CN104354433B - 防弹芳纶双轴向经编织物及其生产方法 - Google Patents

防弹芳纶双轴向经编织物及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及防弹芳纶双轴向经编织物及其生产方法，将±45°双向纤维束成比例的均匀排列，然后将±45°双向纤维束呈±45°交错交叠、层叠铺设，采用双轴向经编法编织成形，在±45°双向纤维束编织的同时，在±45°双向纤维束之间夹设一层PU膜，所述双向纤维束均为大丝束芳纶纤维，编织成形后的编织物在卷布前经过一道加热工序进行加热处理，PU膜半熔化，半熔化的PU膜与芳纶纤维熔合在一起，最终得到防弹芳纶双轴向经编织物。采用本发明使得编织物不易变形，大大提高编织物的稳定性。

Description

防弹芳纶双轴向经编织物及其生产方法
技术领域
本发明涉及复合布料领域，尤其是应用于各种工业防护服领域的芳纶纤维编织物，具体涉及一种防弹芳纶双轴向经编织物及其生产方法。
背景技术
防弹复合材料是作战人员必不可少的生命防护装备，尤其是防弹复合材料的需求逐年递增。传统的芳纶纤维布由于芳纶纤维柔软度较高，容易变形，其生产、包装、运输过程比较不便。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种不易变形的防弹芳纶双轴向经编织物。
本发明的另一目的在于提供一种防弹芳纶双轴向经编织物的生产方法。
实现本发明的技术方案如下：
防弹芳纶双轴向经编织物，包括均匀排列的±45°双向纤维束，所述±45°双向纤维束层叠铺设，并且呈±45°交错设置，±45°双向纤维束之间夹设有一层PU膜，所述±45°双向纤维束均为大丝束芳纶纤维。
进一步地，所述±45°双向纤维束的密度比为1:1。
一种防弹芳纶双轴向经编织物的生产方法，包括以下步骤：
1)将±45°双向纤维束分别均匀排列；
2)将均匀排列的±45°双向纤维束层叠铺设，所述±45°双向纤维束呈±45°交错设置，±45°双向纤维束之间夹设一层PU膜；
3)采用双轴向经编法将±45°双向纤维束编织成形；
4)编织成形后的编织物在卷布前进行加热处理，加热处理使得PU膜半熔化后与芳纶纤维熔合，最终得到防弹芳纶双轴向经编织物；
所述±45°双向纤维束采用大丝束芳纶纤维。
进一步地，所述加热处理采用加热辊加热。
进一步地，所述加热处理的加热温度为130°。
进一步地，所述±45°芳纶纤维的密度比为1:1。
采用了上述的方案，±45°双向纤维束交错设置、层叠铺设，且±45°双向纤维束之间夹设一层PU膜，采用双轴向经编法编织成形后进行加热处理，使PU膜半熔化与±45°双向纤维束熔合，使得编织物不易变形，大大提高编织物的稳定性。
附图说明
图1为防弹芳纶双轴向经编织物的结构示意图；
附图中，1为+45°纤维束，2为-45°纤维束，3为PU膜。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
图1中，由于±45°双向纤维束是层叠铺设的，用实线表示+45°纤维束，用虚线表示-45°纤维束，+45°纤维束铺设在-45°纤维束之上，±45°双向纤维束上下铺设的位置关系并不局限于图1中所述的铺设方式，也可以是+45°纤维束铺设在-45°纤维束之下。
参见图1，防弹芳纶双轴向经编织物，包括±45°双向纤维束，+45°纤维束1和-45°纤维束2分别均匀排列，均匀排列的±45°双向纤维束层叠铺设，并且呈±45°交错设置，±45°双向纤维束之间夹设有一层PU膜3，所述±45°双向纤维束均为大丝束芳纶纤维，所述±45°双向纤维束的密度比为1:1。所述PU中文名为聚氨基甲酸酯简称聚氨酯，PU是聚氨酯，PU膜即为聚氨酯薄膜，是一种无毒无害的环保材料，对人体皮肤无任何伤害。
一种防弹芳纶双轴向经编织物的生产方法，包括以下步骤：
1)将±45°双向纤维束分别均匀排列；
2)将均匀排列的±45°双向纤维束层叠铺设，所述±45°双向纤维束呈±45°交错设置，±45°双向纤维束之间夹设一层PU膜；
3)采用双轴向经编法将±45°双向纤维束编织成形；
4)编织成形后的编织物在卷布前经过加热辊加热，使得PU膜半熔化后与芳纶纤维熔合，最终得到不易变形的防弹芳纶双轴向经编织物；
所述±45°双向纤维束采用大丝束芳纶纤维。
所述加热辊的加热温度为130°。所述±45°芳纶纤维的密度比为1:1。
编织机对编织物进行编织，且编织好的编织物被编织机输送到加热辊处进行加热处理，加热辊的转动速度由编织机输送编织物的输送速度确定，只要编织机在运作，那么加热辊就始终保持工作状态，编织机停止运作时，那么加热辊就停止工作。加热辊的转速由编织物的输送速度确定，并且将加热辊的加热温度设成130°，加热辊以及加热温度的设置，保证了编织成形的编织物在经过加热辊时，编织物中的PU膜能够较好地实现半熔化，进而与±45°双向纤维束很好地熔合固定在一起。
传统的芳纶纤维布由于芳纶纤维柔软度较高，容易变形，其生产、包装、运输都较为不便，本发明中的±45°双向纤维束采用大丝束芳纶纤维，在±45°双向纤维束之间夹设一层PU膜，通过采用双轴向经编织法将±45°双向纤维束编织成形，在卷布前通过加热辊加热使PU膜半熔化与芳纶纤维牢牢熔合固定在一起，使得编织物既具有柔软性又不易变形，大大提高编织物的稳定性，获得了更易于后续成品操作的复合材料，在制成防弹防护服缝制时不会因为变性难以操作，或制成其他防护制件铺层比较齐整，另外，其生产、包装、运输过程也变得更加方便。±45°双向纤维束的密度比设为1:1，保证了编织成形的编织物的各处受力均匀，当编织物的某处收到外力作用时，编织物不会因受力不均而容易损坏掉。
参见表1，表1为对不加PU膜和加PU膜的编织物样品的进行防弹试验的数据表。在此将不加PU膜的样品称为样品A，加PU膜的样品为样品B。
试验条件以及试验环境：
样品A的试样结构：420×400mm，22层，单层250g/㎡；
样品B的试样结构为：420×400mm，22层，单层315g/㎡；
枪械：51式7.62mm长枪管；
弹药：51式7.62mm手枪弹(铅芯)；
射距：5m；
靶距：1m；
测速点：距枪口3m；
弹温：24℃；
相对湿度：80％；
室温：24℃；
气压：1.126×105pa。
对样品A和样品B进行了多组试验，以下相关解释均是基于这几组试验进行的。
参见第1、2、5、8、10组，在这几组中，药重是逐渐增大的，弹速均在V50上下，且与V50比较接近，随着药重增到第8组的药重时，样品A和样品B均可防弹，药重增到第10组时，样品A和样品B均被穿透。第8组和第10组的数据比较接近，但弹击结果却是相反，由这两组的弹击结果可假定，在这两组的数据中，两组的药重数值之间存在一个值A，两组的弹速数值之间存在一个值B，A与B之间达到一个平衡，突破这个平衡，也即当弹药的药重大于或小于A、弹速大于或小于B时，样品A和样品B的弹击结果将存在差异。
参见第7组，该组的药重于第8组相同，弹速比第8组高，弹击结果是样品A被穿透，样品B可防弹。比较第7、8组，样品B可承受的弹速比样品A高。
参见第9组，该组的弹速与第9组的弹速十分接近，药重和弹速均在第8、10组之间，弹击结果是样品A被穿透，样品B可防弹。比较第8、9组，样品B可承受的药重比样品A高。
V50试验记录对比
表1
参见第2、3、4、5组，在这几组中，药重均比较接近，第2、5组的弹速低，样品A和样品B均可防弹，第3、4组的弹速均相对较高，样品A被穿透，样品B可防弹。比较低3、4组，第4组的弹速高于第3组的弹速，样品B可承受的弹速比样品A高。
综上所述，可知样品B的承受能力比样品A好，也即样品B的防弹效果比样品A好。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
本发明并不局限于所述的实施例，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神及公开范围内，仍可作一些修正或改变，所作的修改或改变均落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.防弹芳纶双轴向经编织物，其特征在于：包括均匀排列的±45°双向纤维束，所述±45°双向纤维束层叠铺设，并且呈±45°交错设置，±45°双向纤维束之间夹设有一层PU膜，所述±45°双向纤维束均为大丝束芳纶纤维。
2.根据权利要求1所述的防弹芳纶双轴向经编织物，其特征在于：所述±45°双向纤维束的密度比为1:1。
3.一种如权利要求1所述的防弹芳纶双轴向经编织物的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)将±45°双向纤维束分别均匀排列；
2)将均匀排列的±45°双向纤维束层叠铺设，所述±45°双向纤维束呈±45°交错设置，±45°双向纤维束之间夹设一层PU膜；
3)采用双轴向经编法将±45°双向纤维束编织成形；
4)编织成形后的编织物在卷布前进行加热处理，加热处理使得PU膜半熔化后与芳纶纤维熔合，最终得到防弹芳纶双轴向经编织物；
所述±45°双向纤维束采用大丝束芳纶纤维。
4.根据权利要求3所述的一种防弹芳纶双轴向经编织物的生产方法，其特征在于：所述加热处理采用加热辊加热。
5.根据权利要求3所述的一种防弹芳纶双轴向经编织物的生产方法，其特征在于：所述加热处理的加热温度为130℃。
6.根据权利要求3所述的一种防弹芳纶双轴向经编织物的生产方法，其特征在于：所述±45°双向纤维束的密度比为1:1。
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