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隨著纖維增強復合材料在航空航天、交通運輸、民用建筑、生物醫用和體育器材等領域的廣泛應用,不僅要求復合材料具有很高的損傷容限和可靠性,同時對其增強材料的結構完整性和適型性的要求也更加嚴格。機織物和編結織物是傳統紡織復合材料的增強結構, 但近十幾年來, 針織物由于結構設計靈活, 抗沖擊, 易于成型制作復雜形狀的構件等優點而受到人們越來越多的重視。例如國際上在空間站和飛船太陽能電池陣采用玻璃纖維經編網格半剛性基板技術, 極大地提高了航天器的性能。半剛性基板技術關鍵問題便是經編菱形網格布的編織以及后處理。 然而在國內外,對于玻璃纖維紗線的經編可編織性研究很少,尤其是要成圈的經編組織對于玻璃纖維紗線的性能要求更高, 紗線在編織過程中會遇到各種問題,如起毛, 本身強力不夠, 或者硬度過高而引起編織過程中斷紗, 這些都會導致編織不能正常進行,或者織物質量過低。對于玻璃纖維紗線的經編可編織性研究, 很大程度上需要間接地研究紗線本身的物理機械性能, 如柔軟性、斷裂強力以及紗線斷裂延伸率等。而紗線的這些性能又跟其所用浸潤劑種類、用量有著重要的關聯。本文通過研究玻纖所使用的浸潤劑及測試方法, 來研究玻璃纖維紗線的經編可編織性。1 編織用柔性玻纖的開發 為了滿足經編網格織物的編織工藝要求,對玻璃纖維的柔性提出了很高的要求。 玻璃纖維的柔性一般用玻璃纖維結圈半徑的大小來衡量,結圈半徑(R)與纖維直徑(b)和玻纖斷裂伸長率有關(ΔL)有關, R ≤b2 ( 1ΔL - 1) ,可見,要提高玻纖的柔性,即降低R值,可以通過減少纖維的直徑b和提高斷裂伸長率ΔL,纖維的斷裂伸長率取決于纖維種類和成分,與玻纖本身的彈性模量有關,隨著彈性模量的提高,纖維的斷裂伸長率增加。 按照慣例,為了適應可編織性,我們對玻璃纖維采用石蠟浸潤劑處理進行試織。由于涂覆石蠟型浸潤劑的紗線無

法與樹脂結合,因此,經過涂覆紡織型浸潤劑的紗線還必須經過后處理工藝,把石蠟型浸潤劑燒干凈。據試驗數據,經過熱處理后的紗線力學性能大幅降低,而且工藝流程長,對產品質量影響因素多,經過利弊分析,決定采用增強型浸潤劑。經過多批次的試驗,調整浸潤劑中成膜劑、柔軟劑、潤滑劑、偶聯劑的含量比例,進行拉絲、紡織工藝性能以及編織工藝性能的比較,最后選定了其中的5種綜合性能比較優越的浸潤劑配方。采用該浸劑的5種紗線代號分別為A、B、C、D、E。這5紗線單絲直徑均為6.5μm,紗線線密度均為170tex。2 5種使用不同浸潤劑的紗線各項物理機械性能及可編織性比較研究 鑒于所研究的紗線的最終用途為適于編織,分別測試了5 種紗線的勾結強力、耐磨性(耐磨斷性、耐起毛性) 、硬度指標。2. 1 浸潤劑對紗線物理機械性能的影響