【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种复合管状防割刺缓冲拉胀纱线及应用，属于纺织服装。
技术介绍
1、目前，针对防割刺方面，市面上常用的防刺纱线存在一些问题。传统的防刺纱线通常采用钢丝或硬质材料制成，能够提供一定的防护性能。然而，由于材料硬度较高，这些防刺纱线在穿戴时可能不够舒适，甚至容易对人体造成伤害。此外，这些纱线缺乏有效的缓冲机制，使得其在受到冲击或压力时，无法提供足够的保护。因此，这些传统的防刺纱线在防护性能和舒适性方面存在一定的局限性。
2、中国专利技术cn108505174b公开一种钨丝混纺防割纱线的制备方法、纱线、手套胚和纺制品。以钨丝为芯线，采用涤纶丝在芯线外双层包覆，得到涤纶双包钨丝纱，以氨纶丝并列添加至少一根涤纶双包钨丝纱形成芯纱，然后采用锦纶丝在芯纱外进行包覆，最后采用超高分子量聚乙烯纤维在涤纶丝外进行包覆，得到钨丝混纺防割纱线。
3、如此得到的防割纱线可能需要提前进行上蜡处理从而减小纱线后续同其他物品的摩擦力，否则金属丝的加入可能导致纱线易断裂影响后续性能。
4、现有的拉胀纱线主要关注拉胀性能，通过材料的拉伸和收缩来实现紧密贴合，以达到更好的防护效果。然而，这些拉胀纱线通常并不具备防刺功能，因为其材料结构较薄且柔软，无法提供足够的刺穿阻碍。
5、因此，本领域亟需一种可以提供防刺功能的拉胀纱线。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为解决现有技术中拉胀纱线不具有防刺功能的问题。
2、为达到解决上述问题的目的，本专利技术所
3、本专利技术的第一方面，提供了一种复合管状防割刺缓冲拉胀纱线，包括具有高孔隙率的微纳米孔隙及纳米孔隙结构的芯纱，芯纱外周设有由中空气管和粘合剂构成的缓冲充气层，缓冲充气层外周设有具有微纳米孔隙及纳米孔隙的低孔隙率薄膜层，低孔隙率薄膜层外周设有高强防割刺层。
4、优选地，所述的芯纱的微纳米孔隙体积比例不低于95％，其中纳米孔隙的体积比例不低于85％；所述的芯纱具有低模量；芯纱的原料包括树脂、eva、pu、硅胶、橡胶及泡沫塑料中的一种或多种，其中的泡沫塑料选自可以形成线状材料的塑料基泡沫，更优选为涤纶基泡沫、尼龙基泡沫。
5、优选地，所述的中空气管环绕排列在芯纱的外周，所述的粘合剂将中空气管包裹并固定在复合管状防割刺缓冲拉胀纱线的中心位置。
6、进一步优选地，所述的中空气管等效半径为毫米尺度，在充气条件下可发生膨胀，等效半径可增大为原来的5倍以上；中空气管外壁由低模量高弹性的高分子聚合物构成，气管外壁具有一定弹性，使用外接气泵充气后略微膨胀，当冲击时起到缓冲作用；内部填充具有一定强度的卷曲状长丝，对气管主体起支撑效果，其中内部填充的卷曲状长丝构成的整体的压缩刚度不低于800n/m2，所述的压缩刚度是压缩力与压缩面积的比值，所述的压缩面积为卷曲状长丝构成的整体被压缩的长度与其初始等效宽度的乘积。
7、进一步优选地，所述中空气管外壁的材料包括聚氨酯、pla及pvc；所述中空气管内部填充的成分为超高分子量聚乙烯、玻璃纤维及芳纶。
8、优选地，所述的粘合剂在缓冲充气层中形成微纳米孔隙，孔隙率的体积比例不低于70％；所述的粘合剂选自凝胶材料、硅橡胶材料、海绵材料及泡沫塑料材料中的一种或多种，其中海绵材料和泡沫塑料的粘合是在一定温度下因为软化而具有粘结性能。
9、进一步优选地，所述微纳米孔隙内含有剪切增稠材料，所述的剪切增稠材料进一步优选为由二氧化硅颗粒、人造金刚石颗粒、乙醇及有机高分子聚合物形成的剪切增稠胶。
10、优选地，所述的低孔隙率薄膜层中，纳米孔隙占微纳米孔隙的个数比例高于85％；低孔隙率薄膜层的成分包括pet、pve、ptfe、聚氨酯、硅胶及橡胶。
11、优选地，所述的高强防割刺层由具有拉胀结构的层状高强高模材料和表面的防割刺保护层构成；层状高强高模材料表面具有几何拉胀结构，层状高强高模材料的成分包括超高分子量聚乙烯及芳纶。
12、进一步优选地，所述几何拉胀结构包括：内凹的六角结构、三角形箭头结构、人字形结构、星形结构及手性蜂窝结构。
13、进一步优选地，所述防割刺保护层由附着在层状高强高模材料表面的高强度颗粒构成，防割刺保护层结构包括：鱼鳞结构、蛋壳结构及倒三棱锥结构中的一种或多种，高强度颗粒成分包括人造金刚石、碳化硅及碳化硼中的一种或多种。
14、本专利技术的第二方面，提供了一种复合管状防割刺缓冲拉胀纱线在防护领域中的应用，包括制作运动服、防刺手套、战术背心、防割刺头盔、防护垫护及人体关节护具材料。
15、相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
16、1.复合管状防割刺缓冲拉胀纱线将防割刺、缓冲和拉胀功能结合在一起，使得纱线在防护性能方面具备综合的优势。高强防割刺层采用高强高模材料和特殊几何结构，有效防止刺穿；缓冲充气层通过中空气管和粘合剂复合提供良好的缓冲效果；拉胀纱线设计使得纱线可以根据需要实现拉伸和收缩，保持贴合性。这样的设计使得该纱线在防护性能方面具有优异的表现。
17、2.复合管状防割刺缓冲拉胀纱线采用低孔隙率薄膜层分隔防刺层和充气缓冲层，增加了内层结构的稳定性，并具备一定的透气性。这使得纱线在保证防割刺和缓冲效果的同时，也提高了透气性，使得纱线在炎热环境下依然能保持舒适的穿戴体验。
18、3.复合管状防割刺缓冲拉胀纱线的结构设计相对轻便，不会增加过多的负担和重量，适用于长时间穿戴，如防护服装、护具等产品。
19、4.由于复合管状防割刺缓冲拉胀纱线具备综合的防护功能和舒适性，它在各种领域有广泛的应用前景。除了警察、军事、安保领域外，还可用于体育用品、工业用途、户外运动装备等领域，满足不同行业的防护需求。
20、5.本专利技术所涉及的复合管状防割刺缓冲拉胀纱线制造工艺相对简单，采用了常见的纺织品技术和粘合工艺。这降低了生产成本，便于规模化生产和推广应用。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种复合管状防割刺缓冲拉胀纱线，其特征在于，包括具有高孔隙率的微纳米孔隙及纳米孔隙结构的芯纱，芯纱外周设有由中空气管和粘合剂构成的缓冲充气层，缓冲充气层外周设有具有微纳米孔隙及纳米孔隙的低孔隙率薄膜层，低孔隙率薄膜层外周设有高强防割刺层。
2.如权利要求1所述的复合管状防割刺缓冲拉胀纱线，其特征在于，所述的芯纱的微纳米孔隙体积比例不低于95％，其中纳米孔隙的体积比例不低于85％；所述的芯纱具有低模量；芯纱的原料包括树脂、EVA、PU、硅胶、橡胶及泡沫塑料中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的复合管状防割刺缓冲拉胀纱线，其特征在于，所述的中空气管环绕排列在芯纱的外周，所述的粘合剂将中空气管包裹并固定在复合管状防割刺缓冲拉胀纱线的中心位置。
4.如权利要求3所述的复合管状防割刺缓冲拉胀纱线，其特征在于，所述的中空气管等效半径为毫米尺度，在充气条件下可发生膨胀，等效半径增大为原来的5倍以上；中空气管外壁由低模量高弹性的高分子聚合物构成；内部填充卷曲状长丝，卷曲状长丝构成的整体的压缩刚度不低于800N/m2。
5.如权利要求1所述的复
6.如权利要求5所述的复合管状防割刺缓冲拉胀纱线，其特征在于，所述的微纳米孔隙内含有剪切增稠材料。
7.如权利要求1所述的复合管状防割刺缓冲拉胀纱线，其特征在于，所述的低孔隙率薄膜层中，纳米孔隙占微纳米孔隙的个数比例高于85％，低孔隙率薄膜层的成分包括PET、PVE、PTFE、聚氨酯、硅胶及橡胶。
8.如权利要求1所述的复合管状防割刺缓冲拉胀纱线，其特征在于，所述的高强防割刺层由具有拉胀结构的层状高强高模材料和表面的防割刺保护层构成；层状高强高模材料表面具有几何拉胀结构，层状高强高模材料的成分包括超高分子量聚乙烯及芳纶。
9.如权利要求8所述的复合管状防割刺缓冲拉胀纱线，其特征在于，所述的防割刺保护层由附着在层状高强高模材料表面的高强度颗粒构成，防割刺保护层结构包括鱼鳞结构、蛋壳结构及倒三棱锥结构中的一种或多种，高强度颗粒成分包括人造金刚石、碳化硅及碳化硼中的一种或多种。
10.一种复合管状防割刺缓冲拉胀纱线在防护领域中的应用，其特征在于，所述的应用包括制作运动服、防刺手套、战术背心、防割刺头盔、防护垫护及人体关节护具材料。
...【技术特征摘要】
1.一种复合管状防割刺缓冲拉胀纱线，其特征在于，包括具有高孔隙率的微纳米孔隙及纳米孔隙结构的芯纱，芯纱外周设有由中空气管和粘合剂构成的缓冲充气层，缓冲充气层外周设有具有微纳米孔隙及纳米孔隙的低孔隙率薄膜层，低孔隙率薄膜层外周设有高强防割刺层。
2.如权利要求1所述的复合管状防割刺缓冲拉胀纱线，其特征在于，所述的芯纱的微纳米孔隙体积比例不低于95％，其中纳米孔隙的体积比例不低于85％；所述的芯纱具有低模量；芯纱的原料包括树脂、eva、pu、硅胶、橡胶及泡沫塑料中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的复合管状防割刺缓冲拉胀纱线，其特征在于，所述的中空气管环绕排列在芯纱的外周，所述的粘合剂将中空气管包裹并固定在复合管状防割刺缓冲拉胀纱线的中心位置。
4.如权利要求3所述的复合管状防割刺缓冲拉胀纱线，其特征在于，所述的中空气管等效半径为毫米尺度，在充气条件下可发生膨胀，等效半径增大为原来的5倍以上；中空气管外壁由低模量高弹性的高分子聚合物构成；内部填充卷曲状长丝，卷曲状长丝构成的整体的压缩刚度不低于800n/m2。
5.如权利要求1所述的复合管状防割刺缓冲拉胀纱线，其特征在于，所述的粘合剂在缓冲充气层中形成微纳米孔隙，孔隙率的体积比例...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜赵群，周祎珞，李玮茹，何玲娥，郑冬明，严涛海，刘贵，金光，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：
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