CN103587174A - 一种防护复合织布及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防护复合织布及其制备方法，本发明的防护复合织布包括防护外层、防护夹层和防护内层，所述的各防护层间通过胶粘剂粘结，所述的防护夹层为填充有剪切增稠流体的中空纤维织物层，所述的剪切增稠流体在加热条件下，采用负压方式注入中空纤维内孔，并采用胶粘剂封端。本发明的制备方法，包括剪切增稠流体的制备、剪切增稠流体注入中空纤维织物层、各防护层之间的叠加复合等步骤。本发明具有防弹防刺、减震缓冲功能，能够有效抵御来自外界的冲击和伤害。防护复合织布质轻，柔软，可折叠，携带方便。本发明既能用于制作作战士兵、执勤民警的软体防护服，又能对军用电子设备、警车等进行遮盖从而起到保护的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种防护复合织布及其制备方法，具体涉及一种采用剪切增稠流体填充中空纤维内孔制备得到的具有防弹防刺、减震缓冲功能的防护复合织布及其制备方法。
背景技术
现代战争，杀伤性武器大规模使用，对操作军用非装甲车辆、掩体或暴露于地表的士兵的生命安全构成巨大威胁。此外，日常生活中除了执法人员，甚至是一般家庭及个人都有可能遭受到突如其来的尖锐物的伤害。现有防护产品具有较大的局限性，为了保障人们的生命安全，同时也为了减少军事设备和警用车辆的损耗，因此需要研制一种防弹防刺性能优异的防护复合织布。
剪切增稠流体（Shear Thickening Fluid,STF）是一种非牛顿流体，为浓缩的胶质悬浮液；包括剪切增稠液和剪切增稠凝胶等，是一种智能材料。其粘度随着剪切应力的提高而提高，这种提高有时是不连续的，但该过程是连续可逆的。剪切增稠流体的粘度与应变速率相关，当应变速率超过临界值时，其粘度急剧提高，宏观上体现为，受到外界冲击时，材料迅速变硬，呈现固态；当外界作用消失时，材料又恢复到原先的流体状态。
剪切增稠液是分散相粒子稳定分散于连续介质中组成的悬浮体系。其中分散相粒子可以是天然存在的矿物质，也可以是化学合成的聚合物，如SiO2、CaCO3、kaolin、PS、PMMA等。分散介质可以是水、有机物（聚乙二醇、乙醇或乙烯基乙醇）、矿物油、盐溶液等单一物质，也可以是多种分散介质的复配体。美国University of Delaware的研究团队以及国内中国科技大学、江南大学等高校的研究团队均对剪切增稠流体的流变性能以及防弹防刺性能进行了深入研究。但这些研究主要针对不同种类的分散相、不同的分散方法进行的，而并未对剪切增稠流体体系中分散介质部分的性能做任何实质性的改善。
CN101140151A“液态性材料的防弹防刺服”、CN101871748A“一种软体防刺防弹材料”、CN101522230A“结合有剪切增稠液体的外科和医疗服装及材料”、US749827B2“ADVANCED BODY ARMOR UTILIZING SHEAR THICKENING FLUIDS”、US2009/0004413A1“CONFORMABLE BALLISTIC RESISTANT AND PROTECTIVE COMPOSITEMATERIALS COMPOSED OF SHEAR THICKENING FLUIDS REINFORCED BY SHORTFIBERS”等均提出采用剪切增稠流体与高性能织物进行复合制备液体防护材料。但其不足之处在于，采用浸渍或浸泡的方式将剪切增稠液体包覆于纤维织物表面，随着材料服用期限的延长，有可能会由于剪切增稠流体的流失以及与纤维之间长期的摩擦作用，使得纤维性能下降，不能起到防护和抵御外界冲击的作用。同时，在浸渍或浸泡的过程中，大多需要辅以对应的溶剂，同时又需要烘箱等设备除去成品中残留的溶剂，这不但增加了工作量，而且还提高了生产成本。
CN102012193A“多功能防护毯”提出将剪切增稠凝胶置于不渗漏材料隔套中作为防护内层的一部分。该方法的缺点在于需采用特殊材料将剪切增稠凝胶封装其中，避免渗漏。这样不但增加了防护毯的重量，不便于携带；同时提高了生产成本，不具备工业化的可能性。CN202853475U“一种防弹防刺材料”提出采用中空纤维织物，但后续处理方式仍是对织物进行浸渍和涂覆，剪切增稠流体暴露于纤维表面，随着材料服用期限的延长，有可能会出现液体流失、材料防护性能下降的问题。
WO2008115636A2“PLASTIC HOLLOW FIBER CONTAINING A SHEAR THICKEN-ING FLUID FOR HIGH TENSILE STRENGTH FIBERS”提出采用剪切增稠流体填充中空纤维的方式来制备高抗拉强度纤维。该专利中通过设计特定的纺丝装置，在纺丝的过程中即将剪切增稠流体包含于中空纤维内部。所制备出的包含有剪切增稠流体的中空纤维与未经处理的中空纤维相比，抗拉性能有明显地提高。但该方法仍存在不足之处。此种生产方法对设备要求较高，造价相对昂贵；同时纺丝和后处理过程中有可能发生剪切增稠流体溢出或是流失等不良现象；要保证用于制备中空纤维的纺丝液与剪切增稠流体的组分之间不发生化学反应，这也限制了可选择的原料范围。特别地，外层高分子由于分子量比芯层高，纺丝温度也高，使得实际纺丝过程非常难控制。对温度要求高，而且中间剪切增稠液体可能分解或气化，挤破外层；若温度控制低，外层流动性差，纤维无法成形。
发明内容
综合考虑了现有技术的可行性和实用性，为了解决现有安全防护用品存在的不足，本发明提供了一种防护复合织布及其制备方法。本发明既能对作战士兵和武装人员人身安全进行防护，又能对非装甲车辆、军用电子设备、警车等进行保护，同时质轻、柔软性好、便于携带，还可作为日常家庭防护品使用。
本发明的一种防护复合织布，包括防护外层、防护夹层和防护内层，所述的防护外层、防护夹层和防护内层依次平行排列，所述的防护外层、防护夹层和防护内层三层边缘处用平板压制胶粘剂固化粘结。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种防护复合织布，所述的防护外层和防护内层为超高分子量聚乙烯织物层，其层数在5～15层之间，是由细度为400～1600denier的超高分子量聚乙烯纤维通过机织方法织造而成。
如上所述的一种防护复合织布，所述的防护夹层是中空纤维织物层，由经线和纬线交织而成，所述的经线和纬线纤维束所包含的单根纤维内部中空，中空部位填充剪切增稠流体，经线和纬线端口处采用胶粘剂封端。
如上所述的一种防护复合织布，所述的中空纤维为但不限于涤纶、锦纶、粘胶或碳纤维。
如上所述的一种防护复合织布，所述的经线和纬线为中空纤维束，每束纤维总纤度为150～600dtex。纤维束中的单根中空纤维内孔孔数为单孔、四孔、七孔或九孔。
如上所述的一种防护复合织布，所述的单根中空纤维截面为圆形，其中空部分截面为任意的弧线组合或直线形组合。单根中空纤维外径为30～105μm，内径为10～25μm。
如上所述的一种防护复合织布，所述的中空纤维内孔孔径大于填充的剪切增稠流体中分散相粒子的最大粒径。
如上所述的一种防护复合织布，所述的剪切增稠流体包括分散相和分散介质。分散相粒子粒径为7nm～600nm。
如上所述的一种防护复合织布，所述的分散介质是由聚乙二醇和二异氰酸酯经聚合反应而成。所述的聚乙二醇分子量为200，300，400或600，所述的二异氰酸酯为TDI，MDI，HDI或IPDI。
本发明还提供了一种复合防护复合织布的制备方法，包括以下步骤：
（1）剪切增稠流体分散介质的制备
将聚乙二醇置于3口烧瓶中于110℃减压蒸馏2h，后降至45℃恒温1h，一次性加入二异氰酸酯，二异氰酸酯与聚乙二醇的摩尔比为0.2～0.8。于45℃恒温反应0.5h后，升温至70～80℃，反应2～3h。整个反应过程在氮气保护下进行，并采用机械搅拌。
（2）剪切流体的制备
通过机械搅拌的方式，对分散相和上一步中制备得到的分散介质进行预混合，转数为50～800rpm，得到剪切增稠流体。再通过超声波清洗仪对剪切增稠流体进行超声处理，去除气泡。从而得到分散均匀的剪切增稠流体。分散相质量分数为25%～60%
（3）防护夹层中空纤维的填充及封端
将中空纤维织物层经线一端垂直浸入盛有剪切增稠流体的水槽中，水槽温度为30～50℃。经线另一端采用负压设备进行抽吸，压力为-0.5～-3MPa。待剪切增稠流体充满中空纤维内孔后采用胶粘剂粘结，并通过平板固化封端。再对纬线进行同样的过程，注入剪切增稠流体。使得中空纤维织物层经线和纬线的中空纤维中都充满剪切增稠流体。
（4）防护复合织布的制备
将防护外层，防护夹层和防护内层依次平行排列，并于边缘处采用胶粘剂粘结，通过平板压制固化胶粘剂。
有益效果：
1.本发明采用超高分子量聚乙烯织物本身具有防弹防刺性能，具有较好的防护效果。
2.防护夹层中空纤维内孔填充的剪切增稠流体能够快速分散和吸收外界冲击，并且采用内部注入而非浸渍和涂覆于表层的方式，使得剪切增稠流体不会出现随着使用期限的延长而流失，损害防护性能的问题。延长了防护制品的使用寿命。
3.通过负压方式将剪切增稠流体注入中空纤维内部，过程中无需使用大功率设备，操作简单易行，便于实施。
4.采用二异氰酸酯与聚乙二醇反应制得的产物作为分散介质制备剪切增稠流体，增大了剪切增稠流体在常态下的粘度，提升了剪切增稠流体粘度的增幅，使其具有更好的吸能效果。
5.高性能纤维织物作为防护内层，减少日常使用过程中由于摩擦等对填充有剪切增稠流体的中空纤维织物层造成的伤害。在保证优异防护性能的同时，延长了防护复合织布的使用寿命。
6.采用本发明的制备方法制成的防护复合织布防护效果优异，质量轻，柔软性好，可折叠，便于携带。
附图说明
图1是本发明的一种防护复合织布的结构示意图；
图2是本发明的一种防护复合织布的截面图；
图3是本发明的一种防护复合织布的防护夹层的经线截面图；
图4是本发明的一种防护复合织布的防护夹层的纬线截面图；
其中，1是防护外层，2是防护夹层，3是防护内层，4是胶粘剂，5是剪切增稠流体。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1-4所示，本发明的一种防护复合织布，包括防护外层1、防护夹层2和防护内层3，所述的防护外层1、防护夹层2和防护内层3依次平行排列，所述的防护外层1、防护夹层2和防护内层3边缘处用平板压制胶粘剂4固化粘结。
如上所述的一种防护复合织布，所述的防护外层和防护内层为超高分子量聚乙烯织物层，其层数在5～15层之间，是由细度为400～1600denier的超高分子量聚乙烯纤维通过机织方法织造而成。
如上所述的一种防护复合织布，所述的防护夹层是中空纤维织物层，由经线和纬线交织而成，所述的经线和纬线纤维束所包含的单根纤维内部中空，中空部位填充剪切增稠流体，经线和纬线端口处采用胶粘剂封端。
如上所述的一种防护复合织布，所述的中空纤维为但不限于涤纶、锦纶、粘胶或碳纤维。
如上所述的一种防护复合织布，所述的经线和纬线为中空纤维束，每束纤维总纤度为150～600dtex。纤维束中的单根中空纤维内孔孔数为单孔、四孔、七孔或九孔。
如上所述的一种防护复合织布，所述的单根中空纤维截面为圆形，其中空部分截面为任意的弧线组合或直线形组合。单根中空纤维外径为30～105μm，内径为10～35μm。
如上所述的一种防护复合织布，所述的中空纤维内孔孔径大于填充的剪切增稠流体中分散相粒子的最大粒径。
如上所述的一种防护复合织布，所述的剪切增稠流体包括分散相和分散介质。分散相粒子粒径为7nm～600nm。
如上所述的一种防护复合织布，所述的分散介质是由聚乙二醇和二异氰酸酯经聚合反应而成。所述的聚乙二醇分子量为200，300，400或600，所述的二异氰酸酯为TDI，MDI，HDI或IPDI。
实施例1
本发明一种复合防护复合织布的制备方法，包括以下步骤：
（1）剪切增稠流体分散介质的制备
将聚乙二醇200置于3口烧瓶中于110℃减压蒸馏2h，后降至45℃恒温1h，一次性加入TDI，TDI与聚乙二醇200的摩尔比为0.2。于45℃恒温反应0.5h后，升温至70℃，反应2h。整个反应过程在氮气保护下进行，并采用机械搅拌。
（2）剪切流体的制备
通过机械搅拌的方式，对分散相SiO2（粒径40nm）和上一步中制备得到的分散介质进行预混合，转数为200rpm，得到剪切增稠流体。再通过超声波清洗仪对剪切增稠流体进行超声处理3h，去除气泡。从而得到分散均匀的剪切增稠流体。分散相质量分数为30%
（3）防护夹层中空纤维的填充及封端
将中空纤维织物层经线一端垂直浸入盛有剪切增稠流体的水槽中，水槽温度为30℃。经线另一端采用负压设备进行抽吸，压力为-1.5MPa。待剪切增稠流体充满中空纤维内孔后采用聚乙烯胶胶粘剂粘结，并通过平板固化封端。再对纬线进行同样的过程，注入剪切增稠流体。使得中空纤维织物层经线和纬线的中空纤维中都充满剪切增稠流体。
（4）防护复合织布的制备
将防护外层1，防护夹层2和防护内层3依次平行排列，并于边缘处采用聚乙烯胶胶粘剂4粘结，并通过平板压制固化胶粘剂。
实施例2
本发明一种复合防护复合织布的制备方法，包括以下步骤：
（1）剪切增稠流体分散介质的制备
将聚乙二醇200置于3口烧瓶中于110℃减压蒸馏2h，后降至45℃恒温1h，一次性加入TDI，TDI与聚乙二醇200的摩尔比为0.5。于45℃恒温反应0.5h后，升温至80℃，反应3h。整个反应过程在氮气保护下进行，并采用机械搅拌。
（2）剪切流体的制备
通过机械搅拌的方式，对分散相SiO2（粒径200nm）和上一步中制备得到的分散介质进行预混合，转数为280rpm，得到剪切增稠流体。再通过超声波清洗仪对剪切增稠流体进行超声处理3h，去除气泡。从而得到分散均匀的剪切增稠流体。分散相质量分数为40%
（3）防护夹层中空纤维的填充及封端
将中空纤维织物层经线一端垂直浸入盛有剪切增稠流体的水槽中，水槽温度为30℃。经线另一端采用负压设备进行抽吸，压力为-2MPa。待剪切增稠流体充满中空纤维内孔后采用聚乙烯胶胶粘剂粘结，并通过平板固化封端。再对纬线进行同样的过程，注入剪切增稠流体。使得中空纤维织物层经线和纬线的中空纤维中都充满剪切增稠流体。
（4）防护复合织布的制备
将防护外层1，防护夹层2和防护内层3依次平行排列，并于边缘处采用聚乙烯胶胶粘剂4粘结，并通过平板压制固化胶粘剂。
实施例3
本发明一种复合防护复合织布的制备方法，包括以下步骤：
（1）剪切增稠流体分散介质的制备
将聚乙二醇200置于3口烧瓶中于110℃减压蒸馏2h，后降至45℃恒温1h，一次性加入MDI，MDI与聚乙二醇200的摩尔比为0.6。于45℃恒温反应0.5h后，升温至80℃，反应3h。整个反应过程在氮气保护下进行，并采用机械搅拌。
（2）剪切流体的制备
通过机械搅拌的方式，对分散相PMMA（粒径500nm）和上一步中制备得到的分散介质进行预混合，转数为500rpm，得到剪切增稠流体。再通过超声波清洗仪对剪切增稠流体进行超声处理8h，去除气泡。从而得到分散均匀的剪切增稠流体。分散相质量分数为60%。
（3）防护夹层中空纤维的填充及封端
将中空纤维织物层经线一端垂直浸入盛有剪切增稠流体的水槽中，水槽温度为50℃。经线另一端采用负压设备进行抽吸，压力为-2MPa。待剪切增稠流体充满中空纤维内孔后采用聚乙烯胶胶粘剂粘结，并通过平板固化封端。再对纬线进行同样的过程，注入剪切增稠流体。使得中空纤维织物层经线和纬线的中空纤维中都充满剪切增稠流体。
（4）防护复合织布的制备
将防护外层1，防护夹层2和防护内层3依次平行排列，并于边缘处采用聚乙烯胶胶粘剂4粘结，并通过平板压制固化胶粘剂。
实施例4
本发明一种复合防护复合织布的制备方法，包括以下步骤：
（1）剪切增稠流体分散介质的制备
将聚乙二醇400置于3口烧瓶中于110℃减压蒸馏2h，后降至45℃恒温1h，一次性加入MDI，MDI与聚乙二醇400摩尔比为0.4。于45℃恒温反应0.5h后，升温至70℃，反应2h。整个反应过程在氮气保护下进行，并采用机械搅拌。
（2）剪切流体的制备
通过机械搅拌的方式，对分散相PMMA（粒径500nm）和上一步中制备得到的分散介质进行预混合，转数为400rpm，得到剪切增稠流体。再通过超声波清洗仪对剪切增稠流体进行超声处理6h，去除气泡。从而得到分散均匀的剪切增稠流体。分散相质量分数为50%
（3）防护夹层中空纤维的填充及封端
将中空纤维织物层经线一端垂直浸入盛有剪切增稠流体的水槽中，水槽温度为35℃。经线另一端采用负压设备进行抽吸，压力为-1.5MPa。待剪切增稠流体充满中空纤维内孔后采用环氧树脂胶粘剂粘结，并通过平板固化封端。再对纬线进行同样的过程，注入剪切增稠流体。使得中空纤维织物层经线和纬线的中空纤维中都充满剪切增稠流体。
（4）防护复合织布的制备
将防护外层1，防护夹层2和防护内层3依次平行排列，并于边缘处采用环氧树脂胶粘剂4粘结，并通过平板压制固化胶粘剂。
实施例5
本发明一种复合防护复合织布的制备方法，包括以下步骤：
（1）剪切增稠流体分散介质的制备
将聚乙二醇400置于3口烧瓶中于110℃减压蒸馏2h，后降至45℃恒温1h，一次性加入MDI，MDI与聚乙二醇400的摩尔比为0.6。于45℃恒温反应0.5h后，升温至80℃，反应3h。整个反应过程在氮气保护下进行，并采用机械搅拌。
（2）剪切流体的制备
通过机械搅拌的方式，对分散相PS（粒径450nm）和上一步中制备得到的分散介质进行预混合，转数为450rpm，得到剪切增稠流体。再通过超声波清洗仪对剪切增稠流体进行超声处理6h，去除气泡。从而得到分散均匀的剪切增稠流体。分散相质量分数为55%。
（3）防护夹层中空纤维的填充及封端
将中空纤维织物层经线一端垂直浸入盛有剪切增稠流体的水槽中，水槽温度为40℃。经线另一端采用负压设备进行抽吸，压力为-2.5MPa。待剪切增稠流体充满中空纤维内孔后采用环氧树脂胶粘剂粘结，并通过平板固化封端。再对纬线进行同样的过程，注入剪切增稠流体。使得中空纤维织物层经线和纬线的中空纤维中都充满剪切增稠流体。
（4）防护复合织布的制备
将防护外层1，防护夹层2和防护内层3依次平行排列，并于边缘处采用环氧树脂胶粘剂4粘结，并通过平板压制固化胶粘剂。
实施例6
本发明一种复合防护复合织布的制备方法，包括以下步骤：
（1）剪切增稠流体分散介质的制备
将聚乙二醇400置于3口烧瓶中于110℃减压蒸馏2h，后降至45℃恒温1h，一次性加入HDI，HDI与聚乙二醇400的摩尔比为0.5。于45℃恒温反应0.5h后，升温至70℃，反应3h。整个反应过程在氮气保护下进行，并采用机械搅拌。
（2）剪切流体的制备
通过机械搅拌的方式，对分散相PS（粒径600nm）和上一步中制备得到的分散介质进行预混合，转数为350rpm，得到剪切增稠流体。再通过超声波清洗仪对剪切增稠流体进行超声处理5h，去除气泡。从而得到分散均匀的剪切增稠流体。分散相质量分数为45%。
（3）防护夹层中空纤维的填充及封端
将中空纤维织物层经线一端垂直浸入盛有剪切增稠流体的水槽中，水槽温度为35℃。经线另一端采用负压设备进行抽吸，压力为-1.8MPa。待剪切增稠流体充满中空纤维内孔后采用环氧树脂胶粘剂粘结，并通过平板固化封端。再对纬线进行同样的过程，注入剪切增稠流体。使得中空纤维织物层经线和纬线的中空纤维中都充满剪切增稠流体。
（4）防护复合织布的制备
将防护外层1，防护夹层2和防护内层3依次平行排列，并于边缘处采用环氧树脂胶粘剂4粘结，并通过平板压制固化胶粘剂。
实施例7
本发明一种复合防护复合织布的制备方法，包括以下步骤：
（1）剪切增稠流体分散介质的制备
将聚乙二醇600置于3口烧瓶中于110℃减压蒸馏2h，后降至45℃恒温1h，一次性加入TDI，TDI与聚乙二醇600的摩尔比为0.2。于45℃恒温反应0.5h后，升温至70℃，反应2h。整个反应过程在氮气保护下进行，并采用机械搅拌。
（2）剪切流体的制备
通过机械搅拌的方式，对分散相SiO2（粒径为120nm）和上一步中制备得到的分散介质进行预混合，转数为300rpm，得到剪切增稠流体。再通过超声波清洗仪对剪切增稠流体进行超声处理4h，去除气泡。从而得到分散均匀的剪切增稠流体。分散相质量分数为30%。
（3）防护夹层中空纤维的填充及封端
将中空纤维织物层经线一端垂直浸入盛有剪切增稠流体的水槽中，水槽温度为30℃。经线另一端采用负压设备进行抽吸，压力为-1MPa。待剪切增稠流体充满中空纤维内孔后采用聚氯乙烯胶粘剂粘结，并通过平板固化封端。再对纬线进行同样的过程，注入剪切增稠流体。使得中空纤维织物层经线和纬线的中空纤维中都充满剪切增稠流体。
（4）防护复合织布的制备
将防护外层1，防护夹层2和防护内层3依次平行排列，并于边缘处采用聚氯乙烯胶粘剂4粘结，并通过平板压制固化胶粘剂。
实施例8
本发明一种复合防护复合织布的制备方法，包括以下步骤：
（1）剪切增稠流体分散介质的制备
将聚乙二醇600置于3口烧瓶中于110℃减压蒸馏2h，后降至45℃恒温1h，一次性加入MDI，MDI与聚乙二醇600的摩尔比为0.6。于45℃恒温反应0.5h后，升温至70℃，反应2.5h。整个反应过程在氮气保护下进行，并采用机械搅拌。
（2）剪切流体的制备
通过机械搅拌的方式，对分散相PMMA（粒径为500nm）和上一步中制备得到的分散介质进行预混合，转数为600rpm，得到剪切增稠流体。再通过超声波清洗仪对剪切增稠流体进行超声处理8h，去除气泡。从而得到分散均匀的剪切增稠流体。分散相质量分数为60%。
（3）防护夹层中空纤维的填充及封端
将中空纤维织物层经线一端垂直浸入盛有剪切增稠流体的水槽中，水槽温度为30～50℃。经线另一端采用负压设备进行抽吸，压力为-2.2MPa。待剪切增稠流体充满中空纤维内孔后采用聚氯乙烯胶粘剂粘结，并通过平板固化封端。再对纬线进行同样的过程，注入剪切增稠流体。使得中空纤维织物层经线和纬线的中空纤维中都充满剪切增稠流体。
（4）防护复合织布的制备
将防护外层1，防护夹层2和防护内层3依次平行排列，并于边缘处采用聚氯乙烯胶粘剂4粘结，并通过平板压制固化胶粘剂。
实施例9
本发明一种复合防护复合织布的制备方法，包括以下步骤：
（1）剪切增稠流体分散介质的制备
将聚乙二醇600置于3口烧瓶中于110℃减压蒸馏2h，后降至45℃恒温1h，一次性加入IPDI，IPDI与聚乙二醇600的摩尔比为0.4。于45℃恒温反应0.5h后，升温至70℃，反应3h。整个反应过程在氮气保护下进行，并采用机械搅拌。
（2）剪切流体的制备
通过机械搅拌的方式，对分散相SiO2（粒径为600nm）和上一步中制备得到的分散介质进行预混合，转数为320rpm，得到剪切增稠流体。再通过超声波清洗仪对剪切增稠流体进行超声处理4h，去除气泡。从而得到分散均匀的剪切增稠流体。分散相质量分数为35%。
（3）防护夹层中空纤维的填充及封端
将中空纤维织物层经线一端垂直浸入盛有剪切增稠流体的水槽中，水槽温度为40℃。经线另一端采用负压设备进行抽吸，压力为-1.6MPa。待剪切增稠流体充满中空纤维内孔后采用聚氯乙烯胶粘剂粘结，并通过平板固化封端。再对纬线进行同样的过程，注入剪切增稠流体。使得中空纤维织物层经线和纬线的中空纤维中都充满剪切增稠流体。
（4）防护复合织布的制备
将防护外层1，防护夹层2和防护内层3依次平行排列，并于边缘处采用聚氯乙烯胶粘剂4粘结，并通过平板压制固化胶粘剂。
Claims (10)
1.一种防护复合织布，其特征是：所述的复合织布包括防护外层（1）、防护夹层（2）和防护内层（3），所述的防护外层（1）、防护夹层（2）和防护内层（3）依次平行排列，所述的防护外层（1）、防护夹层（2）和防护内层（3）三层边缘处用胶粘剂（4）粘结，并通过平板固化胶粘剂。
2.根据权利要求1所述的一种防护复合织布，其特征在于，所述的防护外层（1）和防护内层（3）是超高分子量聚乙烯织物层，其层数在5～15层之间，是由细度为400～1600denier的超高分子量聚乙烯纤维通过机织方法织造而成。
3.根据权利要求1所述的一种防护复合织布，其特征在于，所述的防护夹层（2）是中空纤维织物层，由经线和纬线交织而成，所述的经线和纬线纤维束所包含的单根纤维内部中空，中空部位填充剪切增稠流体（5），经线和纬线端口处采用胶粘剂（4）封端。
4.根据权利要求3所述的一种防护复合织布，其特征在于，所述的中空纤维为但不限于涤纶、锦纶、粘胶或碳纤维。
5.根据权利要求4所述的一种防护复合织布，其特征在于，所述的经线和纬线为中空纤维束，每束纤维总纤度为150～600dtex；纤维束中的单根中空纤维内孔孔数为单孔、四孔、七孔或九孔。
6.根据权利要求5所述的一种防护复合织布，其特征在于，所述的单根中空纤维截面为圆形，其中空部分截面为任意的弧线组合或直线形组合；单根中空纤维外径为30～105μm，内径为10～25μm。
7.根据权利要求6所述的一种防护复合织布，其特征在于，所述的中空纤维内孔孔径大于填充的剪切增稠流体（5）中分散相粒子的最大粒径。
8.根据权利要求7所述的一种防护复合织布，其特征在于，所述的剪切增稠流体包括分散相和分散介质；分散相粒子粒径为7nm～600nm。
9.根据权利要求7所述的一种防护复合织布，其特征在于，所述的分散介质是由聚乙二醇和二异氰酸酯经聚合反应而成；所述的聚乙二醇分子量为200，300，400或600，所述的二异氰酸酯为TDI、MDI、HDI或IPDI。
10.根据权利要求1-9所述的任一防护复合织布的制备方法，其特征包括以下步骤：
（1）剪切增稠流体分散介质的制备
将聚乙二醇置于3口烧瓶中于110℃减压蒸馏2h，后降至45℃恒温1h，一次性加入二异氰酸酯，二异氰酸酯与聚乙二醇的摩尔比为0.2～0.8；于45℃恒温反应0.5h后，升温至70～80℃，反应2～3h；整个反应过程在氮气保护下进行，并采用机械搅拌；
（2）剪切增稠流体的制备
通过机械搅拌的方式，对分散相和上一步中制备得到的分散介质进行预混合，转数为50～800rpm，得到剪切增稠流体；再通过超声波清洗仪对剪切增稠流体进行超声处理，去除气泡；从而得到分散均匀的剪切增稠流体；分散相质量分数为25%～60%；
（3）防护夹层中空纤维的填充及封端
将中空纤维织物层经线一端垂直浸入盛有剪切增稠流体的水槽中，水槽温度为30～50℃；经线另一端采用负压设备进行抽吸，压力为-0.5～-3MPa；待剪切增稠流体充满中空纤维内孔后采用胶粘剂粘结，并通过平板固化封端；再对纬线进行同样的过程，注入剪切增稠流体；使得中空纤维织物层经线和纬线的中空纤维中都充满剪切增稠流体；
（4）防护复合织布的制备
将防护外层，防护夹层和防护内层依次平行排列，并于边缘处采用胶粘剂粘结，通过平板压制固化胶粘剂。
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