一种玄武岩纤维制作防弹衣的方法与流程

1.本发明涉及防弹衣技术领域，具体为一种玄武岩纤维制作防弹衣的方法。


背景技术：

2.防弹衣(bulletproof vest)，又叫避弹衣，避弹背心，防弹背心，避弹服，单兵护体装具等，用于防护弹头或弹片对人体的伤害，防弹衣主要由衣套和防弹层两部分组成，衣套常用化纤织品制作，防弹层是用金属(特种钢、铝合金、钛合金)、陶瓷片(刚玉、碳化硼、碳化硅、氧化铝)、玻璃钢、尼龙(pa)、凯夫拉(kevlar)、超高分子量聚乙烯纤维(doyentrontexfiber)、液体防护材料等材料，构成单一或复合型防护结构，防弹层可吸收弹头或弹片的动能，对低速弹头或弹片有明显的防护效果，在控制一定的凹陷情况下可减轻对人体胸、腹部的伤害，防弹衣包括步兵防弹衣、飞行人员防弹衣和炮兵防弹衣等，按照外观还可分为防弹背心，全防护防弹衣，女士防弹衣等类型。
3.传统的防弹衣功能单一，其防护性能差，且使用不方便，故而提出一种玄武岩纤维制作防弹衣的方法来解决上述问题。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种玄武岩纤维制作防弹衣的方法，具备多功能防护等优点，解决了传统的防弹衣功能单一，其防护性能差，且使用不方便的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述多功能防护的目的，本发明提供如下技术方案：一种玄武岩纤维制作防弹衣的方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.1)制备玄武岩纤维：
9.①
原料烘干，将玄武岩原料进行预烘干处理；
10.②
原料熔融，将烘干后的玄武岩原料放入冷却状态下电炉内部的坩埚内进行熔融，并将电炉进行通电，电炉的加热最终温度为1350℃～1400℃，依靠电炉内电极的辐射和高温气流的对流，将热量传递给坩埚内的玄武岩，玄武岩受热温度升高，逐渐熔化，电炉通电后，玄武岩和电炉几乎同步升温；
11.③
熔体拉丝，玄武岩熔体在电炉内熔化后，从坩埚的漏嘴中流出，形成圆形液滴，当玄武岩熔体温度在1300℃～1350℃，粘度在6～3.6pa.s，在漏嘴处用玻璃棒进行引丝，以形成玄武岩连续纤维，并在武岩连续纤维上涂入一定量的软化浸润剂，从而制得玄武岩纤维；
12.2)制备复合防弹层：
13.①
分别制备柔软单层织物，将碳纤维、金属纤维和玄武岩纤维分别放入浸泡坛中浸渍树脂；
14.②
选择浸渍树脂后的碳纤维、金属纤维和玄武岩纤维一种或多种组合进行编制成
柔软单层织物；
15.③
在柔软单层织物的外壁喷涂粘结剂，并将若干柔软单层织物进行热压粘合，烘干，制得复合防弹层；
16.3)在复合防弹层的外壁包覆防弹尼龙布，并在防弹尼龙布的外壁依次喷涂防水涂料和伪装涂料，进行烘干处理，从而制得玄武岩纤维防弹衣。
17.优选的，所述玄武岩原料颗粒不易过大，平均粒径在2.5mm～3.5mm，采用镍铬合金为漏板，氧化锆为埚身的分体坩埚，埚身分上下两层。
18.优选的，所述柔软单层织物和防弹尼龙布均为200克/米2的平纹致密结构织物。
19.优选的，所述热压温度为600℃～800℃，热压时间为10～60s。
20.优选的，所述热压温度为800℃～900℃，烘干时间为10～30min。
21.优选的，所述面料层为特氟龙涂覆的玻璃纤维布。
22.(三)有益效果
23.与现有技术相比，本发明提供了一种玄武岩纤维制作防弹衣的方法，具备以下有益效果：
24.1、该玄武岩纤维制作防弹衣的方法，通过烘干处理，从而减小玄武岩原料中的含水量，防止武岩原料结块，并加快玄武岩的熔化速度和节约能源，再通过采用电炉与玄武岩同步升温熔融，使得玄武岩受热均匀，从而提高了玄武岩的熔化质量好，并利于后续拉丝作业的稳定，最后采用镍铬合金为漏板，氧化锆为埚身的分体坩埚，埚身分上下两层，此种坩埚、漏板不会产生裂纹，分体坩埚的使用有利于排除熔体中的气泡，也可避免加料时对熔体产生的扰动，进一步提高了玄武岩纤维的拉丝质量，达到快速高质量拉丝的效果。
25.2、该玄武岩纤维制作防弹衣的方法，通过防弹尼龙布包覆复合防弹层，实现多层防护的效果，利用纤维的强度抵御子弹或碎弹片冲击力，当抵御不了时，纤维扭曲变形嵌住子弹或碎弹片，第一层挡不住，还有第二层、第三层...，决定其防弹性能的主要因素是织物重量、厚度及结构，其次是制成防弹背心材料的组织结构，试验表明200克/米2的平纹致密结构织物防弹效果最佳，且通过在防弹尼龙布的外壁喷涂防水涂料和伪装涂料，使得该防弹衣在使用过程中具备防水和伪装等功能，进一步提高了该防弹衣的防护性能，达到简单方便多功能防护的效果。
具体实施方式
26.下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
27.实施例一：一种玄武岩纤维制作防弹衣的方法，包括以下步骤：
28.1)制备玄武岩纤维：
29.①
原料烘干，将玄武岩原料进行预烘干处理；
30.②
原料熔融，将烘干后的玄武岩原料放入冷却状态下电炉内部的坩埚内进行熔融，并将电炉进行通电，电炉的加热最终温度为1350℃～1400℃，依靠电炉内电极的辐射和高温气流的对流，将热量传递给坩埚内的玄武岩，玄武岩受热温度升高，逐渐熔化，电炉通
电后，玄武岩和电炉几乎同步升温；
31.③
熔体拉丝，玄武岩熔体在电炉内熔化后，从坩埚的漏嘴中流出，形成圆形液滴，当玄武岩熔体温度在1300℃～1320℃，粘度在6～3.6pa.s，在漏嘴处用玻璃棒进行引丝，以形成玄武岩连续纤维，并在武岩连续纤维上涂入一定量的软化浸润剂，从而制得玄武岩纤维；
32.2)制备复合防弹层：
33.①
分别制备柔软单层织物，将碳纤维、金属纤维和玄武岩纤维分别放入浸泡坛中浸渍树脂；
34.②
选择浸渍树脂后的碳纤维、金属纤维和玄武岩纤维一种或多种组合进行编制成柔软单层织物；
35.③
在柔软单层织物的外壁喷涂粘结剂，并将若干柔软单层织物进行热压粘合，烘干，制得复合防弹层；
36.3)在复合防弹层的外壁包覆防弹尼龙布，并在防弹尼龙布的外壁依次喷涂防水涂料和伪装涂料，进行烘干处理，从而制得玄武岩纤维防弹衣。
37.玄武岩原料颗粒不易过大，平均粒径在2.5mm～2.8mm，采用镍铬合金为漏板，氧化锆为埚身的分体坩埚，埚身分上下两层。
38.柔软单层织物和防弹尼龙布均为200克/米2的平纹致密结构织物。
39.热压温度为600℃～800℃，热压时间为10～60s。
40.热压温度为800℃～900℃，烘干时间为10～30min。
41.面料层为特氟龙涂覆的玻璃纤维布。
42.实施例二：一种玄武岩纤维制作防弹衣的方法，包括以下步骤：
43.1)制备玄武岩纤维：
44.①
原料烘干，将玄武岩原料进行预烘干处理；
45.②
原料熔融，将烘干后的玄武岩原料放入冷却状态下电炉内部的坩埚内进行熔融，并将电炉进行通电，电炉的加热最终温度为1350℃～1400℃，依靠电炉内电极的辐射和高温气流的对流，将热量传递给坩埚内的玄武岩，玄武岩受热温度升高，逐渐熔化，电炉通电后，玄武岩和电炉几乎同步升温；
46.③
熔体拉丝，玄武岩熔体在电炉内熔化后，从坩埚的漏嘴中流出，形成圆形液滴，当玄武岩熔体温度在1320℃～1330℃，粘度在6～3.6pa.s，在漏嘴处用玻璃棒进行引丝，以形成玄武岩连续纤维，并在武岩连续纤维上涂入一定量的软化浸润剂，从而制得玄武岩纤维；
47.2)制备复合防弹层：
48.①
分别制备柔软单层织物，将碳纤维、金属纤维和玄武岩纤维分别放入浸泡坛中浸渍树脂；
49.②
选择浸渍树脂后的碳纤维、金属纤维和玄武岩纤维一种或多种组合进行编制成柔软单层织物；
50.③
在柔软单层织物的外壁喷涂粘结剂，并将若干柔软单层织物进行热压粘合，烘干，制得复合防弹层；
51.3)在复合防弹层的外壁包覆防弹尼龙布，并在防弹尼龙布的外壁依次喷涂防水涂
料和伪装涂料，进行烘干处理，从而制得玄武岩纤维防弹衣。
52.玄武岩原料颗粒不易过大，平均粒径在2.8mm～3.2mm，采用镍铬合金为漏板，氧化锆为埚身的分体坩埚，埚身分上下两层。
53.柔软单层织物和防弹尼龙布均为200克/米2的平纹致密结构织物。
54.热压温度为600℃～800℃，热压时间为10～60s。
55.热压温度为800℃～900℃，烘干时间为10～30min。
56.实施例三：一种玄武岩纤维制作防弹衣的方法，包括以下步骤：
57.1)制备玄武岩纤维：
58.①
原料烘干，将玄武岩原料进行预烘干处理；
59.②
原料熔融，将烘干后的玄武岩原料放入冷却状态下电炉内部的坩埚内进行熔融，并将电炉进行通电，电炉的加热最终温度为1350℃～1400℃，依靠电炉内电极的辐射和高温气流的对流，将热量传递给坩埚内的玄武岩，玄武岩受热温度升高，逐渐熔化，电炉通电后，玄武岩和电炉几乎同步升温；
60.③
熔体拉丝，玄武岩熔体在电炉内熔化后，从坩埚的漏嘴中流出，形成圆形液滴，当玄武岩熔体温度在1330℃～1350℃，粘度在6～3.6pa.s，在漏嘴处用玻璃棒进行引丝，以形成玄武岩连续纤维，并在武岩连续纤维上涂入一定量的软化浸润剂，从而制得玄武岩纤维；
61.2)制备复合防弹层：
62.①
分别制备柔软单层织物，将碳纤维、金属纤维和玄武岩纤维分别放入浸泡坛中浸渍树脂；
63.②
选择浸渍树脂后的碳纤维、金属纤维和玄武岩纤维一种或多种组合进行编制成柔软单层织物；
64.③
在柔软单层织物的外壁喷涂粘结剂，并将若干柔软单层织物进行热压粘合，烘干，制得复合防弹层；
65.3)在复合防弹层的外壁包覆防弹尼龙布，并在防弹尼龙布的外壁依次喷涂防水涂料和伪装涂料，进行烘干处理，从而制得玄武岩纤维防弹衣。
66.玄武岩原料颗粒不易过大，平均粒径在3.2mm～3.5mm，采用镍铬合金为漏板，氧化锆为埚身的分体坩埚，埚身分上下两层。
67.柔软单层织物和防弹尼龙布均为200克/米2的平纹致密结构织物。
68.热压温度为600℃～800℃，热压时间为10～60s。
69.热压温度为800℃～900℃，烘干时间为10～30min。
70.本发明的有益效果是：通过烘干处理，从而减小玄武岩原料中的含水量，防止武岩原料结块，并加快玄武岩的熔化速度和节约能源，再通过采用电炉与玄武岩同步升温熔融，使得玄武岩受热均匀，从而提高了玄武岩的熔化质量好，并利于后续拉丝作业的稳定，最后采用镍铬合金为漏板，氧化锆为埚身的分体坩埚，埚身分上下两层，此种坩埚、漏板不会产生裂纹，分体坩埚的使用有利于排除熔体中的气泡，也可避免加料时对熔体产生的扰动，进一步提高了玄武岩纤维的拉丝质量，达到快速高质量拉丝的效果，通过防弹尼龙布包覆复合防弹层，实现多层防护的效果，利用纤维的强度抵御子弹或碎弹片冲击力，当抵御不了时，纤维扭曲变形嵌住子弹或碎弹片，第一层挡不住，还有第二层、第三层...，决定其防弹
性能的主要因素是织物重量、厚度及结构，其次是制成防弹背心材料的组织结构，试验表明200克/米2的平纹致密结构织物防弹效果最佳，且通过在防弹尼龙布的外壁喷涂防水涂料和伪装涂料，使得该防弹衣在使用过程中具备防水和伪装等功能，进一步提高了该防弹衣的防护性能，达到简单方便多功能防护的效果。
71.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。