下織物層和中間織物層的原料；
2)根據織物的結構特點，將紗線穿在梳櫛上；
3)根據織物異形結構特點，設置織物的送經量，并根據織物不同橫列厚度變化實現織物在編織不同橫列時兩針床間距離可實時調整；
4)在編織的同時，牽拉裝置從針床間牽拉出編織好的紡織品。
在步驟I)中，所述上織物層、下織物層的原料可以是一根纖維單絲或多根纖維組成的紗線，當采用一根纖維單絲時，單絲的直徑可為O. 05 Imm ;當采用紗線時，可以是長絲、短纖紗、混紡紗線中的一種，紗線使用3(Tl500dtex ;所述上織物層、下織物層的原料包含但不限于滌綸、丙綸、錦綸等中的至少一種材料，最好采用滌綸(DTY)紗線；
所述中間織物層的連接紗線可采用單絲或是單絲與紗線混合使用，當采用單絲時，單絲的直徑可為O. 05、. 5mm;當采用紗線時，所述紗線可選自長絲、短纖紗、混紡紗線等中的一種，所述紗線使用3(Tl000dtex ;所述中間織物層的原料包含但不限于是滌綸，丙綸，錦綸等材料。
在步驟2 )中，所述梳櫛中的梳櫛GBI和梳櫛GB2穿上上織物層所用原料；梳櫛GB3 和梳櫛GB4穿上中間層所用原料；梳櫛GB5和梳櫛GB6穿上下織物層所用原料。
在步驟3)中，所述根據織物不同橫列厚度變化實現織物在編織不同橫列時兩針床間距離可實時調整可采用控制軟件；所述兩針床間距的調整范圍可為6飛5mm ;在編織過程中，一般梳櫛GBl和梳櫛GB2只在前針床成圈形成上織物層，梳櫛GB5和梳櫛GB6只在后針床成圈形成下織物層，中間連接紗線在前后針床成圈，與前后針床線圈相互串套連接，形成織物中間層；由于針床間距離可根據不同橫列實時調整，織物電子送經系統可實現不同橫列的連接紗線不同長短的要求，且中間連接紗線具有一定的抗彎剛度，在針床間距離較大時形成異形針織物較厚部分，在針床間距離較近時形成織物較薄部分；
以上方法以具有6把梳櫛的雙針床經編機器為例。
本發明所述異形立體針織物，其上下表面面沿編織方向的截面來看可以為任意規則的連續曲線或者斜線；沿編織方向上的兩表面間距離即厚度是變化的，其范圍為 5飛0mm，同一織物上厚度差范圍為(T55mm，將該織物壓縮至其初始厚度的60%時，所承受壓強范圍為3 60kPa (采用EN IS03386-1測試方法)。
所述的異形立體針織物，其上下表面可以為網孔或是非網孔結構。上述連接紗線連續編織于上下兩個面層，其在編織過程中連接兩個面層的方式可以是采用不同的組織結構，在垂直于編織橫向截面來看其組成“ X ”型交叉或是平行結構。
本發明所制備的異形立體針織物的上下表面至少有一面具有凹凸異形曲面，具備良好透氣性能、支撐性能以及抗剪切性能。在不同位置，借助不同的厚度和組織結構，可以實現不同的透氣量，透氣量最高可達到10000mm/s (IS09237-1995標準)。
所述針織機器，其針床間距調整是通過控制系統發出指令控制伺服馬達帶動螺紋軸轉動來實現的。其具備的電子多速送經裝置也是通過控制系統來根據不同組織情況來調節其送經量。所述異形立體針織物，其適用范圍可以是涉及所有墊類材料的場合。
圖1為本發明所述異形三維立體針織物上下兩面層的縱向截面圖。
圖2為本發明所述異形三維立體針織物中間織物層的平面圖。
圖3為針織機各成圈機 件在經編機的側面剖視圖之一。
圖4為針織機各成圈機件在經編機的側面剖視圖之二。
具體實施方式
以下實施例將結合附圖對本發明作進一步的說明。
異形三維立體針織物其編織機器具有兩面針床，機號(I英寸內的織針枚數)可以是6 22。機器針床間距可以在6飛5mm的范圍內自由調整，其調整時相對于兩針床平行中心面可以是任意規則曲面。
由于針床間距的變化，梳櫛墊紗過程中其前后擺幅也需按照針床間距變化做相應調整。
上述針織物的編織成型方法是在編織過程中，根據織物厚薄的需求，通過電子控制裝置調節兩個針床間的距離，并通過電子送經裝置控制織物的送經量，來達到生產具有特殊凹凸面的異形三維立體針織物。
以下以具有6把梳櫛的雙針床經編機器為例給出所述異形三維立體針織物織造方法的具體步驟
I、根據織物結構和組織要求，選擇所需的原料。
上下兩個面層的原料可以是一根纖維單絲或多根纖維組成的紗線，采用一根纖維單絲時，單絲的直徑可為O. 05 Imm;采用紗線時，可以是長絲、短纖紗，也可以是混紡紗線，紗線使用3(Tl500dtex ;所述織物的原料包含但不限于滌綸、丙綸、錦綸等中的至少一種材料，一般較多使用滌綸DTY紗線。
中間織物層的連接紗線一般采用單絲或是單絲與紗線混合使用。其單絲直徑為O. 05、. 5mm。采用紗線可以是長絲、短纖紗，也可以是混紡紗線，紗線使用 30dtex lOOOdtex。采用原料包含但不限于是漆纟侖,丙纟侖，錦纟侖等材料。
2、根據織物的結構特點，將紗線穿在梳櫛上。一般GBl和GB2穿上上織物層所用原料。GB5和GB6穿上下織物層所用。GB3和GB4穿上中間層所用原料。
3、根據織物異形結構特點，設置織物的送經量。并根據織物不同橫列厚度變化設置控制軟件實現織物在編織不同橫列時兩針床間距離可實時調整。針床間距調整范圍為 6 65mm。成型產品最厚可達60mm。
4、在編織過程中，一般梳櫛GBl和GB2只在前針床成圈形成上織物層，梳櫛GB5和 GB6只在后針床成圈形成下織物層，中間連接紗線在前后針床成圈，與前后針床線圈相互串套連接，形成織物中間層。
由于針床間距離可根據不同橫列實時調整，織物電子送經系統可實現不同橫列的連接紗線不同長短的要求，且中間連接紗線具有一定的抗彎剛度，在針床間距離較大時形成異形針織物較厚部分，在針床間距離較近時形成織物較薄部分。
5、在編織的同時，牽拉裝置將編織好的紡織品從針床間牽拉出來。
圖3和4是針織機各成圈機件在經編機的側面剖視圖。
為解決上述異形三維立體針織物的編織需求，所述的針織機具有前后兩面針床， 兩面針床分別固定于支撐軸8a、8b上。兩支撐軸8a、8b通過滾動軸承分別安裝在兩活動墻板2a、2b上，并且可以繞各自軸心轉動。
兩活動墻板2a、2b安裝在具有直線導軌的基座I上。基座I上安裝有伺服電動機 (或是步進電機)3，帶有螺紋的螺桿4a、4b通過聯軸器16與電機相連，其中，4a與4b的螺紋反向。兩活動墻板上分別固定安裝有螺母17a、17b和17c、17d，在編織過程中，通過不同的厚薄要求，上位機19發給伺服電機不同位置命令，電機正反旋轉時，兩活動墻板會在螺桿的作用下相對或是反向運動。由此來實時調節兩針床間的間距。在電機的尾端，自帶有位置檢測裝置，可實時將位置信號反饋給上位機。
織針床凸輪5a、沉降片凸輪6a、梳柿擺動凸輪11a、脫圈板凸輪12a均固定安裝于主軸18a與18b上。兩主軸18a、18b均通過軸承安裝于活動墻板上。這樣的目的是使得在針床的間距變化時，織針、沉降片、針床三者的相對位置不發生變化，亦即在針床間距變化時對這三者的墊紗運動不會造成影響。
針床、沉降片床、脫圈板在主軸轉動時均通過連桿機構按各自凸輪外輪廓曲線上下或前后擺動，這部分非本發明重點，不詳述。
五根牽拉輥5軸安裝于基座I上，因此牽拉不受針床間間距調整的影響。
支撐軸7a、7b、14均安裝在兩活動版墻上。
在兩針床間距變化時，必須滿足梳櫛墊紗擺幅的實時變化。在本實施例中，是通過如下方法進行設計的。
由于梳櫛9a和9b，9e和9f分別編織上下兩個面層，其只在各自針床完成墊紗即可。所以本設計中將其各自固定安裝于兩活動墻體上。這樣在針床間距發生變化時也不會對其墊紗產生影響。
梳櫛9c和9d編織中間織物層，其在前后針床均需完成墊紗。在主軸旋轉時，帶動梳櫛擺動凸輪Ila轉動，擺臂Ilb做上下擺動帶動連桿Ilc運動，同時擺臂lid、連桿lie、 擺臂Ilg推動軸10轉動。軸10是通過軸承安裝于基座I上，擺臂Ilg與軸10固定安裝。
由于本發明設計中擺臂Ild有一圓弧型槽，在針床間距變化時，擺臂Ilf可以改變連桿Ile在擺臂Ild圓弧型槽中的位置。由于是圓弧型槽，針床間距變化時就不會對梳櫛 9c、9d的位置產生影響。而又由于其在擺臂Ild的位置發生變化，這就可以改變其傳動擺幅的變化，使得能在針床間距變化時墊紗擺幅自動調整。
同時，也可以采用電子控制系統控制梳櫛擺幅的變化。此時機構llc、lld、lle、 IlfUlg均可除去，可將軸10通過傳動機構連接伺服電機，通過控制系統調節梳櫛擺幅來適應針床不同間距時的要求。在圖4中，標記13
該異形三維立體針織物成型方法是根據織物厚薄的需求，在生產工程中通過電子控制裝置實時調節兩個針床間的距離，并通過電子送經裝置控制織物的送經量，來達到生產具有特殊凹凸面的異形三維立體針織物。最大特點是能根據使用異形需求來達到生產織造的一次性成型。
所述異形三維立體針織物設有上織物層、中間織物層和下織物層，所述上織物層或/和下織物層在編織縱向上具有凹凸的曲面，所述中間織物層為具有一定抗彎剛度的連接紗線。其凹凸面在沿編織縱向截面來看可以是任意規則的連續曲線，圖1給出本發明所述異形三維立體針織物上下兩面層的縱向截面圖，圖2給出本發明所述異形三維立體針織物中間織物層的平面圖。
該針織物厚為5飛0mm，同一織物厚度差(T55mm，將該織物壓縮至其最最厚部分的 60%時，壓強為3 60kPa (采用EN IS03386-1測試方法)。
該針織物的上下兩個表面可以為網孔或是非網孔的組織結構。上下織物層組 織結構及所用原料可以相同也可以不同。網孔一般由疒16個線圈橫列組成。其原料可以是只有一根纖維的單絲或是多根纖維組成的紗線。采用單絲時，其直徑為0.05 lmm。采用紗線時，可以是長絲、短纖紗，也可以是混紡紗線，也可以是混紡紗線。紗線使用3(Tl500dtex。 原料包含但不限于是滌綸、丙綸、錦綸等材料，一般較多使用滌綸DTY紗線。
為達到織物的良好支撐性能和抗剪切性能，該針織物上下兩個面層的連接層紗線一般采用單絲或是單絲與紗線混合使用。其單絲直徑為O. 05 lmm。采用紗線可以是長絲、 短纖紗，也可以是混紡紗線，紗線使用3(Tl000dtex。采用原料包含但不限于是滌綸，丙綸， 錦綸等材料。單絲在連接上下兩個面層的過程中可以采用不同的組織結構，在沿編織橫向截面來看其不同纖維間成平行或是交叉呈“X ”型排列。其中單絲與上下兩平面組成的銳角范圍可以在25°到90°之間。
由上述實施例可以看出，本發明所述異形三維立體針織物包含上下兩個面層(參見圖1中的標記a)和連接上下兩個面層的具一定抗彎剛度的連接紗線的中間織物層(參見圖1中的標記b)的針織物。所述上織物層和下織物層不是平行的，其上織物層或/和下織物層至少有一面在編織縱向上表現為凹凸的曲面特征。
所述異形立體針織物，其編織方法是在編織過程中根據織物厚薄的需求，通過電子控制裝置實時調節兩個針床間的距離，并通過電子送經裝置控制織物的送經量，來達到生產具有特殊凹凸面的異形三維立體針織物。異形立體針織物，其上下兩個面層可采用常規紡織紗線編織，如滌綸、錦綸等，粗細范圍3(Tl500dtex ;其連接層紗線一般為化纖單絲或是單絲與紗線混合使用。其單絲直徑為O. 05 lmm。采用紗線可以是長絲、短纖紗，也可以是混紡紗線，紗線使用3(Tl(KK)dtex，連續編織于上下兩個面層。
所述異形立體針織物，其上下表面面沿編織方向的截面來看可以為任意規則的連續曲線或者斜線；沿編織方向上的兩表面間距離即厚度是變化的，其范圍為5飛0mm，同一織物上厚度差范圍為(T55mm，將該織物壓縮至其初始厚度的60%時，所承受壓強范圍為 3 60kPa (采用EN IS03386-1測試方法)。
所述的異形立體針織物，其上下表面可以為網孔或是非網孔結構(參見圖2中的標記C)。上述連接紗線連續編織于上下兩個面層，其在編織過程中連接兩個面層的方式可以是采用不同的組織結構，在垂直于編織橫向截面來看其組成“ X ”型交叉或是平行結構。
本發明所制備的異形立體針織物，其透氣性能特別好，在不同位置，借助不同的厚度和組織結構，可以實現不同的透氣量，透氣量最高可達到10000mm/s (IS09237-1995標準)。
在所述異形立體針織物的制造過程中，其編織機器需有兩面針床，機號可以是 6 22。機器針床間距可以在6飛5mm的范圍內自由調整。其梳櫛在墊紗過程中要能適應針床的間距變化。其還需具備電子多速送經裝置。
所述針織機器，其針床間距調整是通過控制系統發出指令控制伺服馬達帶動螺紋軸轉動來實現的。其具備的電子多速送經裝置也是通過控制系統來根據不同組織情況來調節其送經量。
所述異形立體針織物，其適用范圍可以是涉及所有墊類材料的場合。
權利要求
1.一種異形三維立體針織物，其特征在于設有上織物層、中間織物層和下織物層，所述上織物層或/和下織物層在編織縱向上呈凹凸的曲面，所述中間織物層由具有抗彎剛度的連接紗線組成。
2.如權利要求I所述的一種異形三維立體針織物，其特征在于所述異形三維立體針織物的厚度為5 60mm,同一異形三維立體針織物的厚度差為O 55mm。
3.如權利要求I所述的一種異形三維立體針織物，其特征在于所述上織物層和下織物層為網孔或非網孔組織結構的針織織物，所述網孔由2 16個線圈橫列組成。
4.如權利要求I所述的一種異形三維立體針織物，其特征在于所述上織物層和下織物層的織物原料是一根纖維單絲或多根纖維組成的紗線，采用一根纖維單絲時，單絲的直徑為O. 05 O. 5mm ;采用紗線時，選自長絲、短纖紗、混紡紗線中的一種。
5.如權利要求I所述的一種異形三維立體針織物，其特征在于所述上織物層和下織物層的織物原料包含但不限于滌綸、丙綸、錦綸中的至少一種材料。
6.如權利要求I所述的一種異形三維立體針織物的制造方法，其特征在于包括以下步驟1)根據織物結構和組織要求，選擇所需的上織物層、下織物層和中間織物層的原料；2)根據織物的結構特點，將紗線穿在梳櫛上；3)根據織物異形結構特點，設置織物的送經量，并根據織物不同橫列厚度變化實現織物在編織不同橫列時兩針床間距離實時調整；4)在編織的同時，牽拉裝置從針床間牽拉出編織好的紡織品。
7.如權利要求6所述的一種異形三維立體針織物的制造方法，其特征在于在步驟I) 中，所述上織物層、下織物層的原料是一根纖維單絲或多根纖維組成的紗線，當采用一根纖維單絲時，單絲的直徑為O. 05 Imm ;當采用紗線時，選自長絲、短纖紗、混紡紗線中的一種，紗線使用3(Tl500dtex ;所述上織物層、下織物層的原料包含但不限于滌綸、丙綸、錦綸中的至少一種材料。
8.如權利要求6所述的一種異形三維立體針織物的制造方法，其特征在于在步驟I) 中，所述中間織物層的連接紗線采用單絲或是單絲與紗線混合使用，當采用單絲時，單絲的直徑為O. 05、. 5mm;當采用紗線時，所述紗線選自長絲、短纖紗、混紡紗線中的一種，所述紗線使用3(Tl000dtex ;所述中間織物層的原料包含但不限于是滌綸，丙綸，錦綸材料。
9.如權利要求6所述的一種異形三維立體針織物的制造方法，其特征在于在步驟2) 中，所述梳櫛中的梳櫛GBl和梳櫛GB2穿上上織物層所用原料；梳櫛GB3和梳櫛GB4穿上中間層所用原料；梳櫛GB5和梳櫛GB6穿上下織物層所用原料。
10.如權利要求6所述的一種異形三維立體針織物的制造方法，其特征在于在步驟3) 中，所述根據織物不同橫列厚度變化實現織物在編織不同橫列時兩針床間距離實時調整是采用控制軟件；所述兩針床間距的調整范圍為6飛5mm ;在編織過程中，梳櫛GBl和梳櫛GB2 只在前針床成圈形成上織物層，梳櫛GB5和梳櫛GB6只在后針床成圈形成下織物層，中間連接紗線在前后針床成圈，與前后針床線圈相互串套連接，形成織物中間層。全文摘要
一種異形三維立體針織物及其制造方法，涉及一種針織物。提供一種上下表面至少有一面具有凹凸異形曲面，并具備良好透氣性能、支撐性能以及抗剪切性能的異形三維立體針織物及其制造方法。所述異形三維立體針織物設有上織物層、中間織物層和下織物層，所述上織物層或/和下織物層在編織縱向上呈凹凸的曲面，所述中間織物層由具有抗彎剛度的連接紗線組成。根據織物結構和組織要求，選擇所需上織物層、下織物層和中間織物層的原料；根據織物的結構特點，將紗線穿在梳櫛上；根據織物異形結構特點，設置織物送經量，并根據織物不同橫列厚度變化實現織物在編織不同橫列時兩針床間距離可實時調整；在編織的同時，牽拉裝置從針床間牽拉出編織好的紡織品。
文檔編號D04B21/14GK102978823SQ20121051050
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月23日 優先權日2012年11月23日
發明者李少玲 申請人:福建福聯精編有限公司