基于紡織復合材料技術(shù)及應(yīng)用的探析

王曉蘭

摘 要：紡織結(jié)構(gòu)復合材料是近來在紡織行業(yè)中較為流行的一種材料，該種材料的纖維性和定型性特點，能夠給紡織及服裝加工帶來一定的經(jīng)濟利潤。通過對復合材料的成特點、成型工藝和設(shè)計因素進行有效探析來闡述運用該技術(shù)對提高企業(yè)生產(chǎn)效益所起到的積極促進作用。

關(guān)鍵詞：紡織材料；復合材料；應(yīng)用

材料的選擇運用是紡織行業(yè)中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，也是企業(yè)贏得市場競爭力的重要推動力。通過對材料的精心挑選和綜合運用，能夠在發(fā)揮材料本身結(jié)構(gòu)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，提高紡織的生產(chǎn)效率。新型復合材料的運用則是近來在紡織中較為流行的材料結(jié)構(gòu)，能夠有效改變傳統(tǒng)紡織的不足，使得紡織生產(chǎn)達到一定的預(yù)期生產(chǎn)效果。

1、紡織復合材料技術(shù)特點

紡織復合材料是基于一定纖維束織造成所需結(jié)構(gòu)的形狀，形成預(yù)成型結(jié)構(gòu)件（簡稱預(yù)成型），然后以預(yù)成型作為增強骨架進行浸膠固化而直接形成復合材料結(jié)構(gòu)，具有其他復合材料所不具備的優(yōu)勢特點，可廣泛運用與各種領(lǐng)域。

紡織復合材料技術(shù)則是根據(jù)上述復合材料的特點，采用一定的方式來進行綜合加工運用。在運用過程中，主要具有如下特點：（1）依據(jù)維度進行深加工性，即通過原來的原料特點來進行綜合性的提煉加工。（2）可塑性較強，在復合結(jié)構(gòu)制作過程中，能夠產(chǎn)生一定的制作特性。（3）廣泛的兼容性，即根據(jù)材料的特點能夠適應(yīng)各種不同面料特點，制作各種產(chǎn)品。

2、紡織復合材料運用趨勢

上世紀70年代初，在纏繞工藝的影響下，二維編織工藝被引入復合材料領(lǐng)域。隨著復合材料的發(fā)展，二維編織工藝也得到了迅速的發(fā)展。至80年代，通過紡織界與復合材料界的合作，編織技術(shù)由二維發(fā)展到三維，從而為制造高性能復合材料提供了新的途徑。三維編織結(jié)構(gòu)復合材料由于其增強體為三維整體結(jié)構(gòu)，大大提高了其厚度方向的強度和抗沖擊損傷的性能，因而倍受重視并獲得迅速發(fā)展。

通過吸收紡織學科各類織造技術(shù)，形成了機織、針織、編織等類別的紡織結(jié)構(gòu)復合材料。紡織構(gòu)造的優(yōu)越的力學性能，特別是不同的織造技術(shù)所形成的纖維束的微觀構(gòu)型，適應(yīng)十分廣泛的載荷環(huán)境作用下的工程結(jié)構(gòu)的要求。這樣的發(fā)展趨勢，不僅是材料發(fā)展的一種必然，更是環(huán)境發(fā)展的一種環(huán)保需要。

3、織結(jié)構(gòu)復合材料性能分析

紡織結(jié)構(gòu)復合材料由纖維束組成的種種預(yù)成型構(gòu)造是經(jīng)過現(xiàn)代紡織技術(shù)織造成形的。將成型后的纖維束網(wǎng)絡(luò)骨架充填以基體材料，經(jīng)固化制成紡織結(jié)構(gòu)復合材料。

通過對其性能結(jié)構(gòu)分析，該材料結(jié)構(gòu)主要有樹脂基、金屬基、陶瓷基和碳碳基4類基體材料。在通過對基體材料的理性分析，可以發(fā)現(xiàn)：該種材料具有一定的內(nèi)聚力，通過基體大分子滲透擴散形成一定的粘合力。在此基礎(chǔ)上，形成包括氫鍵和范德華力在內(nèi)的吸附力。正是基于上述特性的分析，我們可得出：（1）復合材料的特點不僅僅在復合，更重要的是能夠具有很強的穩(wěn)固性。（2）依據(jù)復合材料的特點來進行綜合運用則是關(guān)鍵之處。（3）在性能分析中，應(yīng)該注意制作過程，以最大限度發(fā)揮其性能特點作用。

4、紡織結(jié)構(gòu)復合材料應(yīng)用優(yōu)勢

4.1具有很強的力度

在航天科技中，高溫、燒蝕和高速沖刷的導彈頭錐、火箭發(fā)動機的喉襯采用三維整體編織結(jié)構(gòu)復合材料。發(fā)動機裙和導彈彈體以及飛機機身則采用二維編織或機織結(jié)構(gòu)復合材料。目前對空間飛行器，特別是對那些長時間在軌道運行的空間站、空間實驗室和重復使用的太空運輸系統(tǒng)，正在進行一類智能型紡織結(jié)構(gòu)復合材料的研究。

這些復合材料的運用，能夠在最大限度發(fā)揮材料力學的特點基礎(chǔ)上，能夠提高產(chǎn)品的穩(wěn)固性，能夠幫助材料形成很強的力度，從而適應(yīng)材料在航空運用中的需要。

4.2具有優(yōu)良可塑性

該種材料運用于紡織中，能夠在有效發(fā)揮材料的彼此合力作用前提條件下，能夠形成一定的可塑性。因此具有具有高強度、高模量，特別是包括厚度方向、橫向的全方位增強，使材料具有高損傷容限、高斷裂韌性、耐沖擊、抗分層、開裂和疲勞等。

正是基于上述特點，我們可根據(jù)按加載方向增加纖維束數(shù)，以及按實際需要(整體)織造復雜形狀的零、部件和一次完成組合件，如加筋殼、開孔結(jié)構(gòu)的制造等，幫助設(shè)計制作，形成可定型性，滿足不同物質(zhì)材料的發(fā)展需要。

4.3具有優(yōu)良的經(jīng)濟性

在交通運輸、建筑領(lǐng)域、體育用品等企業(yè)的生產(chǎn)過程中，選用合適的材料，并能夠最大限度降低生產(chǎn)成本則是企業(yè)應(yīng)該注意的地方。在生產(chǎn)過程中，可自動化高效率生產(chǎn)和接近實際產(chǎn)品形狀的制造，使加工量和連接大大減少。因而經(jīng)濟性好、成本低、制造周期短。

除此而外，在預(yù)成型和復合前安放機敏類材料，從而實現(xiàn)對復合工藝質(zhì)量監(jiān)控、產(chǎn)品在服務(wù)期間的壽命監(jiān)測、振動控制等，這樣既提高了產(chǎn)品質(zhì)量又增加了可靠性。

綜上所述，運用好紡織結(jié)構(gòu)復合材料，應(yīng)該在注意其性能特點的基礎(chǔ)上，根據(jù)所使用領(lǐng)域的特殊要求，注重預(yù)成型和固化等技術(shù)方面的處理，不僅能夠提高產(chǎn)品的使用效果，還能夠滿足企業(yè)在生產(chǎn)過程中的需要。通過合理的優(yōu)化，能夠更好滿足未來生產(chǎn)發(fā)展需要，提高企業(yè)的市場競爭力。

參考文獻

[1]管云青. 基于紡織復合材料技術(shù)及其運用探析[J].東方企業(yè)文化，2011年20期。

[2] 劉元坤 常 浩 湯 偉 趙前進.織物及其復合材料的彈道沖擊性能研究進展[J].纖維復合材料，2009年04期。

[3] 朱民儒.三維紡織復合材料的結(jié)構(gòu)特點和應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品，2002年06期。

[4] 王春敏.三維縫合復合材料力學性能的研究進展[J].材料導報，2010年01期。

[5] 張 莉.三維紡織復合材料新結(jié)構(gòu)的探討[D].天津工業(yè)大學，2006年。