一种无树脂软质防刺材料制造技术

本发明专利技术提供了一种无树脂软质防刺材料，涉及防护装备技术领域。本发明专利技术提供的软质防刺材料包括防切割层和/或防刺穿层；当包括防切割层和防刺穿层时，所述防刺穿层叠加在防切割层的一侧表面；所述防切割层由5～50片包覆纱织物叠加而成，每片包覆纱织物由一种或多种包覆纱经平纹织造而成，所述包覆纱由内而外依次包括芯层(Kevlar或UHMWPE纤维)、第一包覆纱层(PA或PU纤维)和第二包覆纱层(Kevlar或UHMWPE纤维)；所述防刺穿层由1～10片立体织物叠加而成，每片立体织物的纤维材料为UHMWPE纤维或Kevlar纤维。本发明专利技术提供的软质防刺材料兼具轻质、柔软、穿着舒适和防刺效果好的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种无树脂软质防刺材料
本专利技术涉及防护装备
，特别涉及一种无树脂软质防刺材料。
技术介绍
防刺材料发展至今大概经历了三个阶段，对应的产品分别是硬质防刺材料、半硬质防刺材料和软质防刺材料。早期的硬质和半硬质防刺材料主要采用金属材料或采用金属材料与纤维织物复合而成，该类防刺材料具有优良的防刺性能，但是普遍存在笨重、穿着不灵活的缺点，严重限制了其推广和商业化应用。进入21世纪，以UHMWPE、Kevlar等高性能纤维及其复合材料制成的软质防刺材料成为了防护领域的主力军，其显著的优点是重量相比于硬质和半硬质防刺材料轻了许多。现有的软质防刺材料一般是由20～30片Kevlar片材与20～30片UHMWPE片材叠加而成，其中，每一张Kevlar片材都是由Kevlar平纹织物与树脂复合而成，面密度在300g/m2左右；每一张UHMWPE片材，都是由UHMWPE平纹织物与树脂复合而成，面密度在250g/m2左右，由此叠加而成的软质防刺材料的面密度通常都在10kg/m2以上，依然存在重量较大、质地偏硬、穿着不舒适，以及防刺效果不佳的缺陷。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种无树脂软质防刺材料。本专利技术提供的无树脂软质防刺材料兼具轻质、柔软、穿着舒适和防刺效果好的特点。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供了一种无树脂软质防刺材料，包括防切割层和/或防刺穿层；当包括防切割层和防刺穿层时，所述防刺穿层叠加在防切割层的一侧表面；所述防切割层由5～50片包覆纱织物叠加而成，每片包覆纱织物由一种或多种包覆纱经平纹织造而成，单片包覆纱织物的面密度为200～500g/m2；所述包覆纱由内而外依次包括芯层、第一包覆纱层和第二包覆纱层，所述芯层为Kevlar纤维或UHMWPE纤维，所述第一包覆纱层为PA纤维或PU纤维，所述第二包覆纱层为UHMWPE纤维或Kevlar纤维；所述防刺穿层由1～10片立体织物叠加而成，每片立体织物的纤维材料为UHMWPE纤维或Kevlar纤维，单片立体织物的层数为3～10层，面密度为300～3000g/m2；所述无树脂软质防刺材料的厚度为10～30mm，面密度为5～10kg/m2。优选地，所述防切割层和防刺穿层中Kevlar纤维的线密度独立为200～1000D、UHMWPE纤维的线密度独立为200～1000D；所述防切割层中PA纤维和PU纤维的线密度独立为20～100D。优选地，所述包覆纱中第一包覆纱层和第二包覆纱层采用S捻或Z捻，且第一包覆纱层的捻向与第二包覆纱层的捻向相反。优选地，所述第一包覆纱层的捻度为50～500捻/米，第二包覆纱层的捻度为50～300捻/米。优选地，所述单片包覆纱织物的经密度为5～30根/cm，纬密度为5～30根/cm。优选地，所述防切割层的面密度为1～10kg/m2。优选地，所述立体织物的结构形式为三维深角联组织、三维浅交弯联组织或三维正交组织。优选地，所述单片立体织物的纤维体积含量为40～80％，经密度为10～600根/cm，纬密度为60～750根/cm。优选地，所述防刺穿层的面密度为1～10kg/m2。本专利技术提供了以上技术方案所述无树脂软质防刺材料在安全防护领域的应用，当所述无树脂软质防刺材料包括防切割层和防刺穿层，在应用时，所述无树脂软质防刺材料中的防切割层在正面、防刺穿层在背面作为背衬面。本专利技术提供的无树脂软质防刺材料包括防切割层和/或防刺穿层，其中，防切割层由包覆纱经平纹织造得到的包覆纱织物叠加而成，包覆纱以Kevlar纤维或UHMWPE纤维为芯层，以PA纤维或PU纤维为第一包覆纱层(即过渡层)，以UHMWPE纤维或Kevlar纤维为第二包覆纱层，UHMWPE纤维和Kevlar纤维均具有强度高、模量大、耐切割性能好的特性，以弹性好的PA纤维或PU纤维为过渡层，能够使高性能UHMWPE纤维与Kevlar纤维包覆的更紧密，且不易滑移，从而提高防切割层的防切割性能；而防刺穿层采用以UHMWPE纤维或Kevlar纤维为材料的立体织物结构，立体结构能够实现织物结构的紧密、孔隙少而小，UHMWPE纤维或Kevlar纤维能够保证织物具有较高的力学性能，进而提高材料的防刺穿性能。本专利技术提供的软质防刺材料具有防刺穿性能优异的特点，在24J撞击能量作用下，按0°、45°刺入角冲刺该防刺材料，防刺材料不被穿透，满足GA68-2019《警用防刺服》A类防刺服和B类防刺服的标准要求，且背衬材料变形深度≤25mm；同时，本专利技术提供的软质防刺材料质轻，面密度为5～10kg/m2，并且，因没有树脂的添加，本专利技术提供的软质防刺材料还具有柔软和穿着舒适的优点。因此，本专利技术提供的软质防刺材料兼具轻质、柔软、穿着舒适和防刺效果好的特点，可广泛用于安全防护领域，例如警察安全部门(如公安、狱警)和民用(如击剑等运动防护、装修及建筑等工业防护、出租车司机及摩托赛车手的安全防护等)领域，具有极好的发展前景。具体实施方式本专利技术提供了一种无树脂软质防刺材料，包括防切割层和/或防刺穿层；当包括防切割层和防刺穿层时，所述防刺穿层叠加在防切割层的一侧表面；所述防切割层由5～50片包覆纱织物叠加而成，每片包覆纱织物由一种或多种包覆纱经平纹织造而成，单片包覆纱织物的面密度为200～500g/m2；所述包覆纱由内而外依次包括芯层、第一包覆纱层和第二包覆纱层，所述芯层为Kevlar纤维或UHMWPE纤维，所述第一包覆纱层为PA纤维或PU纤维，所述第二包覆纱层为UHMWPE纤维或Kevlar纤维；所述防刺穿层由1～10片立体织物叠加而成，每片立体织物的纤维材料为UHMWPE纤维或Kevlar纤维，单片立体织物的层数为3～10层，面密度为300～3000g/m2；所述无树脂软质防刺材料的厚度为10～30mm，面密度为5～10kg/m2。当本专利技术提供的无树脂软质防刺材料包括防切割层时，所述防切割层由5～50片包覆纱织物叠加而成。在本专利技术中，每片包覆纱织物由一种或多种包覆纱经平纹织造而成，所述包覆纱由内而外依次包括芯层、第一包覆纱层和第二包覆纱层，所述芯层为Kevlar纤维或UHMWPE纤维，所述第一包覆纱层为PA纤维或PU纤维，所述第二包覆纱层为UHMWPE纤维或Kevlar纤维。在本专利技术中，所述包覆纱的结构形式为UHMWPE纤维/PA纤维/UHMWPE纤维(表示为第二包覆纱层/第一包覆纱层/芯层)、UHMWPE纤维/PU纤维/UHMWPE纤维、UHMWPE纤维/PA纤维/Kevlar纤维、UHMWPE纤维/PU纤维/Kevlar纤维、Kevlar纤维/PA纤维/UHMWPE纤维、Kevlar纤维/PU纤维/UHMWPE纤维、Kevlar纤维/PA纤维/Kevlar纤维或Kevlar纤维/PU纤维/Kevlar纤维。在本专利技术中，所述Kevlar纤维的线密度优选为200～1000D，更优选为600～800D；所述UHMWPE纤维的线密度优选为200本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无树脂软质防刺材料，包括防切割层和/或防刺穿层；当包括防切割层和防刺穿层时，所述防刺穿层叠加在防切割层的一侧表面；/n所述防切割层由5～50片包覆纱织物叠加而成，每片包覆纱织物由一种或多种包覆纱经平纹织造而成，单片包覆纱织物的面密度为200～500g/m

【技术特征摘要】
1.一种无树脂软质防刺材料，包括防切割层和/或防刺穿层；当包括防切割层和防刺穿层时，所述防刺穿层叠加在防切割层的一侧表面；
所述防切割层由5～50片包覆纱织物叠加而成，每片包覆纱织物由一种或多种包覆纱经平纹织造而成，单片包覆纱织物的面密度为200～500g/m2；所述包覆纱由内而外依次包括芯层、第一包覆纱层和第二包覆纱层，所述芯层为Kevlar纤维或UHMWPE纤维，所述第一包覆纱层为PA纤维或PU纤维，所述第二包覆纱层为UHMWPE纤维或Kevlar纤维；
所述防刺穿层由1～10片立体织物叠加而成，每片立体织物的纤维材料为UHMWPE纤维或Kevlar纤维，单片立体织物的层数为3～10层，面密度为300～3000g/m2；
所述无树脂软质防刺材料的厚度为10～30mm，面密度为5～10kg/m2。


2.根据权利要求1所述的无树脂软质防刺材料，其特征在于，所述防切割层和防刺穿层中Kevlar纤维的线密度独立为200～1000D、UHMWPE纤维的线密度独立为200～1000D；所述防切割层中PA纤维和PU纤维的线密度独立为20～100D。


3.根据权利要求1所述的无树脂软质防刺材料，其特征在于，所述包覆纱中第一包覆纱层和第二包覆纱层采用S捻或Z捻，且第一包覆纱层的捻向与第...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹海建，田鹭新，陈红霞，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32