２０１年第１ｏ期产业用纺织品综述。
纬编针织复合材料的原料及结构术。
冯亚男。李翠玉。
天津工业大学纺织学院，天津，３０
摘要：针织结构增强复合材料主要分为两大类：经编针织结构增强复合材料和纬编针织结构增强复合材料。
与经编针织结构增强复合材料相比，纬编针织结构增强复合材料具有更好的能量吸收性能、抗冲击性能、抗疲劳性能和成型性等，因此在各个技术领域受到ａ－４的深入研究和应用。阐述应用在纬编针织结构增强复合材料中的增强体原料、基体材料和增强体结构，并分析纬编针织结构增强复合材料的应用和发展前景。
关键词：纬编针织复合材料，增强体，基体，原料，增强体结构。
中图分类号：ｔｓ文献标志码：ａ文章编号。
增强体原料和基体材料复合而成为复合材料。在纺织复合材料的发展中，纬编针织结构增强复合材料的应用较晚¨ ，但由于它具有一些良好的力。
期长。虽然玻璃纤维的性能低于芳纶、高强聚乙烯。
纤维、碳纤维，但由于玻璃纤维**便宜，故其应用很广，而其他几种材料在一般场合应用很少。近几年来由于天然纤维具有一些优良的性能，如生物可降解、抗菌、无污染等，苎麻纤维¨和竹原纤维＿２作为增强体原料，应用也越来越多。１．玻璃纤维。
学性能，如较好的能量吸收性能、抗冲击性能等，越来越受到人们的重视 ｊ。本文阐述了近年来纬编针织结构增强复合材料采用的主要增强体原料、
基体材料和增强体结构，并展望其发展前景。
玻璃纤维的主要成分为。
增强体原料。
增强体原料一般采用高强高模纤维，主要有碳纤维 、玻璃纤维。
芳纶引、涤纶 、高强聚乙。
等，密度介于有机纤维和金属纤维之间。玻璃纤维的种类有很多种，如ｅ玻璃、
玻璃、ａ玻璃、ｃ玻璃、ｄ玻璃等。在纬编针织复合材料中，国内常用的玻璃纤维的化学成分分为中碱和无碱两种，其中最有代表性的是ｅ玻璃… ，几乎不含碱，具有良好的绝缘性、较高的强度和优良的化学阻抗。
烯纤维ｌ６川等，最常用的是玻璃纤维和涤纶。碳纤维在针织结构复合材料中的应用较少，但在整个。
复合材料领域应用很多，主要用在航天航空、汽车等领域，碳纤维在航天领域的应用以高强中模为主。芳纶作为一类新型高科技合成纤维主要分为两种，即间位芳纶（ｐｍ和对位芳纶（ｐｐ芳纶质量轻、耐酸、耐碱、耐高温，属超高强度高模量纤维，具有良好的绝缘性和抗老化性能，且生命周。
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，不会引燃。玻璃纤维单丝的直径从几个微米到二。
十几个微米，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常作为复合材料中的增强材料，广泛应用于各个领域，如航空航天、汽车、医学生物工程等 ’佗。 。
天津市应用基础与前沿技术研究计划收稿日期：２０一ｏ１—
作者简介：冯亚男，女，１９年生，在读硕士研究生。研究方向。
玻璃纤维具有较高的拉伸强度、硬度、化学稳定性、尺寸稳定性，而且密度小、吸声、隔热、绝缘。
等。玻璃纤维作为第一代高强高模纤维，**便。
宜，具有成本优势。在编织时，玻璃纤维一般作为。
一。为纺织复合材料的结构和性能。
一。综述产业用纺织品总第２７７期。
不成圈的衬入纱（双轴向或多轴向的衬人纱）ｎ
国内外研究的纬编针织结构复合材料种类主要有：玻璃纤维／不饱和聚酯树脂 ＇，玻璃纤。
维／环氧树脂 ，ｊ玻璃纤维／ｌ烯基酯树脂 ，玻璃纤维／聚乙烯¨ ，玻璃纤维／聚丙烯等。１．涤纶。
涤纶是当前合成纤维的第一大品种。它具有优良的抗皱性、弹性和尺寸稳定性，具有优良的纺织和服用性能；还有较好的耐化学试剂性能，能耐弱酸及弱碱，在室温下，有一定的耐稀强酸的能。
力，但耐强碱性较差。涤纶作为复合材料增强体原料，用途非常广泛，复合材料中常用高强涤纶丝作为**纱和连接纱。１．高强聚乙烯纤维。
高强聚乙烯纤维具有优良的耐光性、抗腐蚀。
性；其强度为当今纤维之最，是凯芙拉（ｋｅ纤维的１．４倍，高强碳纤维的３倍；密度为是高模碳纤维的１／２芳纶的２／３它具有良好的抗冲击性能，这是由于它韧性好、模量高，能量吸收性能好。此外，它还具有良好的耐切割性能、防弹性能 ｊ。它的能量吸收性能、抗冲击性能优于芳。
纶。．４苎麻纤维和竹原纤维。
苎麻纤维长度长，横截面呈腰圆形，有中腔、裂纹，纵向有竖纹和横节等，在天然纤维中苎麻纤维的强度最大．也是麻类纤维中性能最好的¨ 。竹原纤维作为新型的绿色环保纤维，它是纯粹利用机械、物理法将竹壁进行蒸煮而直接制成的，在制取过程中不含任何化学添加剂，也称作天然竹纤维。
它的截面形态与苎麻纤维相似，具有很好的吸湿透气性。
作为天然纤维，苎麻纤维和竹原纤维的一个突。
出特点是具有较强的抗菌和杀菌作用，其抗菌效果是任何人工添加化学物质所无法比拟的，天然、环保、持久、保健等特点与人工加工的抗菌纤维截然不同。因竹原纤维含有叶绿素铜钠，所以还具有很。
好的除**用和防紫外线功能。
近年来国内外掀起了研究苎麻纤维、竹原纤维。
复合材料的热潮，主要是利用它们的天然、可降解、对环境友好、无污染等优点。针织复合材料的原料。
由合成纤维向天然纤维转变这一发展趋势符合创建环境友好型社会的标准。在研究过程中也利用。
了苎麻、竹原的其他一些特点，如苎麻**便宜，竹原纤维抗菌除臭，而且因它们都属于高性能的。
可再生资源，因此越来越多的人把它们作为针织复。
合材料的增强体来进行研究。但近年来研究的苎麻、竹原纤维针织复合材料是直接以纤维按相同方向或者不同方向铺层，层合复合的比较多，这是由于苎麻、竹原纤维强度大，织成织物再进行复合难度比较大。它们的应用潜力非常大，苎麻增强复合。
材料已广泛应用于民用和军事等领域，竹原纤维作为针织复合材料增强体，利用其除臭抗菌性能可应。
用在医学方面，意义重大。它们为天然纤维针织增。
强复合材料的研究添加了新内容。
基体材料。
纺织复合材料的基体材料包括金属、无机非金属（合成树脂、陶瓷橡胶、碳、石墨等）和聚合物，到目前为止纬编针织复合材料大多属于聚合物基体复合材料 ］。基体的主要作用是传递载荷，保护增强体，阻止裂纹传递。聚合物基体材料分为两大。
类：热固性树脂和热塑性树脂。热固性树脂有酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂等；
热塑性树脂有聚丙烯、聚酰胺、聚砜、聚氯乙烯、饱和聚酯树脂等 。目前对热固性树脂的研究比较多，常用的热固性树脂为不饱和聚酯树脂和环氧树。
脂；热塑性树脂中的聚丙烯是用于复合材料基体的。
最重要的聚烯烃，它的用途日益广泛，我国产量最。
大的热塑性树脂为聚氯乙烯。
不饱和聚酯树脂适用于受力较小的制品中，其优点是**低廉，固化物的综合性能好，工艺性也好，且品种丰富；缺点是强度、模量和耐热性较低，固化收缩率大。
环氧树脂收缩率低、力学性能好、形式多样、尺。
寸稳定、化学稳定性好，但其工艺性差、**高。
热固性树脂易与增强体结合，固化温度相对。
较低，操作简单。热塑性树脂可重复加工，具有优异的抗冲击韧性、耐疲劳损伤性能，而且成本低、成型工艺简单，近年来发展较快。
０１３年第１ｏ期产业用纺织品综述。
纬编增强体结构。
随着纬编技术的发展，纬编织物的优越性越来。
越突出。目前，用于复合材料增强体结构的纬编针织结构有普通纬编结构、三维成型结构、间隔结构、
轴向增强结构等，它们既可以作为热固性复合材料的增强体结构，也可以作为热塑性复合材料的增强体结构，还能作为柔性复合材料的增强体结构。
国内外研究比较多的普通纬编结构有单面纬平针双罗纹 ，，衬垫组织、
双面罗纹 ｈ］满针罗纹。
、罗纹空气层 ，、畦。
编组织¨ 、罗纹变化组织等，它们主要由针织物基本线圈单元组成。上述组织已经有许多文献＿３论述过，这里不再赘述。
三维成型结构有箱形、管形、曲面形等，它们是由电脑横机编织的三维空心结构，基本结构是纬平。
针、罗纹、双罗纹等¨ 。其主要特点是整体编织，纱线在结构中的连续性好，结构的力学性能比较。
均匀，整体性好。但生产效益低，一般的纤维编织。
比较困难。间隔结构是两个独立的纬编针织结构由纱线或织物连接而形成的有一定厚度的三维结构¨ ，是三维纺织品的一种，有半球形间隔织物、三维间隔织物等¨ 。
轴向增强结构由针织纱和衬纱组成。针织纱常使用较柔软、较细的高强纱，衬经衬纬纱则使用较硬、较粗的高性能纱线。纬编轴向增强结构是由形成纬编地组织的针织纱**衬经、衬纬纱形成。
的，具体来说有单轴向衬纬结构、双轴向衬经衬纬结构。
、多轴向结构、双轴向增强三维成型。
结构、双轴向增强间隔结构 。。
双轴向衬经衬纬结构衬人的经、纬纱最少两。
层，最多五层，经纬纱可交织，也可不交织，要用专门的机器编织。多轴向结构也有交织和不交织两种。双轴向增强三维成型结构是把成型结构和衬。
经衬纬技术复合在一起，提高了复合材料的力学性能。双轴向增强间隔结构是在纬编间隔针织物两个表层结构中衬入经、纬纱，形成夹心结构，从而提高表面结构的力学性能。上述五种结构的主要缺。
点是生产效率低、成本高，但由于其力学性能高，能。
量吸收性能好，因此具有很好的应用前景。
结语。本文对纬编针织复合材料的增强体原料、基体材料和增强体结构进行了综述，结果表明纬编针织。
复合材料具有很好的发展前景。在原料方面，使用的原料更加广泛，不仅有化纤材料，而且还有天然纤维，如苎麻、竹原纤维等，利用天然纤维固有的除臭抗菌、抗紫外线，天然、环保、持久、保健等特点，在医学方面有很大的应用前景。在结构方面，鉴于三维成型结构、间隔结构、轴向增强结构生产效率低、成本高，目前的发展方向是改进和发明新的生产设备，提高生产速度，向低成本方向发展。
轴向增强结构向多轴向多层衬纱方面发展，将纬编全成型技术与衬经衬纬技术很好地结合，生产力学性能优异、形状复杂的结构，也是一个很好的发展方向。
此外，也可以将衬经衬纬技术与其他技术结合，生产性能优异的复合材料。
纬编针织复合材料由于其良好的适型性、力学。
性能，特别是能量吸收性能、抗冲击性能等，在各个领域越来越受到人们的深入研究和应用，正在从实验室走向实践应用。当今社会，人们追求绿色、自。
然、环保的环境，纬编针织复合材料的发展符合时。
代的要求，创造环境友好型社会。参。考。
文。献。
３］龙海如．纬编针织物增强复合材料研究进展［ｊ］玻。
璃钢／复合材料。
４］焦亚男，李嘉禄，董孚允．针织复合材料的研究进展。
ｊ］．纺织学报。
综述。产业用纺织品总第２７７期。
２０］陈立成，马亚明，王俊勃，等．苎麻纤维增强低密度聚。
乙烯复合材料的组织与性能［ｊ］机械工程材料，６］刘明博．纬编双轴向针织柔性复合材料的加工及力。
学性能研究［ｄ］上海：东华大学王文燕．纬编双轴向衬纱针织物增强复合材料的力。
学性能研究［ｄ］天津：天津工业大学。
２１］李岩，孙震．玻璃／苎麻纤维混杂复合材料力学性能。
研究［ｊ］材料工程。
２２］陶丽军，刘伟，殷肖海，等．苎麻混纺纱针织复合材料。
的制备与研究［ｊ］武汉科技学院学报。
８］刘梁森，邱冠雄，姜亚明．筒形纬编双轴向高强聚乙。
烯织物及其加工设备的研制［ｊ］纺织学报，２０
９］徐艳华．双轴向交织纬编针织复合材料加工制造及。
其拉伸性能研究［ｄ］上海：东华大学。
２４］周海业．氨基硅油改性苎麻纤维／聚丙烯车用复合材。
料的研究［ｄ］长沙：湖南大学。
１１］梁玉华．玻璃纤维纬编针织复合材料工艺与性能研。
２５］刘燕峰，包建文，李艳亮，等．固化温度对苎麻纤维增。
强复合材料性能的影响［ｊ］航空材料学报，２０
究［ｄ］天津：天津工业大学。
１２］戴青春．纬编针织结构增强复合材料的制造及其力。
学性能研究［ｄ］上海：东华大学张明星．三维双轴向间隔纬编复合材料ｔ型梁横向。
冲击响应［ｄ］上海：东华大学。
１４］黄蓉，龙海如．玻璃纤维丙纶混并纱纬编针织复合材。
料拉伸性能的研究［ｊ］东华大学学报：自然科学版，２６郭蕴琦．竹原纤维／丙纶纬编针织复合材料的制备及。
拉伸性能研究［ｄ］上海：东华大学黄故．现代纺织复合材料［ｍ］北京：中国纺织出版。
社。２８］于伟东．纺织材料学［ｍ］北京：中国纺织出版社，２９范尧明，沈霞，李轩，等．竹原、竹浆与苎麻纤维形态。
结构及性能分析［ｊ］江苏纺织。
ｌ７］尤彩萍，胡红．交织双轴向纬编针织结构及增强复合。
材料的拉伸性能［ｊ］东华大学学报：自然科学版，３２王善元，张汝光．纤维增强复合材料［ｍ］上海：东华。
大学出版社。
３３］袁新林，徐艳华．复合材料中的纬编结构［ｊ］纺织导。
报。３４］胡红，罗永康．纬编针织结构在复合材料中的应用。
ｃ］／复合材料：基础、创新、高效．第十四届全国复合材料学术会议**集（上）．北京：北京力学学会，下转第３４页）
功能性整理技术与助剂等）等产品中。参。考。
文献。产业用纺织品总第２７７期。
吴红玲，蒋少军．涂层织物的开发及应用［ｊ］济南纺织化纤科技。
章杰．环保节能型织物涂层胶的发展和应用［ｊ］印。
染。李正雄．**织物涂层剂［ｊ］印染助剂，２０
１）：一ｌ０．
９］金养智．高速发展中的中国辐射固化行业经济信息。
统计分析［ｊ］中国化工信息。
１１］吕延晓．我国辐射固化产业发展特点与现状［ｊ］精。
细与专用化学品。
气。上接第８页）
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