盒形織物的設計與生產

　　□盧士艷 陳曉鋼　中原工學院 英國曼徹斯特大學
　　
　　
　　隨著紡織復合材料的廣泛應用，對針織品的結構造型要求也越來越多樣化，目前，世界上已開發出三維支形管織物、三維圓形殼織物、三維中空織物、三維實心體織物等。通過觀察發現，很多機器設備的零件是盒形，如馬達罩、機器設備的外殼等，盒子的形狀是多種多樣的：正方形、長方形、多盒結構、梯形臺形等等。設計與生產盒形織物，將其作為紡織復合材料的增強材料，其應用前景非常廣泛。

　　目前，生產三維織物的方法，主要有機織、針織、編結等方法，不同方法形成織物的原理不同，力學性能有所差異，機織三維織物具有生產效率高，結構穩定，有利于發揮紗線本身的強力。

　　三維支形管織物與三維中空織物均為機織物，其生產原理為采用不同層數的織物組合的方法形成，借鑒三維支形管織物與三維中空織物的生產方法，是否可以采用不同層數的織物組合的方法來設計與生產盒形織物？在此思路的啟發下，經過反復思考與嘗試，將盒形織物折疊，采用多層織物的織造原理，利用不同層數織物相組合的方法，完全可以設計與生產盒形織物。

　　從折疊模擬試驗結果可以得出，滿足這類尺寸要求的盒形織物，在設計時，除了合理設計織物的上機圖之外，關鍵是要控制好織物的經、緯度，確保45°角，以保證織物為盒形。

　　如果經緯密之比為1︰1，要使三角區域織物呈45°，只需控制三角區的經緯紗按1︰1的比例向非三角區域過度。如果經緯密度不是1:1的話，可按照經緯紗密度之比，控制緯紗織入的根數，控制三角區域形成的角度為45°。盒子折疊后其雙層織物區域存在沿經緯向呈現45°的雙層或4層區域，即使盒子的尺寸很小，一般的凸輪開口織機及多臂開口織機，已經無法滿足生產的要求，因此需要在提花織機上生產。

　　經過研究發現方形盒織物的設計主要可以分為兩種情況：一種情況是方形盒織物底的長邊大于等于2倍的高時，以采用雙層織物的織造方法設計生產盒形織物；另一種情況是方形盒織物的高2倍大于方形盒織物底的長邊時，可以采用4層折疊的方法設計生產盒形織物。同時對盒形織物在生產時需要注意的問題進行闡述，這樣給設計和生產帶來了一定的方便性。對于其他形狀的盒子，可以在方形盒的基礎上，同樣采用折疊的方法，進行一些調整來設計。