发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的电脑盖板不美观且边角处承载力不够的问题，提供一种含织物的笔记本电脑上盖板及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种含织物的笔记本电脑上盖板，主要由盖板用布和热固性环氧树脂组成；热固性环氧树脂的含量为25～30wt％；

盖板用布是由经纱和纬纱交织即形成的单层平纹机织物；单层平纹机织物的表面包括曲线面(曲面中的一种)；曲线面的母线由线段I及从其两端延伸形成的圆弧线I组成，母线的对称轴为线段I的中垂线；曲线面的导线由线段II及从其一端延伸形成的圆弧线II组成；曲线面在水平面上的正投影面为矩形，矩形的长边对应母线的正投影线，短边对应导线的正投影线；需注意的是，此处所指的形状是指忽略机织物表面由经纱和纬纱交织造成的微观起伏后的形状；

单层平纹机织物上的所有经纱与任一呈弯曲状的经纱所在的平面平行；单层平纹机织物上的所有纬纱与任一呈弯曲状的纬纱所在的平面平行；所述单层平纹机织物上各处的经密相同，纬密相同。单层平纹机织物的曲线面形态与上盖板的表面形状相同。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种含织物的笔记本电脑上盖板，圆弧线I所在的圆和圆弧线II所在的圆的直径相同；

单层平纹机织物的经密λ_经为5～7根/10cm，纬密λ_纬为5～7根/10cm；纱线的纤度越大，相应的经密或者纬密越小；

经纱和纬纱都为20k的聚丙烯腈基碳纤维，聚丙烯腈基碳纤维的模量230～240GPa，强度3500～3600MPa。

如上所述的一种含织物的笔记本电脑上盖板，盖板用布的贴服系数为98.9％以上。

如上所述的一种含织物的笔记本电脑上盖板，笔记本电脑上盖板的弯曲强度为280～350MPa，冲击强度达到62.3～74.2KJ·m^-2。

笔记本电脑上盖板的性能采用碳纤维/环氧树脂复合材料的冲击性能用记忆式冲击试验机JJ-20测定，按GB/T1843-1996标准要求进行冲击性能测试。

制备如上所述的含织物的笔记本电脑上盖板的方法，包括以下步骤：

(1)先织造盖板用布：采用平纹织造工艺，并设置盖板用布织造区域，盖板用布织造区域包括单层平纹机织物的曲线面及曲线面向其四周延伸的延伸面，在形成每个组织点时，设定对应的综眼高度，制得盖板用布；

对应的综眼高度的计算方法为：

(1.1)当w_i<W₁，或w_i>L-W₃，或w_j<W₂，或w_j>D-W₄时，h_ij＝0；

(1.2)当W₁≤w_i≤W₁+R₁ sin θ₁，且W₂≤w_j≤W₂+R₂ sin θ₂时，

若则h_ij＝0；

若则

(1.3)当W₁≤w_i≤W₁+R₁ sin θ₁，且D-W₄-R₂ sin θ₂≤w_j≤D-W₄时，

若则h_ij＝0；

若则

(1.4)当W₁≤w_i≤W₁+R₁ sin θ₁，且W₂+R₂ sin θ₂<w_j<D-W₄-R₂ sin θ₂时，

(1.5)当W₁+R₁ sin θ₁<w_i≤L-W₃时，

并且，若W₂≤w_j≤W₂+R₂ sin θ₂，则

若D-W₄-R₂ sin θ₂≤w_j≤D-W₄，则

若W₂+R₂ sin θ₂<wj<D-W₄-R₂ sin θ₂，则h_ij＝R₂(1-cos θ₂)；

w_i＝i×10/λ_纬；

v_j＝j×10/λ_经；

其中，h_ij为织造盖板用布织造区域时第i根纬纱和第j根经纱形成的组织点的综眼高度(cm)，i＝1,...m，j＝1,...n，m为打纬的次数，n为经纱的根数；R₁为圆弧线I所在的圆的半径(cm)，θ₁为圆弧线I对应的圆心角，R₂为圆弧线II所在的圆的半径(cm)，θ₂为圆弧线II对应的圆心角，L为盖板用布织造区域沿着经纱方向的长度(cm)(大于等于相应头盔增强用布延伸面沿着经纱方向的两端的长度)，D为盖板用布织造区域沿着纬纱方向的宽度(cm)(大于等于相应头盔增强用布延伸面沿着纬纱方向的两端的长度)，λ_纬为盖板用布织造区域的纬密，λ_经为盖板用布织造区域的经密(均定义为10cm长度内在垂直于长度方向平行排列的纱线的根数)；w_i和v_j为中间过渡参数；W₁为织造盖板用布织造区域时第1根纬纱与曲线面织造时第1根纬纱之间的距离，W₂为织造盖板用布织造区域时第1根经纱与曲线面织造时第1根经纱之间的距离，W₃为织造盖板用布织造区域时最后1根纬纱与曲线面织造时第1根纬纱之间的距离，W₄为为织造盖板用布织造区域时最后1根经纱与曲线面织造时第1根经纱之间的距离，角度单位用弧度；

盖板用布织造时，在盖板用布织造区域所对应的织口至第一排综丝区域放置表面呈相同曲线面(即盖板用布的曲面形状)的栅格状支撑体；栅格状支撑体由等间距排列的多个薄板连接制成，薄板的厚度方向与纬纱方向相同，相邻薄板的间距为钢筘的相邻筘齿的间距，每个薄板的厚度小于钢筘的相邻筘齿间距的1/3；多个薄板的数量可以根据相邻薄板之间的间距和薄板的厚度与整个栅格状支撑体的宽度计算得到。

盖板用布织造时，在恒定张力下对每根经纱进行独立地被动送经；

引入的纬纱被钢筘打入织口处时，沿支撑体的上表面逐根分布的同时，又可支撑住经纱以保证所织造的曲面形态的稳定。

(2)在盖板用布上依次涂刷处理剂和粘结剂，并烘干(烘干温度为60℃)；

(3)采用模具注塑方法，将步骤(2)烘干后且经过预加热的盖板用布置于模具内，以固化剂和液态环氧树脂的混合物为注塑原料进行注塑，并进行固化处理；

(4)进行喷涂处理，制成笔记本电脑上盖板。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种含织物的笔记本电脑上盖板的制备方法，步骤(2)中的处理剂为无水乙醇，粘结剂为硅烷偶联剂KH550；烘干后的盖板用布上粘结剂的含量为1～2wt％；

步骤(3)中，预加热的盖板用布的表面温度＞130℃；固化剂为聚酰胺树脂651#，环氧树脂为海因(Hydantion)环氧树脂；固化处理后的盖板用布上固化剂的含量为1～3wt％。

如上所述的一种含织物的笔记本电脑上盖板的制备方法，在形成每个组织点时，还设定对应的送经量：

(1.1)当w_i<W₁，或w_i>L-W₃，或w_j<W₂，或w_j>D-W₄时，s_ij＝10/λ_纬；

(1.2)当W₁≤w_i≤W₁+R₁ sin θ₁，且W₂≤w_j≤W₂+R₂ sin θ₂时，

若则s_ij＝10/λ_纬；

若则

(1.3)当W₁≤w_i≤W₁+R₁ sin θ₁，且D-W₄-R₂ sin θ₂≤w_j≤D-W₄时，

若则s_ij＝10/λ_纬；

若则

(1.4)当W₁≤w_i≤W₁+R₁ sin θ₁，且W₂+R₂ sin θ₂<w_j<D-W₄-R₂ sin θ₂时，

(1.5)当W₁+R₁ sin θ₁<w_i≤L-W₃时，s_ij＝10/λ_纬；

w_i＝i×10/λ_纬；

v_j＝j×10/λ_经；

其中，s_ij为织造盖板用布织造区域时第i根纬纱和第j根经纱形成的组织点的送经量，i＝1,...m，j＝1,...n，m为打纬的次数，n为经纱的根数；R₁为圆弧线I所在的圆的半径，θ₁为圆弧线I对应的圆心角，R₂为圆弧线II所在的圆的半径，θ₂为圆弧线II对应的圆心角，L为盖板用布织造区域沿着经纱方向的长度，D为盖板用布织造区域沿着纬纱方向的宽度，λ_纬为盖板用布织造区域的纬密，λ_经为盖板用布织造区域的经密；W₁为织造盖板用布织造区域时第1根纬纱与曲线面织造时第1根纬纱之间的距离，W₂为织造盖板用布织造区域时第1根经纱与曲线面织造时第1根经纱之间的距离，W₃为织造盖板用布织造区域时最后1根纬纱与曲线面织造时第1根纬纱之间的距离，W₄为为织造盖板用布织造区域时最后1根经纱与曲线面织造时第1根经纱之间的距离，角度单位用弧度。

如上所述的一种含织物的笔记本电脑上盖板的制备方法，所述盖板用布的织造方法中，在形成每个组织点时是指引纬前、引纬后或者打纬后；薄板的材质为金属；

经纱的张力为40～70cN/根；纬纱的张力为15～23cN/根；

卷绕速度为20～20.7cm/min，打纬速度为12～16根/分钟；经轴处设置有张力控制调控系统，可通过控制送经线速度以保证经纱张力均匀。

如上所述的一种含织物的笔记本电脑上盖板的制备方法，在形成每个组织点时，还设置组织点到第一排综丝的综眼的水平距离为提综高度的2～5倍；提综高度为第一排综丝的综眼相较于引纬时纬纱所在水平面的高度。

如上所述的一种含织物的笔记本电脑上盖板的制备方法，被动送经是指采用扭簧式张力调节装置。筒装经纱置于筒子架上，且每个筒子中引出的纱线配备有扭簧式张力调节装置，并维持送经过程中每根经纱的张力保持恒定。

每一次打纬前调整每根经纱对应的综丝的综眼高度是通过将不同的综丝各自独立地与不同的升降机构连接，控制各综丝升降一定的高度实现的。

本发明的机理如下：

现有技术中，三维织物与二维织物相比，在复合成型时不需要裁剪缝合，提高了织物的整体性，简化复合成型工艺，制得的三维织物在整体的抗分层、抗冲击及耐疲劳性能上较二维机织物复合材料而言具有很大的优越性。

本发明的三维织物与现有技术中一体成型的三维织物相比，由于现有技术中的一体成型的三维织物上，三维曲面区域的纬纱所在平面不相互平行，且织物整体呈现出不同区域的经密和纬密不均匀，这种不均匀的织物结构，会导致织物在受力时，各区域的受力不均匀；而本发明的一体成型三维织物上，设置所有经纱与三维曲面区域的经纱所在的平面均平行，且所有纬纱与三维曲面区域的纬纱所在的平面均平行，在此基础上，且还保证各区域内的经纬密度均匀，则保证了一体成型三维织物的受力均匀。

为了制得本发明中的盖板用布(三维织物)，本发明采用栅格状支撑体织造盖板用布，与异形辊卷取方法相比，异形辊卷取方法的织造过程中，位于异形辊小端区域的线速度小于于位于异形辊大端区域的线速度，致使位于异形辊小端区域的纬纱密度大于位于异形辊大端区域的纬纱密度，则异形辊卷取方法所制备的三维织物的纬纱密度无法达到均匀；而本发明所采用的栅格状支撑体，是将多个平面薄板等间距排列且组合在一起，在织造时，薄板的厚度方向与纬纱方向相同，保证薄板可顺利进入钢筘筘齿之间，相邻薄板的间距为钢筘的相邻筘齿的间距，每个薄板的厚度小于钢筘的相邻筘齿间距的1/3，以保证薄板的存在不影响纱线的交织，则打纬时可以使纬纱等间距排列，在制成织物的投影方向，纬纱呈直线状，当以恒定速率卷绕时，则纬纱密度是均匀的；经密是钢筘控制的，常规钢筘以及标准穿综过程能保证经密一致。

而且，织造盖板用布的曲面区域时，依据曲面区域形态，通过综眼高度和送经量的控制，且使得不同高度曲面区域所在的经纱的送经量增加量不同，总的原则是：参与曲面区域织造的经纱所穿入的综眼高度不同于参与平面区域织造的经纱所穿入的综眼高度，参与曲面区域上部区域织造的经纱所穿入的综眼高度高于参与曲面区域下部区域织造的经纱所穿入的综眼高度；织造过程中前梁和后梁的高度是一致的，也是保持不变的，当回至综平位置时的经纱所处的棕眼相对于前梁或后梁的高度为0时，经纱与纬纱交织形成平面区域，当回至综平位置时的经纱所处的棕眼相对于前梁或后梁的高度不为0时，经纱与纬纱交织形成曲面区域。

同时，本发明的栅格法所制备的曲面织物与所设计的形状的贴合度较优，栅格状支撑体的存在使得不需进行前期的设计上的优化以及后期贴合度的检测和修正，可实现贴合效果优良的同时又有更快地进行品种更换，本发明所制备的盖板用布的贴服系数高，这是因为栅格状的表面形态决定了最终盖板用布的形态，织造过程中纬纱被支撑体托起，经纱与纬纱交织，故可以保证经纬纱线皆完全贴服至栅格状支撑体上，故未下机是其贴服系数接近百分之百，而下机后会存在收缩、起皱等不可避免的问题，贴服系数会存在小范围的变化。

另外，本发明的方法中采用的栅格状支撑体的制备简单，而异形辊卷曲方法制备三维织物，与栅格状支撑体作用相对应的异形辊是三维形态的，其加工十分复杂。

三维织物的织造过程中，小曲率的三维织物的送经适用于被动送经，这是因为，织造时，小曲率的三维织物的每根经纱的提综高度差异小，高的提综高度的经纱不会因为被过度拉出而超出被动送经系统中的张力装置(即保持恒定张力下)的长度调整空间，工艺简单，适用范围广。被动送经的目的是为了保证送经量和张力可控且准确，从而保证织造的三维织物的密度均匀，在栅格状支撑体的支撑作用下，实现对贴服系数的技术要求。

本发明采用一体成型的单层的盖板用布，由于盖板用布的贴服系数高，在复合材料成型时，可以最大程度地保证盖板用布的曲面形状和制得的电脑上盖板的曲面形状的一致，由于不存在折叠/褶裥，因此，十分符合当下的审美观念，除此之外，盖板用布的密度均匀，在受力时，受力均匀，在电脑上盖板的各处，均不存在结构缺陷，从而，电脑上盖板的边角处的承载能力更强。

有益效果

(1)本发明的一种含织物的笔记本电脑上盖板的制备方法，可通过控制经纱送经量和提综动程实现经纬纱在曲面相互交织，可制备拥有特定曲面形态的盖板用布；

(2)本发明的一种含织物的笔记本电脑上盖板，十分符合当下的审美观念，在电脑上盖板的各处，均不存在结构缺陷，电脑上盖板的边角处的承载能力更强。