一种防弹材料的制造工艺制造技术

本发明专利技术提供一种防弹材料的制造工艺。该防弹材料的制造工艺包括如下步骤：a)把聚乙烯纤维正交无纬布从缠绕有聚乙烯纤维正交无纬布的辊子上，退绕下来预定的长度；b)把退绕下来的聚乙烯纤维正交无纬布牵引预定的长度；c)利用平板压机，在预定的压制温度、压力和时间下，对聚乙烯纤维正交无纬布进行热压成型，形成防弹材料，其中，在进行热压成型刚开始之前，所述退绕下来的聚乙烯纤维正交无纬布被牵引力牵引至展开的状态；重复进行步骤a)～步骤c)。根据本发明专利技术的防弹材料的制造工艺所制造的防弹材料能够完全定型，定型后性能稳定，并且能够减少气泡和片面挤压损伤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种防弹材料的制造工艺，属于复合材料制造领域。
技术介绍
聚乙烯纤维连续无纬布(UD)所制备的防弹材料是一种新型防护材料，产品具有质地柔软、比重轻、耐水、耐湿、耐化学腐蚀、抗紫外辐射等性能，广泛用于轻型防弹衣、护胸板、防弹头盔、防暴盾牌、轻型硬质装甲和爆炸隔离装置。正在逐渐取代传统防护材料成为人体防护的主体材料。聚乙烯纤维连续无纬布(UD)所制备的防弹材料属于纤维复合材料领域。本专利技术中的聚乙烯纤维连续无纬布(UD)最基本的组成是聚乙烯纤维长丝和树脂，其中聚乙烯纤维长丝为增强体，平行排列，树脂为基体，均勻地分散于聚乙烯纤维长丝之间。包含上述组成的布状材料称之为聚乙烯纤维连续无纬布。将多层聚乙烯纤维连续无纬布(简称为聚乙烯纤维无纬布)经过层叠复合即可以得到防弹材料。此种防弹材料的制备工艺为聚乙烯纤维长丝的铺展-片状纤维层涂胶-干燥-定型；定型后的聚乙烯纤维无纬布需要通过(0/90° ) 正交复合(η表示正交次数)以及层压定型才能最终形成所需的片状防弹复合材料。层压定型是连续生产的最后一道工艺，对产品性能、整体质量起着决定性作用。目前，国内比较成熟的层压定型工艺多为上下辊筒式加压定型工艺，这种工艺在实际生产中存在一些不利因素，如材料不能完全定型、定型后性能不稳定等性能缺陷；以及层间气泡无法排除、片面挤压损伤严重等外观缺陷。如图1所示，图1是一种上下辊筒式加压定型工艺。其中，1是聚乙烯纤维 (0/90° )η正交无纬布；2是连续地缠绕着聚乙烯纤维正交无纬布的辊子；3是上辊筒；4是下辊筒；5是收卷辊。在图1中，连续地缠绕着聚乙烯纤维正交无纬布的辊子2上的聚乙烯纤维正交无纬布1的移动方向为从图1的右侧移动向图1的左侧。从图1可以看出，聚乙烯纤维正交无纬布1经过上下辊筒3、4的挤压和加热(上下辊筒是热辊筒)，聚乙烯纤维正交无纬布1中的树脂软化，使得聚乙烯纤维正交无纬布1粘合在一起，由此形成的防弹材料，最终缠绕在收卷辊5上。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种聚乙烯纤维增强防弹材料(在本专利技术中称为防弹材料，或者聚乙烯纤维连续无纬布所制备的防弹材料)的制造工艺，利用该制造工艺制造的防弹材料能够完全定型，定型后性能稳定，并且能够减少气泡和片面挤压损伤。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下的技术方案一种防弹材料的制造工艺，包括如下步骤a)把聚乙烯纤维正交无纬布从缠绕有聚乙烯纤维正交无纬布的辊子上，退绕下来预定的长度，所述聚乙烯纤维正交无纬布是层叠在一起的、但是并没有粘合在一起的聚乙烯纤维正交无纬布，所述聚乙烯纤维正交无纬布是以连续的状态缠绕在辊子上的聚乙烯纤维正交无纬布；b)把退绕下来的聚乙烯纤维正交无纬布牵引预定的长度；c)利用平板压机，在预定的压制温度、压力和时间下，对聚乙烯纤维正交无纬布进行热压成型，形成防弹材料，其中，在进行热压成型刚开始之前，所述退绕下来的聚乙烯纤维正交无纬布被牵引力牵引至展开的状态；重复进行步骤a) 步骤C)。在本专利技术研究之初，专利技术人对现有的技术问题进行了分析和研究，上述技术问题的存在，即之所以上下辊筒式加压定型工艺在实际生产中存在一些不利因素，如材料不能完全定型、定型后性能不稳定等性能缺陷；以及层间气泡无法排除、片面挤压损伤严重等外观缺陷，是因为辊筒与无纬布接触面积、接触时间有限而导致的；因此，专利技术人经过潜心研究才获得了本专利技术的技术方案。本专利技术的技术方案中，采用平板压机，在预定的压制温度、压力和时间下，对退绕下来的聚乙烯纤维正交无纬布进行热压成型，形成防弹材料，通过平板压机的相对较大的接触面积以及压力、温度等的均勻性，从而使得本专利技术的生产工艺制造的防弹材料能够完全定型，定型后性能稳定，并且减少了气泡和片面挤压损伤。优选地，在步骤a)中，所述退绕为主动退绕，所述主动退绕是指缠绕有聚乙烯纤维正交无纬布的辊子主动旋转，把聚乙烯纤维正交无纬布退绕下来。优选地，在步骤a)中，所述退绕为被动退绕，所述被动退绕是指缠绕有聚乙烯纤维正交无纬布在牵引力的作用下被动旋转，把聚乙烯纤维正交无纬布退绕下来。优选地，在步骤b)中，牵引时的牵引力是恒定的牵引力。优选地，所述预定的长度为2. 5m以下，最优选为1. 3m以下。优选地，在步骤c)中，所述的压制温度为100°C 140°C。优选地，在步骤c)中，所述的压制温度为105°C 120°C。优选地，在步骤c)中，所述的压制温度为106°C 110°C。优选地，在步骤c)中，所述压力包括一段压力、二段压力和三段压力；所述一段压力为初始段压力，压力范围为2MPa 5MPa ；所述二段压力为保压段压力，压力范围为20MPa 25MPa ；所述三段压力为末尾段压力，压力范围为IOMPa 15MPa。优选地，在步骤C)中，所述时间包括一段时间、二段时间和三段时间；所述一段时间为初始段时间，时间范围为k IOs ；所述二段时间为保压段时间，时间范围为50s 120s ； 所述三段时间为末尾段时间，时间范围为IOs 20s。优选地，在步骤C)之后还包括步骤d)使得平板压机的平板与所述防弹材料分离，收卷所述防弹材料；并且重复进行步骤a) 步骤d)。根据本专利技术的防弹材料的制造工艺，通过采用平板压机，在预定的压制温度、压力和时间下，对退绕下来的聚乙烯纤维正交无纬布进行热压成型，形成防弹材料，利用平板压机的相对较大的接触面积以及压力、温度等的均勻性，从而使得本专利技术的生产工艺制造的防弹材料能够完全定型，定型后性能稳定，并且能够减少气泡和片面挤压损伤。附图说明图1是一种上下辊筒式加压定型工艺的示意图。图2是本专利技术的防弹材料的制造工艺的第一种实施方式的示意图。图3是本专利技术的防弹材料的制造工艺的第二种实施方式的示意图。图4是本专利技术的防弹材料的制造工艺的第三种实施方式的示意图。符号说明1——聚乙烯纤维(0/90° ) η正交无纬布2——连续地缠绕着聚乙烯纤维正交无纬布的辊子3——上辊筒4——下辊筒5——收卷辊6——平板压机7——控制装置8——导向辊9——是用于缠绕隔离层的辊子10——隔离层具体实施例方式为了使得本领域的技术人员能够更好地理解本专利技术的技术方案，下面将对其进行进一步的解释和说明。本专利技术提供的第1技术方案是，一种防弹材料的制造工艺，包括如下步骤a)把聚乙烯纤维正交无纬布从缠绕有聚乙烯纤维正交无纬布的辊子上，退绕下来预定的长度，所述聚乙烯纤维正交无纬布是层叠在一起的、但是并没有粘合在一起的聚乙烯纤维正交无纬布，所述聚乙烯纤维正交无纬布是以连续的状态缠绕在辊子上的聚乙烯纤维正交无纬布；b)把退绕下来的聚乙烯纤维正交无纬布牵引预定的长度；c)利用平板压机，在预定的压制温度、压力和时间下，对退绕下来的聚乙烯纤维正交无纬布进行热压成型，形成防弹材料，其中，在进行热压成型刚开始之前，所述退绕下来的聚乙烯纤维正交无纬布被牵引力牵引至展开的状态；重复进行步骤a) 步骤C)。在该技术方案中，采用平板压机，在预定的压制温度、压力和时间下，对退绕下来的聚乙烯纤维正交无纬布进行热压成型，形成防弹材料，通过平板压机的相对较大的接触面积以及压力、温度等的均勻性，从而使得本专利技术的生产工艺制造的防弹材料能够完全定型，定型后性能稳定，并且能够减少气泡和片面挤压损伤。需要说明的是，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏广恒，徐喜成，季力强，冯向阳，李晓洁，
申请(专利权)人：北京同益中特种纤维技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：