一种复合型多层防弹防刺面料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种复合型多层防弹防刺面料及其制备方法，是利用片材叠加缝合而得，其中，片材是通过以下方法制备得到的：先将粘均分子量200～300万的聚乙烯制成聚乙烯纤维；再将聚乙烯纤维投入聚乙烯醇缩丁醛树脂‑水性聚氨酯树脂混合液中，浸渍，烘干，得到预处理聚乙烯纤维；然后将预处理聚乙烯纤维加捻而成经纱、纬纱，接着经纱、纬纱交织成平纹织物；再在平纹织物的两个表面均匀喷洒碳纳米管，转移至抽真空的密闭空间内，通入甲烷‑氢气混合气体，微波处理，得到表面修饰织物；最后将表面修饰织物投入浸渍液中，浸渍，烘干，热压，即得。该面料具有良好的防弹防刺效果，且柔软性佳。

【技术实现步骤摘要】
一种复合型多层防弹防刺面料及其制备方法
本专利技术涉及防护用品
，特别是涉及一种复合型多层防弹防刺面料及其制备方法。
技术介绍
现有的单兵防护组件(或称防暴服)在设计思路上主要是依靠外部注塑件(由优质高强度工程塑料制造)和缓冲内衬(由软质吸能材料构成)的组合来抵御外部击打能量，在对身体重要器官的防护程度上存在一定的局限性。只是通过一定厚度的布料(例如:一般的尼龙纤维面料)进行防护，这种防护服很难保障国家工作人员和人民群众的生命安全。防弹和防刺材料在防护机理中具有明显的区别，防弹材料的主要吸能方式是纤维弹性形变和拉伸断裂，而防刺材料的主要吸能方式是刀尖顶破和纤维剪切断裂，这两种不同的吸能方式决定了防弹和防刺材料设计上有显著的差异。防弹材料多为低树脂含量的高强纤维单向布或织物叠层，质地柔软，且容易变形，而防刺材料多为高树脂含量的高强纤维织物复合材料或金属网组成。因此，要制备防弹防刺材料需要兼顾两者的优点。根据防刺服防护材料的柔软程度，可以将防刺服分为硬质、半硬质和柔性三种。硬质防刺服的防护材料一般采用金属材料或金属片搭接而成，但这种硬质合金板防护层的防刺衣防弹性能不好，除非达到一定厚度，其重量将又超过3.5公斤的标准要求。半硬质一般采用高强聚乙烯、芳纶、碳纤维等纤维材料无纬布与高分子树脂进行层压复合，经过多层的叠合之后防刺层的柔软性能大大下降。软质防弹衣，是在面料和衣里之间设有一防护层，该防护层一般是由数十层特种纤维平纹机织布或数十层特种纤维单向排列粘合而成的无纬布叠加在一起缝制成整体，或分组缝制成部件，再用外打击面布与内里布将防护层缝在里面，最后装配成防弹衣。这种防弹衣比起金属等硬质材料的防弹衣穿着较舒适、轻便、防弹效果较好。但是，这种由经纬线编织的平纹机织布，或用正交单向排列、靠胶粘剂粘结的无纬布制成的防弹衣，若遇上锥状凶器或尖刀容易扎透，所以，这些低级别的防弹衣防弹性能虽好，但不能防刺。专利申请CN101762210A公开了一种防弹防刺服及其防护层的制作方法，所述防弹防刺服，由面料、衣里及依序设于面料和衣里之间的多块相互连接的硬质特种合金板和多层特种纤维布防护层所构成的防护背心的前片和后片，其中所述特种纤维布防护层包括分别热压固化于各块硬质特种合金板上的硬质纤维布防护板和位于各硬质特种合金板连接处的柔性特种纤维布防护层。该专利技术依赖于硬质特种合金板，柔软性差，穿着体验性差。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种复合型多层防弹防刺面料及其制备方法，具有良好的防弹防刺效果，且柔软性佳。为实现上述目的，本专利技术是通过如下方案实现的：一种复合型多层防弹防刺面料的制备方法，是由5～7层片材叠加缝合而成，所述片材是通过以下方法制备得到的：(1)先将粘均分子量200～300万的聚乙烯制成聚乙烯纤维；(2)再将聚乙烯纤维投入聚乙烯醇缩丁醛树脂-水性聚氨酯树脂混合液中，浸渍，烘干，得到预处理聚乙烯纤维；(3)然后将预处理聚乙烯纤维加捻而成经纱、纬纱，接着经纱、纬纱交织成平纹织物；(4)再在平纹织物的两个表面均匀喷洒碳纳米管，转移至抽真空的密闭空间内，通入体积比4：1的甲烷-氢气混合气体，400～500W微波处理2～3分钟，得到表面修饰织物；(5)最后将表面修饰织物投入浸渍液中，浸渍，烘干，热压，即得所述的片材；其中，所述浸渍液是由以下重量份的组分超声波振荡均匀而得：纳米玻纤粉1份，聚乙二醇4003～5份，乙醇8～10份。优选的，聚乙烯纤维的制备方法如下：先将聚乙烯纤维加入十氢萘中，配制成质量浓度10～12％的溶液，接着将溶液经圆形喷丝板挤出形成纺丝细流，再依次经闪蒸、冷却固化，形成纺丝细丝，后处理，即得所述的聚乙烯纤维。进一步优选的，闪蒸的具体方法为：进入充满氮气的圆筒内，圆筒内温度为120～140℃，使得闪蒸出的十氢萘随氮气从圆筒中抽出；冷却固化的具体方法为：进入含有8～10℃纯净水的冷却箱内，行程2000～2300mm。更进一步优选的，喷丝板的面积为50～55cm2，孔数为1000～1200，喷丝板与圆筒底面面积比为1：1.5～2，圆筒的长度为其底面直径的0.2～0.3倍。进一步优选的，后处理的具体方法为：先经0.5～0.6MPa压辊挤压，再经0.2～0.3MPa刮板挤压，然后在100～110℃条件下干燥3～4小时即可。优选的，步骤(2)中，所述混合液的制备方法如下：将聚乙烯醇缩丁醛树脂加入其5～7倍重量的固含量5～7％的水性聚氨酯树脂中，10000～12000r/min搅拌乳化2～3小时即得。优选的，步骤(2)中，浸渍的工艺条件为：300～500W超声波振荡5～8分钟。优选的，步骤(2)中，烘干的工艺条件为：100～110℃烘干4～6小时。优选的，步骤(3)中，所述平纹织物的横密为78～80纵行/10cm，纵密为95～98横列/10cm。优选的，步骤(4)中，每个表面的碳纳米管喷洒量为平纹织物重量的0.1～0.2％。优选的，步骤(4)中，密闭空间内的初始真空度为1×10-3Pa，通入混合气体后真空度为1×10-1Pa。优选的，步骤(5)中，浸渍的工艺条件为：300～400W超声波振荡20～30分钟。优选的，步骤(5)中，烘干的工艺条件为：80～90℃烘干5～7小时。优选的，步骤(5)中，热压的工艺条件为：160～170℃和3～5MPa条件下处理20～30分钟。利用上述制备方法得到的一种复合型多层防弹防刺面料。本专利技术的有益效果是：本专利技术利用片材叠加缝合得到一种复合型多层防弹防刺面料，其中，片材是通过以下方法制备得到的：先将粘均分子量200～300万的聚乙烯制成聚乙烯纤维；再将聚乙烯纤维投入聚乙烯醇缩丁醛树脂-水性聚氨酯树脂混合液中，浸渍，烘干，得到预处理聚乙烯纤维；然后将预处理聚乙烯纤维加捻而成经纱、纬纱，接着经纱、纬纱交织成平纹织物；再在平纹织物的两个表面均匀喷洒碳纳米管，转移至抽真空的密闭空间内，通入甲烷-氢气混合气体，微波处理，得到表面修饰织物；最后将表面修饰织物投入浸渍液中，浸渍，烘干，热压，即得。该面料具有良好的防弹防刺效果，且柔软性佳。本专利技术的主要原料是聚乙烯纤维，分子量高，具有一定的防弹防刺效果。将聚乙烯纤维利用聚乙烯醇缩丁醛树脂-水性聚氨酯树脂混合液进行浸渍处理后再交织成织物，使得聚乙烯纤维表面包裹聚乙烯醇缩丁醛树脂-水性聚氨酯树脂，提高了其防弹防刺效果。在平纹织物的两个表面喷洒碳纳米管，在平纹织物的表面沉积形成碳纳米管层，使得片材之间形成缓冲空间，进一步提高防弹防刺效果。本专利技术最后将表面修饰织物利用浸渍液进行浸渍处理，使得片材的表面和内部充满纳米玻纤粉，起到填充和缓冲作用，更进一步提高片材的防弹防刺效果。本专利技术的片材单片防弹防刺效果好，仅需5～7层片材叠加即可实现较好的防弹防刺效果。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合型多层防弹防刺面料的制备方法，其特征在于，是由5～7层片材叠加缝合而成，所述片材是通过以下方法制备得到的：/n(1)先将粘均分子量200～300万的聚乙烯制成聚乙烯纤维；/n(2)再将聚乙烯纤维投入聚乙烯醇缩丁醛树脂-水性聚氨酯树脂混合液中，浸渍，烘干，得到预处理聚乙烯纤维；/n(3)然后将预处理聚乙烯纤维加捻而成经纱、纬纱，接着经纱、纬纱交织成平纹织物；/n(4)再在平纹织物的两个表面均匀喷洒碳纳米管，转移至抽真空的密闭空间内，通入体积比4：1的甲烷-氢气混合气体，400～500W微波处理2～3分钟，得到表面修饰织物；/n(5)最后将表面修饰织物投入浸渍液中，浸渍，烘干，热压，即得所述的片材；/n其中，所述浸渍液是由以下重量份的组分超声波振荡均匀而得：纳米玻纤粉1份，聚乙二醇4003～5份，乙醇8～10份。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合型多层防弹防刺面料的制备方法，其特征在于，是由5～7层片材叠加缝合而成，所述片材是通过以下方法制备得到的：
(1)先将粘均分子量200～300万的聚乙烯制成聚乙烯纤维；
(2)再将聚乙烯纤维投入聚乙烯醇缩丁醛树脂-水性聚氨酯树脂混合液中，浸渍，烘干，得到预处理聚乙烯纤维；
(3)然后将预处理聚乙烯纤维加捻而成经纱、纬纱，接着经纱、纬纱交织成平纹织物；
(4)再在平纹织物的两个表面均匀喷洒碳纳米管，转移至抽真空的密闭空间内，通入体积比4：1的甲烷-氢气混合气体，400～500W微波处理2～3分钟，得到表面修饰织物；
(5)最后将表面修饰织物投入浸渍液中，浸渍，烘干，热压，即得所述的片材；
其中，所述浸渍液是由以下重量份的组分超声波振荡均匀而得：纳米玻纤粉1份，聚乙二醇4003～5份，乙醇8～10份。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，聚乙烯纤维的制备方法如下：先将聚乙烯纤维加入十氢萘中，配制成质量浓度10～12％的溶液，接着将溶液经圆形喷丝板挤出形成纺丝细流，再依次经闪蒸、冷却固化，形成纺丝细丝，后处理，即得所述的聚乙烯纤维。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述混合液的...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩国方，
申请(专利权)人：浙江天源网业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33