轻量化防刺服及其制造方法与流程

1.本发明涉及一种防护产品，尤其涉及一种轻量化防刺服及其制造方法。


背景技术：

2.防刺服是一种防御刀具等尖锐器具袭击的装备。根据其发展历程，防刺服可分为硬性、半硬性和软质防刺服。随着材料技术的发展，软质防刺服成为应用的主流。防刺服的柔软度和重量是防刺服应用中的关键点。然而，调查近年有关软质防刺服的研究发现：具有优异防刺性能的材料，往往牺牲其柔软性和重量，导致目前软质防刺服的舒适性和灵活性仍然欠佳。
3.充分发挥高性能纤维的性能优势，采用相应的特殊加工工艺，即可实现防刺性能和重量的兼顾。但调查发现，目前报道的制备方法和工艺还存在应用中的一些问题，难以实现推广应用。为此，本项目根据芳纶无纬布的结构特点，研制轻量化的防刺材料，为穿着防刺服人员的灵活性提供保障。


技术实现要素：

4.针对防刺服中的缺陷，本发明提供一种轻量化防刺服及其制造方法，用来克服现有技术中防刺服重量偏重、制备工艺复杂的缺陷。
5.本发明提供一种轻量化防刺服，包括外套和设置在外套中的防刺材料，所述防刺材料包括防刺芯片和缓冲材料；
6.所述防刺芯片由至少10层无纬布和1层芳纶双压板叠加而成；
7.所述纤维布由纤维丝经胶粘剂粘合而成；
8.本发明的防刺服主要是通过防刺芯片不同的结构来发挥防刺中的顶破和切割。其中，防刺服的制造流程分为三步工艺，首先，将纤维丝通过胶粘剂粘合得到纤维布，两层纤维布按照[0
°
/90
°
]正交叠加进而形成无纬布；然后，2层无纬布叠加压制，完成芳纶双压板的制备；最后，将多层无纬布与双压板组合即得到防刺芯片。
[0009]
本发明的防刺服是在无纬布织造工艺的基础上，形成无纬布和双压板两种结构，采用有针对性地结构设计，对防刺中的顶破和切割达到防御的效果，最终达到防刺芯片重量轻的结果。
[0010]
具体地，无纬布的层数可以根据需要防御的对象而定。例如，满足公安部ga68-2019标准(24j)时，所需无纬布的层数为16-20层；满足更大的能量冲击(33j)时，所需无纬布的层数为20-40层；再满足更大的能量冲击(43j)时，所需无纬布的层数为40-50层。而缓冲材料可以选自发泡pp、乙烯-醋酸乙烯共聚物、化学交联聚乙烯泡棉等舒适性弹性体。
[0011]
具体地，所述无纬布的面密度为100-230g/m2。通过对胶粘剂、纤维丝和热熔胶膜的参数控制，能够改变无纬布的面密度。经过发明人的研究，将无纬布的面密度控制在上述范围内时，防刺芯片的防刺效果能够得到显著的增强。
[0012]
进一步地，构成所述纤维布的纤维丝选自pbo纤维、芳纶纤维和pe纤维中的一种或
多种。在具体制造纤维布时，纤维丝可优选芳纶纤维。当纤维丝为上述几种纤维的混合物时，本发明对各纤维之间的比例不做限制。优选的，pbo纤维、芳纶纤维和pe纤维强度至少为35cn/dtex，模量至少为1000cn/dtex。
[0013]
本发明选用特定的胶粘剂与纤维均匀结合，形成无纬布、双压板结构的防刺芯片，该结构在刀尖刺入时具有一定的硬度，有利于防御顶破，中间行程过程中具有一定的柔韧性，有利于防御切割，可有效阻止刀具的行进，实现良好的防刺功能。根据软质防刺机理，本发明的防刺材料巧妙利用了材料结构，最大程度地利用了材料的防刺功能，实现了防刺芯片的轻量化。
[0014]
本发明还提供一种上述任一所述的轻量化防刺服的制造方法，包括如下步骤：
[0015]
1)将至少10层所述无纬布和1层芳纶双压板叠加压制而成。叠加得到所述防刺芯片，随后用防水布将所述缓冲材料和防刺芯片组合并进行封边包裹，得到所述防刺材料；
[0016]
2)将所述防刺材料设置在所述外套内，得到所述轻量化防刺服。
[0017]
本发明的实施，至少包括以下优势：
[0018]
1、本发明的防刺功能材料仅采用无纬布结构形式，避免了因复合材料多种结构带来的工艺复杂度，制造原料简单易得，制造流程简单易操作。
[0019]
2、本发明的防刺服重量轻，其防刺芯片可降至1.5kg/件(防护面积为0.26m2)，较ga68-2019标准的中a类要求轻33％，具有明显的重量优势。
具体实施方式
[0020]
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021]
下述实施例采用的纤维丝以及胶粘剂的原料，具体厂家以及规格如下：
[0022]
纤维丝：芳纶纤维，荷兰阿克苏公司，牌号twaron-2000，线密度1680dtex，纤维直径9～12gm；
[0023]
胶粘剂：水性聚氨酯，拜耳公司。
[0024]
实施例1
[0025]
本实施例防刺服的制造步骤为：
[0026]
1)无纬布的制造
[0027]
将水性聚氨酯胶粘剂放入胶槽中，纤维经过胶槽浸胶、展丝、排开固定在排布机上干燥后形成纤维布，两层纤维布按照[0
°
/90
°
]正交叠加形成无纬布；
[0028]
2)两层无纬布按照[0
°
/90
°
]正交叠加，热压压制形成双压板；
[0029]
3)防刺芯片的制造
[0030]
将无纬布、双压板裁成50cm
×
50cm大小，将15层无纬布与1层双压板叠合，然后与缓冲材料上下叠放，用防水布进行封装固定，即得防刺芯片。
[0031]
将防刺芯片插设固定于外套的前胸位置，制造得到本实施例的防刺服。
[0032]
对本实施例制造得到的防刺服进行防刺性能测试，其中，防刺性能测试按照公安部ga68-2019《警用防刺服》标准进行测试，旨在测试本发明中制造的防刺服，以此满足公安
部颁布的防刺服要求，测试结果具体见表1。
[0033]
实施例2
[0034]
本实施例防刺服的制造步骤为：
[0035]
1)无纬布的制造
[0036]
将水性聚氨酯胶粘剂放入胶槽中，纤维经过胶槽浸胶、展丝、排开固定在排布机上干燥后形成纤维布，两层纤维布按照[0
°
/90
°
]正交叠加形成无纬布；
[0037]
2)两层无纬布按照[0
°
/90
°
]正交叠加，热压压制形成双压板；
[0038]
3)防刺芯片的制造
[0039]
将无纬布、双压板裁成50cm
×
50cm大小，将12层无纬布与1层双压板叠合，然后与缓冲材料上下叠放，用防水布进行封装固定，即得防刺芯片。
[0040]
实施例3
[0041]
本实施例防刺服的制造步骤为：
[0042]
1)无纬布的制造
[0043]
将水性聚氨酯胶粘剂放入胶槽中，纤维经过胶槽浸胶、展丝、排开固定在排布机上干燥后形成纤维布，两层纤维布按照[0
°
/90
°
]正交叠加形成无纬布；
[0044]
2)两层无纬布按照[0
°
/90
°
]正交叠加，热压压制形成双压板；
[0045]
3)防刺芯片的制造
[0046]
将无纬布、双压板裁成50cm
×
50cm大小，将17层无纬布与1层双压板叠合，然后与缓冲材料上下叠放，用防水布进行封装固定，即得防刺芯片。
[0047]
对照例1
[0048]
本对照例防刺服的制造步骤为：
[0049]
1)无纬布的制造
[0050]
将水性聚氨酯胶粘剂放入胶槽中，纤维经过胶槽浸胶、展丝、排开固定在排布机上干燥后形成纤维布，两层纤维布按照[0
°
/90
°
]正交叠加形成无纬布；
[0051]
2)防刺芯片的制造
[0052]
将无纬布裁成50cm
×
50cm大小，将17层无纬布叠合，然后与缓冲材料上下叠放，用防水布进行封装固定，即得防刺芯片。将防刺芯片插设固定于外套的前胸位置，制造得到本实施例的防刺服。
[0053]
采用与实施例1相同的测试方法，对本对照例的防刺服进行防刺性能测试，测试结果具体见表1。
[0054]
表1 样品的防刺性能结果对比
[0055][0056]
注：
‑‑‑
代表测试中有穿透现象，无剩余层数。
[0057]
由表1的对比结果可知：本发明通过无纬布结构的组合，能够制造得到具有防刺功能的防刺服，该防刺服重量轻，制备工艺简单易行。
[0058]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。