CN102127831A

CN102127831A - 一种三维立体防弹衣用面料

Info

Publication number: CN102127831A
Application number: CN201110100660.3A
Authority: CN
Inventors: 杨丹
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-04-21
Filing date: 2011-04-21
Publication date: 2011-07-20

Abstract

本发明涉及防弹衣技术领域，特别是一种三维立体防弹衣用面料，面料为三维防弹面料，其面料组织结构为三维角联锁机织物结构，经纱和纬纱的材料为芳纶。本三维防弹面料的可塑型是传统二维面料完全不能比拟的，本三维防弹面料能形成55-75mm的深度，是传统二维面料的三倍，该三维防弹面料通过基于三维切片数学模型制成衣片，再利用其高可塑型整体成型，制成的三维立体防弹衣在有效提供防弹保护的同时，穿着舒适，符合女性身体曲线，环保、无污染，对人体无害，已经通过美国防弹测试的标准。

Description

一种三维立体防弹衣用面料

技术领域

本发明涉及防弹衣技术领域，特别是一种三维立体防弹衣用面料。

背景技术

国内：女式防弹衣的研究基本为零。

国外：现有女式防弹衣的技术主要有中性剪拔，传统剪裁，折叠，重叠和模塑。

中性剪裁：最传统的工艺。当有防弹衣面市的时候，就有这种方式。主要是把小号的男式防弹衣直接用于女性。此方式的缺点也显而易见；此种防弹衣不能符合女性身体特征，穿着不舒服。由于工艺流程简单，这种防弹衣仍然具有很大市场。人们通过增大胳膊的空间来提高此种防弹衣穿着的舒适度，但实际上，无法符合女性身体曲线特征的事实仍然存在。

传统剪裁：传统工艺进行排版剪裁，然后再缝合成三维前胸片。这种工艺能生产出符合女性身体曲线的防弹衣。有效的满足女性穿着舒适的要求。但是裁剪缝合处造成的纱线断裂，很容易成为子弹穿透的薄弱点，极大的减弱了防弹衣的整体防弹效果。

折叠：具体说来，就是二维的面料顺着中心轴折成三维形状，在此过程中，也会用到剪裁等方式，还是会有同“传统剪裁”方式一样的缺陷和隐患存在。此外，因为折叠许多层，腋下会形成厚重尖锐的脊，女性会感到很不舒服。

重叠：这种三维曲线的防弹衣主要是前胸片两侧部分向当中部分弯曲缝合，吊钩和扣件用来调整尺寸的大小。这种工艺也能生产出符合女性身体曲线的防弹衣，但是接口缝合处还是会存在隐患：仍容易成为子弹穿透的薄弱点。防弹衣的整体防弹效果仍是不会很强。

模塑：在稍加压的情况下，面料被附著于像人体一样的模具上，随后将其固化，稳定其形态，再从模具上剥落下来成为样品。这种工艺也存在很明显的缺陷，譬如纱线不均匀，起皱，纱线人为拉长等。

以上5种工艺正在国际上被广泛地运用于女式防弹衣的生产中，但是它们各自的缺陷却阻碍进一步的发展。开发不用剪切等方式而能一次成型的女性用三维立体防弹衣的材料和制作方法的需要越来越迫切。

制作不要剪裁等方式的三维立体防弹衣，首先需要解决面料问题，传统的用于制作防弹衣的面料为二维面料，二维面料的可塑型差，不通过剪裁的方式无法形成贴合女性身体曲线的形状。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种防弹性能优异，可塑性强的三维立体防弹衣用面料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种三维立体防弹衣用面料，其特征是：所述的面料为三维防弹面料，其面料组织结构为三维角联锁机织物结构，经纱和纬纱的材料为芳纶。

具体地，三维角联锁机织物结构包括多层经纱、纬纱交织而成的纱线层，纱线层之间通过接结纱倾斜贯穿整个厚度，将全部纱线层进行接结。

本发明的有益效果是：三维防弹面料的可塑型是传统二维面料完全不能比拟的，Dome-shaped面料(圆顶面料)是二维面料中比较特殊的能形成圆顶三维形状，但是它的可塑型远远不及本三维防弹面料，数据比较的结果显示，前者只能形成15-30mm左右的深度，而本三维防弹面料能形成55-75mm的深度，是前者的三倍，该三维防弹面料通过基于三维切片数学模型制成衣片，再利用其高可塑型整体成型，制成的三维立体防弹衣在有效提供防弹保护的同时，穿着舒适，符合女性身体曲线，环保、无污染，对人体无害，已经通过美国防弹测试的标准。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；

图1是本发明的整体组织结构示意图；

图2是单位长度内的本三维防弹面料的结构示意图；

图3是单位长度内的传统二维平纹面料的结构示意图；

图中，1.接结纱。

具体实施方式

如图1所述的三维立体防弹衣用面料，面料为三维防弹面料，其面料组织结构为三维角联锁机织物结构，经纱和纬纱的材料为芳纶。三维角联锁机织物结构包括多层经纱、纬纱交织而成的纱线层，纱线层之间通过接结纱1倾斜贯穿整个厚度，将全部纱线层进行接结。

以女性用三维立体防弹衣为例，首先通过模拟女性前胸三维几何形状建立数学模型，这个模型以人体尺寸和胸部尺寸为输出量，整个防弹衣的前片轮廓为输出量，通过该前片轮廓对三维防弹面料进行切片，通过三维参数化数值建模工艺制成与女性曲线贴合的三维立体防弹衣。

该三维防弹面料的可塑性：

锁角是衡量布料服帖吻合一个特别物体表面的重要指标，即布料可塑性的重要指标。当纱线之间产生结构挤卡，最大的剪切应变就可能产生。这个与剪切阻值相关。剪切阻值是初始状态时面料对剪切变形的阻力表达。主要由纱线之间接触点而造成的摩擦形成的，当波动发生时，经纬纱线之间的翻转点常常因为纱线大面积接触而成为最强摩擦阻力发生的地方。在单位长度内，因为所用的本三维防弹面料所具有的翻转点比较少，所以该面料具有弱的剪切阻值的特性。如图2和3所示，在同样长度内.传统二维平纹面料存在5个翻转点，而本三维防弹面料只有2个翻转点，因此相对于传统二维平纹面料，三维防弹面料能够提供比较好的可塑性。这使得本三维防弹面料可以运用于三维立体防弹衣。

本三维防弹面料的抗弹性：

通过防弹材料消释弹头的动能是防弹织物很重要的作用原理。当子弹打击到面料时，两种波会形成.一种波为纵向波，在布料内部波动。这种波顺着主纱线方向传播：主纱线是指布料受到打击时，直接跟子弹接触的纱线，不直接被子弹打击到的纱线称之为副纱线，由于与主纱线交织，纵向波也顺着副纱线传播。另外一种波称之为横向波，传播方向从外沿向内受冲击的区域并且形成与布面方向垂直的凹陷。由于横向波的原因而形成的布料四陷，形状像一个锥子，其锥子的顶点就是受冲击点。布料受到子弹的冲击而产生的能量可以转化成不同的形式，譬如纱线脱落，纤维拉伸，纤维磨报，受冲击背面形成锥形凹陷，冲击能量的转化受不同因素的影响，譬如构成面料的材料性能，样布面料的锁边情况，子弹的几何形状等。在所有的因素里面，纱线之间的摩擦是很重要的因素。增加纱线之间的摩擦会吸收更多的冲击力，因此能提高面料吸收冲击力的能力。然而，同时也必须注意到，如果纱线之间的摩擦太大，纱线的运动就不可能；然而因为纱线的动能转化也是布料吸收的重要方式之一，所以相应的布料吸收冲击力的总能力就减少。

与传统面料相比，三维防弹面料也具有抗弹性，纱线脱落，纤维受损.锥形凹陷等现象也在三维防弹面料中发现。但是因为本三维防弹面料的特殊结构，本三维防弹面料的握持力比较低。此外，锥形凹陷的现象也很明显。锥形凹陷的现象不是横向波形成的，更是子弹冲击、弹底板和布料振动等等复杂情况综合的结果。锥形凹陷在大约几微秒的很短的时间内发生，本三维防弹面料像一张网阻挡了飞行的子弹，导致了向面料方向凹进的锥形凹陷。在锥形的项端，相应的破环产生。总得说来，本三维防弹面料不仅呈现传统面料的吸能情况，而且呈现新的特性，臂如，较弱的握持力等。而且因为本三维防弹面料由多层的直纬纱构成，在握持力增强的情况下，本三维防弹面料能比其他面料吸收更多的能量。

Claims

1.一种三维立体防弹衣用面料，其特征是：所述的面料为三维防弹面料，其面料组织结构为三维角联锁机织物结构，三维角联锁机织物的纱线的材料为芳纶。

2.根据权利要求1所述的一种三维立体防弹衣用面料，其特征是：所述的三维角联锁机织物结构包括多层经纱、纬纱交织而成的纱线层，纱线层之间通过接结纱(1)倾斜贯穿整个厚度，将全部纱线层进行接结。