成型防弹衣及其制备方法技术

本发明专利技术涉及用于防弹衣中的制品，所述制品包含多个层叠布置的不连续片材组件，所述片材组件在未粘结情况下成轮廓为女性胸部的形状使得所述胸部轮廓彼此交替定位。所述组件中的每个均包含至少两个高韧度纱线如对位芳族聚酰胺纱线的非织造层、粘合剂及涂层树脂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
I.专利
本专利技术涉及用于女式防弹衣中的制品以及用于制备该制品的方法。2.相关领域说明 授予Fels等人的美国专利6，048，486描述了一种芳族聚酰胺平坦结构，具体地为由芳族聚酰胺纤维制成的平坦纺织品结构的轮廓的形成方法。防弹衣的轮廓是通过在180-300°C的温度范围内以及压力范围为4-8巴而模塑成形的。通过模塑形成轮廓的平坦结构尤其适合用来制造防弹的女式防护服及防弹头盔。其防子弹及弹片穿透的效果不受模塑方法的影响。授予Fels等人的美国专利6，034，004涉及一种防护服，该防护服包括一层防护层，或多层互相叠加以及选择性地互相连接的防护层，这些防护层可包含由具有防弹作用的纤维制成的平坦纺织品结构，其中防护层具有用于贴合身体形状的轮廓外形，此轮廓外形通过一种执行时未同时使用树脂的模塑方法来施加。授予Moureaux等人的美国专利5，943，694描述了一种防弹衣,具体地为一种供女性穿着者使用的防弹衣，该防弹衣由多层防穿透材料制成，例如由芳族聚酰胺纤维制成，这些防穿透材料层经过特殊成型以贴合要保护的身体区域，如女性穿着者的胸部。该防弹衣的成型部分通过连续材料层中的一系列省缝保持其外形。材料层中的每个省缝均包括大致为V形的部分，该部分的边缘接合形成省缝。材料的V形部分自身折叠以形成褶裥，该褶裥被折叠到省缝的一侧，以增加邻近的材料部分上面或下面的厚度。专利技术概沭本专利技术涉及用于防弹衣中的制品，该制品包含多个层叠布置的不连续片材(sheet)组件(subassemblies),所述片材组件在未粘结情况下成轮廓为女性胸部的形状，使得胸部轮廓彼此交替定位。组件中的每个均为片材，所述片材包含(i)至少两个非织造层，每层包括多根非织造连续复丝聚合物纱线，其具有50-4500分特的线密度、10-65克/分特的韧度、150-2700克/分特的模量、以及1_8%的断裂伸长率，非织造层中的纱线均被布置成基本上彼此平行，前提条件是，任一层中的纱线的取向均相对于接触此任一层的任何其它层的纱线的取向错开，(ii)热固性或热塑性膜或粉末粘合剂，和(iii)涂层树脂，使得当被表示为一个组件中的树脂、粘合剂加上纱线的总重量的百分比时，粘合剂和涂层树脂的重量百分比在0.5%至30%的范围内，其中组件不含省缝(darts)、接缝(seams)或裙裥(pleats)。本专利技术还涉及成轮廓的防弹衣制品的形成方法，该方法按顺序包括以下步骤(a)对平坦非织造组件片材进行定长度切割，其中片材进一步包含(i)连续复丝聚合物纱线的至少两个非织造层，其中纱线具有50-4500分特的线密度、10-65克/分特的韧度、150-2700克/分特的模量、以及1_8%的断裂伸长率，每层中的纱线均被布置成基本上彼此平行，前提条件是，任一层中的纱线的取向均相对于接触此任一层的任何其它层的纱线的取向错开，(ii)粘合剂，和(iii)涂层树脂，使得当被表示为组件中的树脂、粘合剂加上纱线的总重量的百分比时，粘合剂和涂层树脂的重量百分比在0. 5%至30%的范围内，(b)将切割的片材预加热至100°C至160°C的温度，(c)将预加热的片材在未经省缝或打褶的情况下放入具有至少一个成轮廓的表面的模具中，(d)在100_175°C的温度和0. 3-100巴的压力下将片材模塑0. 5_15分钟以形成成轮廓的组件，(e)将组件冷却至60 °C或更低的温度， (f)将组件从模具中取出，(g)根据需要重复步骤(a)-(f)以提供所期望数量的组件，以及(h)将多个组件组装成防弹衣制品，使得轮廓彼此交替定位。专利技术详沭Mm本制品用于整合到防弹衣中，并且包含多个层叠布置的不连续片材组件，所述片材组件在未粘结情况下成轮廓为女性胸部的形状，使得胸部轮廓彼此交替定位。所谓不连续是指每个组件均可相对于本制品中的其它组件在本制品内自由移动，而不具有一些粗缝缝线。即各组件未互相连接。在弹道冲击期间，组件能相对于其它组件自由移动是非常有用的。在软质防弹衣行业，为了在将组件整体装入背心包时为组件提供一定的连贯性并防止组件互相分离，常采用粗缝技术。使用由例如棉花或对位芳族聚酰胺等材料制成的较细的长丝纱线穿过组件堆进行粗缝。尽管也可在整个组件上采用斜针花纹，但缝线一般位于横跨组件四角的位置上。优选地各组件被缝在一起的部分仅为其表面积的10%或更少，从而允许这些组件的全部或大部分剩余部分可相对于相邻组件横向移动和/或分开。更优选地组件的缝合面积小于其表面积的5%，甚至更优选地小于其表面积的3%。优选地形成本制品的组件堆具有2.0-6. 5kg/m2的面密度，更优选地具有3.0-5. 5kg/m2的面密度。在一个优选的实施方案中，本制品包括4-60个组件，更优选地包括4-30个组件。优选地一个组件外表面上的纱线的取向均相对于接触此一个组件的组件外表面上纱线的取向不同。组件为包含多个单向织物层的片材。所谓单向是指层内的所有增强纱线具有相同方向。这种层常常被称为非织造层。在一个优选的实施方案中，组件包括四个非织造织物层；在一个更优选的实施方案中，组件包括两个非织造织物层。组件一层中纱线的取向与邻近层中纱线的取向不同。例如，第一非织造织物层中的纱线其取向可为零度，即取向为机器方向或运动方向，而第二非织造织物层中的纱线可取向为与第一非织造织物层中纱线的取向成90度。其它常用的取向角度包括+45度和-45度。在一个优选的实施方案中，连续非织造织物层中的纱线取向为彼此成+45度和-45度。非织造织物层包含具有多根长丝的复丝。纱线可被缠结和/或合股。为了本文的目的，术语“长丝”被定义为相对柔韧、宏观上均匀并且在垂直于其长度方向的横截面上具有高长宽比的主体。长丝横截面可以是任何形状，但是通常是圆形的或豆形的。在本文中，术语“纤维”与术语“长丝”互换使用，长丝可为任意长度。优选地长丝是连续的。在卷装中旋绕于线轴上的复丝包含多根连续长丝复丝可被切割成短纤维并制成适用于本专利技术的短纤纱。短纤维可具有约I. 5英寸至约5英寸(约3. 8cm至约12. 7cm)的长度。短纤维或者可不卷曲，或者可卷曲以沿其长度具有锯齿形褶裥，该褶裥具有约3. 5至约18个褶裥/英寸(约I. 4至约7. I个褶裥/厘米)的褶裥(或重复弯曲)频率。优选地纱线具有至少7克/分特(dtex)的纱线韧度和至少100克/分特的模量。优选地纱线具有50-4500分特的线密度、10-65克/分特的韧度、150-2700克/分特的模量、以及1-8%的断裂伸长率。更优选地纱线具有100-3500分特的线密度、15-50克/分特的韧度、200-2200克/分特的模量、以及I. 5-5%的断裂伸长率。合适的纱线材料包括聚酰胺、聚烯烃、聚唑以及它们的混合物。当聚合物为聚酰胺时，优选芳族聚酰胺。术语“芳族聚酰胺”是指其中至少85%的酰胺键(-C0NH-)直接连接到两个芳族环的聚酰胺。合适的芳族聚酰胺纤维描述于 “Man-Made Fibres-Science and Technology” 第 2 卷标题为 “Fibre-Forming AromaticPolyamides” 的一章 297 页，ff. Black 等人，Interscience Publishers, 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.01.14 US 12/6872111.用于防弹衣中的制品，所述制品包含多个层叠布置的不连续片材组件，所述片材组件在未粘结情况下成轮廓为女性胸部的形状，使得所述胸部轮廓彼此交替定位，所述组件中的每个均为片材，所述片材包含 (i)至少两个非织造层，所述层中的每个均包含多根非织造连续复丝聚合物纱线，所述纱线具有50-4500分特的线密度、10-65克/分特的韧度、150-2700克/分特的模量、以及1-8 %的断裂伸长率，所述层中的纱线被布置成基本上彼此平行，前提条件是，任一层中的纱线的取向均相对于接触所述任一层的任何其它层的纱线的取向错开， ( )热固性或热塑性膜或粉末的粘合剂，和 (iii)涂层树脂，使得当被表示为所述组件中的一个中的树脂、粘合剂加上纱线的总重量的百分比时，所述粘合剂和涂层树脂的重量百分比在O. 5%至30%的范围内，其中所述组件不含省缝、接缝或褶裥。2.权利要求I的制品，其中所述纱线聚合物选自聚酰胺、聚烯烃、聚芳唑或它们的组3.权利要求2的制品，其中所述聚酰胺聚合物为对位芳族聚酰胺。4.权利要求I的制品，其中所述涂层树脂选自热固性树脂、热塑性树脂或它们的混合物。5.权利要求I的制品，包括4-60个不连续组件。6.成轮廓的防弹衣制品的形成方法，所述方法按顺序包括以下步骤 (a)对平坦非织造组件片材进行定长度切割，所述片材进一步包含 (i)连续复丝聚合物纱线的至少两个非织造层，所述连续复丝聚合物纱线具有50-4500分特的线密度、10-65克/分特的韧度、150-2700克/分特的模量、以及1_8%的断裂伸长率，每层中的纱线均被布置成基本上彼此平行，前提条件是，任一层中的纱线的取向均相对于接触所述任一层的任何其它层的纱线的取向错开， ( )粘合剂，和 (iii)涂层树脂，使得当被表示为所述组件中的树脂、粘合剂加上纱线的总重量的百分比时，粘合剂和涂层树脂的重量百分比在O. 5%至30%的范围内， (b)将所述切割的片材预加热至100°C至160°C的温度， (c)将所述预加热的片材在未经省缝或打褶的情况下放入具有至少一个成轮廓表面的模具中， (d)在100-175°C的温度和O.3-100巴的压力下将所述片材模塑O. 5_15分钟以形成成轮廓的组件， (e)将所述组件冷却至60°C或更低的温度， (f)将所述组件从所述模具中取出， (g)根据需要重复步骤(a)-(f)以提供所期望数量的组件，以及 (h)将多个组件组装成防弹衣制品，使得所述轮廓彼此交替定...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·仇，C·K·迪基恩，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：