一种基层织物及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种基层织物及其制造方法，其特征在于该基层织物由经纱、纬纱和缝纱三个系列纱线组成，包括经交织基层织物和纬交织基层织物，经交织基层织物由一层经纱、两层纬纱和缝纱三个纱线系列组成，且缝纱沿着经纱方向交织排列；纬交织基层织物由两层经纱、一层纬纱和缝纱三个纱线系列组成，且缝纱沿着纬纱方向交织排列；经纱系列和纬纱系列之间无交织点，且均保持伸直状态，并由缝纱系列将经纱系列和纬纱系列交织约束成为一个整体基层织物。该制造方法在卧式三维织机上织造完成；工艺步骤为：1.上线准备；2.一次形成梭口；3.一次穿入纬纱；4.二次形成梭口；5.二次穿入纬纱；重复上述2-5步即织造成基层织物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及防护材料技术，具体为。该基层织物用于做防弹材料，可以提高防弹材料的弹道冲击性能。
技术介绍
近年来，由于世界地区冲突不断，恐怖事件蔓延不止，来自手枪、爆炸碎片的暴力威胁不断出现。作为保护生命安全的最后一道防线，防弹材料是构成个体防护装备关键技术的重要组成部分之一。防弹材料的防弹等级由中华人民共和国公安部颁布的GA141-2010 《警用防弹衣通用技术条件》标准规定。其安全要求规定除了要阻止子弹穿透防弹材料之外，还对凹陷深度做了限制，即在不穿透情况下，弹头的冲击在背衬材料上引起的压缩形变不得大于25mm0纺织品及其复合材料具有可设计性强和可实现大面积防护等特点，可以满足个体防护装备必需的轻质性、防护有效性和舒适性等要求。高性能纤维防弹材料已逐渐取代了传统的钢铁和陶瓷成为主流轻质防弹材料。高性能纤维材料可以织造成多种结构的织物， 然后再通过层压工艺或者RTM工艺等制成具有层结构的防弹材料。防弹材料中的每一单层织物被称之为基层织物。目前，就申请人所知，用于防弹材料的基层织物主要有UD布、平纹布和斜纹布。UD(Uni-directional)布又称无纬布、单向带，也称纤维单向排列织物，特别是指将超高分子量聚乙烯纤维经过均勻、平行、挺直排成连续带之后进行浸胶、干燥，获取得单取向纤维的连续预浸带。美国专利US53M605，US5173138和US4623574报道，相比于平纹布作为基层织物制成的防弹材料，以UD布作为基层织物制成的硬质或软质的防弹材料，纤维伸展度好，最大限度地保持了纤维本身所具有的力学性能，且无交织点，当弹丸冲击防弹材料时，有利于能量的吸收与扩散，具有良好的防弹效果。但当子弹冲击UD布制成的防弹材料时，其背部会出现较大面积的分层和压缩变形，凹陷深度常大于25_，且大面积的分层使防弹材料的连续抗冲击性能下降。另外，UD布的制备需要特殊的大型设备和复杂的生产工艺，生产成本很高。美国专利US4916000和US5149391对其制备进行了详细叙述。中国专利CN1278556A提到无纬布的生产需要经过铺丝、浸胶等过程，而这些过程同样需要使用专门设备，工艺复杂，成本较高。中国专利CN101678638A公开了一种复合防弹织物结构，涉及到含有单向定向纤维的多层复合织物，但是该织物厚度比较厚，单层面密度较大，防弹等级较低。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术要解决的技术问题是，提供。该基层织物的经纱和纬纱之间无交织点，纱线最大程度地保持了伸直状态，且面密度较低，厚度较小，当其位于防弹材料的背部时，能有效的抑制织物分层，并提高了抗连续冲击能力，背部没有明显的凹陷深度，有效的提高防弹性能，在防护上有更好的防护效果。该CN 102230759 A说明书2/7页制造方法工艺简单，成本低，无污染，适于工业化实施。本专利技术解决所述基层织物技术问题的技术方案是设计一种基层织物，其特征在于该基层织物由经纱、纬纱和缝纱三个系列的纱线组成，包括经交织基层织物和纬交织基层织物，所述经交织基层织物由一层经纱、两层纬纱和缝纱三个纱线系列组成，且缝纱沿着经纱方向交织排列；所述纬交织基层织物由两层经纱、一层纬纱和缝纱三个纱线系列组成， 且缝纱沿着纬纱方向交织排列；所述经纱系列和纬纱系列之间无交织点，且均保持伸直状态，并由所述缝纱系列将所述经纱系列和纬纱系列交织约束成为一个整体，构成基层织物。本专利技术解决所述制造方法的技术方案是设计一种本专利技术所述基层织物的制造方法，该制造方法在卧式三维织机上织造完成；所述的经交织基层织物采用以下工艺步骤(1)上线准备；根据基层织物的设计尺寸、面密度、纱线种类和规格，在卧式三维织机的上、下综框上各排列一层缝纱，在中综框上排列一层经纱，其中缝纱的列数和经纱的列数相等；(2) 一次形成梭口 ；分别控制携带缝纱的上综框向上或下运动、下综框向下或上运动，一次形成两层梭口 ；(3) 一次穿入纬纱；在所述的两层梭口内各自穿入一根纬纱，并按照设计的纬密要求打纬；(4) 二次形成梭口 ；再分别控制携带缝纱的上综框向下或上运动、下综框向上或下运动，二次形成两层梭口 ；(5) 二次穿入纬纱；在二次形成的两层梭口内各自穿入一根纬纱，并按照设计的纬密要求打纬；重复上述( -^步，即在卧式三维织机上织造成经交织基层织物；所述纬交织基层织物采用以下工艺步骤(1)上线准备；根据基层织物的设计尺寸、面密度、纱线种类和规格，沿着卧式三维织机的纵向，在上、中或下综框上排列两层经纱，并形成一层梭口，且使梭口位置保持不变；(2) 一次穿入纬纱；在形成的梭口中穿入一根纬纱，并按照设计的纬密要求打纬；(3) 一次穿入缝纱；沿着卧式三维织机的横向，在相邻经纱列与列之间一次穿入缝纱；(4) 二次穿入纬纱；在(1)形成的梭口中二次穿入一根纬纱，并按照设计的纬密要求打纬；(5) 二次穿入缝纱；沿着卧式三维织机的横向，在相邻经纱列与列之间穿入缝纱， 且穿入方向与第(3)步中穿入缝纱方向相反；重复上述( -^步，即在卧式三维织机上织造成纬交织基层织物。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是所设计的基层织物中，经纱和纬纱均保持伸直状态，且无交织点，继承了 UD布的优点，使织物最大限度地保持了纱线的性能，能够有效地传播弹丸冲击织物时的应变波，进而吸收更多的能量；缝纱的适当引入能够有效的抑制基层织物分层，增加抗弯刚度，减小凹陷深度；同时本专利技术基层织物的厚度较小，面密度较小，用于制造同样厚度的防弹材料时，本专利技术基层织物的层数可以铺放更多，可以有效地提高具有多层结构防弹材料的防弹性能；而面密度较小，则可以使基层织物更柔软，穿着更舒适。本专利技术基层织物的织造方法工艺过程简单，无污染，成本低，易于工业化推广使用。 附图说明图1是本专利技术基层织物一种实施例(经交织基层织物)的纱线交织或织物结构示意图。图2是本专利技术基层织物另一种实施例(纬交织基层织物)的纱线交织或织物结构示意图。图3是本专利技术经交织基层织物的制造方法一种实施例的织造工艺示意图。其中， 图3a是本专利技术基层织物的制造方法一种实施例的织造工艺上线准备示意图。图北是本专利技术基层织物的制造方法一种实施例的织造工艺一次形成梭口示意图。图3c是本专利技术基层织物的制造方法一种实施例的织造工艺穿入纬纱示意图。图3d是本专利技术基层织物的制造方法一种实施例的织造工艺二次形成梭口示意图。图3e是本专利技术基层织物的制造方法一种实施例的织造工艺再次穿入纬纱示意图。图4是本专利技术纬交织基层织物的制造方法一种实施例的织造工艺示意图。其中， 图如是本专利技术基层织物的制造方法一种实施例的织造工艺上线准备示意图。图4b是本专利技术基层织物的制造方法一种实施例的织造工艺穿入纬纱示意图。图如是本专利技术基层织物的制造方法一种实施例的织造工艺穿入缝纱示意图。图4d是本专利技术基层织物的制造方法一种实施例的织造工艺再次穿入纬纱示意图。图如是本专利技术基层织物的制造方法一种实施例的织造工艺再次穿入缝纱示意图。具体实施方式下面结合实施例及其附图对本专利技术作进一步的说明。本专利技术设计的一种基层织物(简称织物，参见图1-4)，其特征在于该基层织物由经纱1、纬纱2和缝纱3三个系列的纱线组成，包括经交织基层织物和纬交织基层织物，所述经交织基层织物由一层经纱1、两层纬纱2和缝纱3三个纱线系列组本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基层织物，其特征在于该基层织物由经纱、纬纱和缝纱三个系列的纱线组成，包括经交织基层织物和纬交织基层织物，所述经交织基层织物由一层经纱、两层纬纱和缝纱三个纱线系列组成，且缝纱沿着经纱方向交织排列；所述纬交织基层织物由两层经纱、一层纬纱和缝纱三个纱线系列组成，且缝纱沿着纬纱方向交织排列；所述经纱系列和纬纱系列之间无交织点，且均保持伸直状态，并由所述缝纱系列将所述经纱系列和纬纱系列交织约束成为一个整体，构成基层织物。

【技术特征摘要】
保护范围。凡依据本申请权利要求保护范围所述的结构、材质、特征及精神所为，均是等同变化或修饰，均应包括于本发明申请权利要求的保护范围之内。实施例1本实施例设计的是用于做防弹材料的基层织物，具体为经交织基层织物。织物的经纱、纬纱和缝纱均采用超高分子量聚乙烯纤维。所织造的织物的尺寸为 300 X 300mm2,经密和纬密均为8根/cm。经纱的细度为1500D，缝纱的细度为500D。织物的织造工艺参数为(1)上线准备；通过钢筘控制幅宽，钢筘的规格为每厘米2个筘齿，经计算，中片棕框上穿入1层240列经纱，上片和下片棕框上分别穿入1层120列缝纱。每个筘齿中穿入 4根经纱和4根缝纱。(2) 一次形成梭口 ；控制携带缝纱3的上综框向上运动、下综框向下运动，一次形成两层梭口。(3) 一次穿入纬纱；在O)中形成的两层梭口中分别穿入一根纬纱2，按着纬密为 8根/cm的要求进行打纬。(4) 二次形成梭口 ；控制携带缝纱3的上综框向下运动、下综框向上运动，一次形成两层梭口。(5) 二次穿入纬纱；在中形成的两层梭口中分别穿入一根纬纱，按着纬密为8 根/cm的要求进行打纬。重复(2)-(5)步，即制得面密度为130g/m2的经交织基层织物的。所得基层织物按照GA141-2010标准裁成250mmX 300mm的织物片，选用线性低密度聚乙烯膜作树脂，聚乙烯膜的用量是基层织物重量的15%。按照一层基层织物，一层树脂膜交替铺放，基层织物的铺放层数为116层，树脂膜115层，采用热压工艺制作成厚度为 25mm的复合材料层合板。所得到的层合板为硬质防弹材料，该层合板面密度为18kg/m2 ；按GA141-2010新标准进行测试，弹道极限值为525m/s，具有良好的防弹效果。对比例1采用基层面密度为145g/m2的超高分子量聚乙烯纤维UD布1 层，使用热压工艺制成厚度为25mm的复合材料层合板。所得到的层合板为硬质防弹材料，面密度为18.2kg/m2 ；按GA141-2010标准进行测试，弹道极限值为5^m/s。对比例2采用基层面密度为150g/m2的超高分子量聚乙烯纤维平纹布制作基层织物材料，经密为9根/cm，纬密为8根/cm，平纹布在二维织机上织造完成，层数为115层，使用热压工艺制成厚度为25mm的复合材料层合板。所得到的层合板为硬质防弹材料，面密度为19kg/m2 ；按GA141-2010标准进行测试，弹道极限值为420m/s。实施例1和对比例对比情况参见表1 表1实施例1和对比例对比情况表权利要求1.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙颖，陈利，张典堂，李嘉禄，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：12