CN105544228B - 一种z形树脂成型柔性防刺面料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种Z形树脂成型柔性防刺面料及其制备方法，所述面料由成衣面料和Z形树脂固化物组成；其中，Z形树脂固化物利用热熔胶按规律粘贴在成衣面料表面。制备方法包括：通过3D打印技术或者注塑技术得到Z形树脂固化物；在成衣面料上均匀撒上热熔胶粉，将Z形树脂固化物整齐排列在成衣面料上，然后进行烘燥，按压Z形树脂固化物表面，即得。本发明的Z形树脂成型柔性防刺面料具有重量减轻、穿着舒适、灵活等特点。本发明的制备方法成本低，原料来源广，制备得到的防刺面料弥补现有技术的不足和缺陷，满足军用领域及民用领域的需要。
Description
技术领域
本发明属于防刺面料及其制备方法领域，特别涉及一种Z形树脂成型柔性防刺面料及其制备方法。
背景技术
防刺装备是一种能有效地防护匕首等常见从各种刺入角度对人体的攻击，减少人体防护部位受到刺伤威胁的一种装置。穿着防刺装备时如遇磨损或用尖刀(利刃、尖锐物体等)切、割、砍、刮、蹭、划时可保护穿着者不受割伤、划伤、蹭伤、砍伤，适用于公安、武警、军队、保安、司机、玻璃加工等从业人员或老人、儿童、中小学生在有被割伤的危险下穿着。防刺服的需求总量在稳定增长，涉及公共安全的公安、保安、民航等系统的需求量更大。
根据主体防刺材料的柔韧灵活程度，一般将防刺服分为硬质、半硬质和柔性防刺服三种。这些种类的防刺服主要通过金属片、金属丝相互连接，或者与橡胶、织物复合或者高性能纤维通过织造加工成机织布、无纺布及单向布，再进行树脂浸渍、热轧等工艺成型。前两种防刺服主要通过人工方式连接缝合成型，很少采用成型装置，成型效率低下，生产成本高昂。中国专利(CN2625838)公开了一种用于防弹防刺的警用搭嵌式防弹防刺衣，其由数块四周边缘带有连接钩的金属片两两相互搭嵌拼接构成防弹防剌衣前片和后片，金属片四周边缘有一圈连接钩，连接钩形状为凹状弯钩,在横向方向的凹状弯钩与纵向方向的凹状弯钩交接处为一个平口。金属片上开有至少一个连接孔。金属片与衬里布通过连接件固定连接，由于各块金属片边缘有连接钩，故互相搭嵌而不留缝隙，从而克服了子弹击中缝隙处或刀刃滑入缝隙处给防护人带来的伤害。这种技术主要靠人工把数块四周边缘带有连接钩的金属片两两相互搭嵌拼接构成防护体，再由外套和防护体制成防刺服，工艺复杂，生产成本高。中国专利(CN201088147)公开的一种用于制作防刺服的粘结有金属片的防护体,其由成衣片材、粘结剂和金属片组成，所述金属片采用粘结剂粘结在成衣片材上，该防护体采用在成衣片材上粘结多块金属片的方式成型。但加工一件这样的防刺服需要3000-4000金属片，工艺也非常复杂，且同时还需要耗费大量人力操作。
柔性防刺服是随着高性能纤维的发展而出现的，采用高性能纤维材料的不同聚合体形态如机织物、无纬布、非织造布等作为防刺层，再将多层防刺层叠加以形成防刺材料。美国专利(US6280546)公开了一种抗剪切、抗穿刺的层压织物，它利用热轧机把热塑性薄膜与含25％以上芳纶、UHMWPE等高性能纤维的织物在一定压力下进行热轧，可获得具有柔韧性好、抗切割、抗穿刺性能的防刺体。中国专利(CN1727178)公开了一种由超高分子量聚乙烯制成的涂层机织物、无纺布、无纬布交叉叠层而形成的防刺面料。这几种技术所发明的防刺体一般都是采用纺织机器织造成机织布、无纺布或者无纬布，再利用人工把层与层叠层缝制而成，人力成本较高。
中国专利(CN101125040)公开的一种由单层面料上黏结涂层点制备而成的复合防刺面料，涂层点由增强粒子和粘结剂构成，涂层点与涂层点间存在空隙。由于该防刺体中存在空隙，随机穿刺的刀具很有可能穿刺到空隙上，从而致使防刺体失效。中国专利(CN103184695)公开了一种树脂成型柔性防刺面料由热固性树脂均匀分散在成衣面料上制作而成，这种技术所发明的防刺材料的树脂固化物间存在空隙。由于该防刺体中含有空隙，刀具穿刺到空隙的可能性高；另外，当刀具刺到树脂固化物的边缘时，由于固化物表面很光滑，刀具也有可能沿着树脂固化物的边缘滑到空隙，此时刀具刺到基布上，而基布基本无防刺效果，从而致使防刺服失效。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种Z形树脂成型柔性防刺面料及其制备方法，该Z形树脂成型柔性防刺面料可以制造便于各种技战术发挥、隐蔽性强的防刺服。该防刺面料进而弥补现有技术的不足和缺陷，满足军用领域及民用领域的需要。
本发明的一种Z形树脂成型柔性防刺面料，所述面料由成衣面料和Z形树脂固化物组成；其中，Z形树脂固化物利用热熔胶按规律粘贴在成衣面料表面。
所述成衣面料为化纤、棉、毛、丝和麻中的至少一种纤维或纱线制成的织物。
所述织物为机织、针织、非织或编织。
所述树脂为聚碳酸酯、聚苯乙烯树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂或酚醛树脂。
所述树脂中加入增强纤维。
所述增强纤维为玻璃短纤维或碳纤维。
所述Z形树脂固化物的俯视图为正方形，左视图为Z字形。
本发明的一种Z形树脂成型柔性防刺面料的制备方法，包括：
(1)通过3D打印技术或者注塑技术得到Z形树脂固化物；
(2)在成衣面料上均匀撒上热熔胶粉，将步骤(1)中Z形树脂固化物整齐排列在成衣面料上，然后进行烘燥；
(3)步骤(2)中烘燥结束后，按压Z形树脂固化物表面，即得Z形树脂成型柔性防刺面料。
所述步骤(1)中3D打印技术制备Z形树脂固化物的方法为：在UG制图软件上画出Z树脂固化物的形状，导入3D打印机，由3D打印机打印出Z形树脂固化物。
所述步骤(1)中注塑技术制备Z形树脂固化物的方法为：将熔融的塑料利用压力注进塑料制品模具中，冷却成型得到Z形树脂固化物。
所述步骤(2)中Z形树脂固化物的排列方式为固化物列与列之间无空隙紧密排列，固化物行与行之间隔0.5-1mm空隙排列。
所述步骤(2)中烘燥的温度为130-150℃，烘燥时间为5min-10min。
当刀具刺入本发明的防刺面料上时都能刺到树脂固化物上，同时该防刺面料具备一定的柔性。
采用2层本发明的柔性防刺面料交叉铺层，即上下面料错位，使得上层面料遮盖下层面料树脂固化物间的薄弱位置，即固化物间列与列之间的缝隙和固化物行与行之间的空隙位置，然后将两层面料边缘缝合，经裁剪，制成防护材料(防刺内胆)。
有益效果
(1)本发明的树脂固化物具有优良的防刺性能，任意穿刺的刀具都能刺到树脂固化物上，同时树脂固化物行与行之间0.5-1mm空隙和0.5-1mm的高度差使得防刺产品具有一定的柔软性和透气性；
(2)本发明制备的防刺面料与目前存在的防刺产品相比，本发明的基布可采用普通化纤类成衣面料，单价比高性能纤维低，能够很大程度地节约生产成本；
(3)本发明制备的产品与目前存在的防刺产品相比，所制成的树脂固化物的原材料来源广泛，价格便宜，重量轻；
(4)本发明制备的Z形树脂成型柔性防刺面料可以制造高规格的防刺服等军用产品，也可以制作普通等级的防刺服，供保安、城管和玻璃加工行业工人等人员穿着使用；
(5)在相同防护级别下应用，本发明防刺面料制作的防刺产品具有重量减轻、穿着舒适、灵活等特点；
(6)本发明弥补现有技术的不足和缺陷，满足军用领域及民用领域的需要。
附图说明
图1为本发明中Z形树脂成型柔性防刺面料的结构示意图；其中，1为成衣面料，2为Z形树脂固化物，3为Z形树脂固化物行与行之间的空隙；
图2为本发明中Z形树脂固化物的三视图；
图3为本发明中Z形树脂固化物排列方式的俯视图；其中，1为成衣面料，2为Z形树脂固化物；
图4为本发明中Z形树脂固化物排列方式的左视图；其中，1为成衣面料，2为Z形树脂固化物，3为Z形树脂固化物行与行之间的空隙，4为Z形树脂固化物行与行之间的高度差；
图5为本发明中两层Z形树脂成型柔性防刺面料叠加的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，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作各种改动或修改，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。
实施例1
本实施例中Z形树脂成型柔性防刺面料采用涤纶平纹机织面料作为基布，面密度为200g/m2，经纬密度为304×316(根/10cm)。利用3D打印机打印的树脂固化物的原材料为聚碳酸酯线材。该防刺面料的制备过程如下：a，在UG制图软件上画出Z形树脂固化物的三维图，Z形树脂固化物的俯视图是边长为20mm的正方形，固化物的最大厚度为6mm，最小厚度为2.5mm，将图导入3D打印机软件，由3D打印机打印出聚碳酸酯固化物；b，在成衣面料上均匀撒上热熔胶粉，将Z形树脂固化物整齐排列在成衣面料上，其中固化物列与列之间紧密排列无空隙，固化物行与行之间有1mm的空隙和1mm的高度差；c，将其在150℃下烘燥5min，使热熔胶粉熔融，Z形树脂固化物粘贴在涤纶面料上；d，烘燥后按压固化物表面使其牢固粘贴在成衣面料上，即得柔性防刺面料。采用织物悬垂性测试仪对防刺面料进行静态悬垂性测试，测得该防刺面料的静态悬垂系数为72.0％。
采用2层这种柔性防刺面料交叉铺层，即上下面料错位，使得上层面料遮盖下层面料树脂固化物间的薄弱位置，即固化物间列与列之间的缝隙和固化物行与行之间的空隙位置，然后将两层面料边缘缝合，经裁剪，制成防护材料(防刺内胆)。用这种防护材料制成规格为175cm、90A的防刺服总重量为1.9kg，厚度为12.2mm。
制得的防护材料用中华人民共和国公共安全行业最新标准GA68-2008进行测试，结果表明该防护材料完全符合该标准中所规定的技术要求，而且能达到NIJ0115.00高能量水平防护等级一级，无穿透现象。
实施例2
本实施例中Z形树脂成型柔性防刺面料采用涤纶平纹机织面料作为基布，面密度为200g/m2，经纬密度为304×316(根/10cm)。利用注塑法技术成的Z形树脂固化物的原料为聚碳酸酯颗粒。该防刺面料的制备过程如下：a，利用注塑技术制成Z形聚碳酸酯固化物，Z形树脂固化物的俯视图是边长为20mm的正方形，固化物的最大厚度为6mm，最小厚度为2.5mm；b，在成衣面料上均匀撒上热熔胶粉，将Z形树脂固化物整齐排列在成衣面料上，其中固化物列与列之间紧密排列无空隙，固化物行与行之间有1mm的空隙和1mm的高度差；c，将其在150℃下烘燥5min，使热熔胶粉熔融，Z形树脂固化物粘贴在涤纶面料上；d，烘燥后按压固化物表面使其牢固粘贴在成衣面料上，即得柔性防刺面料。采用织物悬垂性测试仪对防刺面料进行静态悬垂性测试，测得该防刺面料的静态悬垂系数为72.2％。
采用2层这种柔性防刺面料交叉铺层，即上下面料错位，使得上层面料遮盖下层面料树脂固化物间的薄弱位置，即固化物间列与列之间的缝隙和固化物行与行之间的空隙位置，然后将两层面料边缘缝合，经裁剪，制成防护材料(防刺内胆)。用这种防护材料制成规格为175cm、90A的防刺服总重量为2.0kg，厚度为12.2mm。
制得的防护材料用中华人民共和国公共安全行业最新标准GA68-2008进行测试，结果表明该防护材料完全符合该标准中所规定的技术要求，而且能达到NIJ0115.00高能量水平防护等级一级，无穿透现象。
实施例3
本Z形树脂成型柔性防刺面料采用涤纶平纹机织面料作为基布，面密度为200g/m2，经纬密度为304×316(根/10cm)。利用注塑法制成的Z形树脂固化物的原料为聚碳酸酯颗粒和玻璃短纤维。该防刺面料的制备过程如下：a，在熔融的聚碳酸酯中加入玻璃短纤维，利用注塑法制成Z形聚碳酸酯固化物，Z形树脂固化物的俯视图是边长为20mm的正方形，固化物的最大厚度为5mm，最小厚度为2mm；b，在成衣面料上均匀撒上热熔胶粉，将Z形树脂固化物整齐排列在成衣面料上，其中固化物列与列之间紧密排列无空隙，固化物行与行之间有1mm的空隙和1mm的高度差；c，将其在130℃下烘燥8min，使热熔胶粉熔融，Z形树脂固化物粘贴在涤纶面料上；d，烘燥后按压固化物表面使其牢固粘贴在成衣面料上，即得柔性防刺面料。采用织物悬垂性测试仪对防刺面料进行静态悬垂性测试，测得该防刺面料的静态悬垂系数为70.3％。
采用2层这种柔性防刺面料交叉铺层，即上下面料错位，使得上层面料遮盖下层面料树脂固化物间的薄弱位置，即固化物间列与列之间的缝隙和固化物行与行之间的空隙位置，然后将两层面料边缘缝合，经裁剪，制成防护材料(防刺内胆)。用这种防护材料制成规格为175cm、90A的防刺服总重量为1.8kg，厚度为10.2mm。
制得的防护材料用中华人民共和国公共安全行业最新标准GA68-2008进行测试，结果表明该防护材料完全符合该标准中所规定的技术要求，而且能达到NIJ0115.00高能量水平防护等级一级，无穿透现象。
实施例4
本实施例中Z形树脂成型柔性防刺面料采用芳纶平纹机织面料作为基布，面密度为210g/m2，经纬密度为94×97(根/10cm)。利用3D打印机打印的树脂固化物的原材料为聚酰胺线材。该防刺面料的制备过程如下：a，在UG制图软件上画出Z形树脂固化物的三维图，Z形树脂固化物的俯视图是边长为20mm的正方形，固化物的最大厚度为6mm，最小厚度为2.5mm，将图导入3D打印机软件，由3D打印机打印出聚酰胺固化物；b，在成衣面料上均匀撒上热熔胶粉，将Z形树脂固化物整齐排列在成衣面料上，其中固化物列与列之间紧密排列无空隙，固化物行与行之间有1mm的空隙和1mm的高度差；c，将其在150℃下烘燥5min，使热熔胶粉熔融，Z形树脂固化物粘贴在涤纶面料上；d，烘燥后按压固化物表面使其牢固粘贴在成衣面料上，即得柔性防刺面料。采用织物悬垂性测试仪对防刺面料进行静态悬垂性测试，测得该防刺面料的静态悬垂系数为69.8％。
采用2层这种柔性防刺面料交叉铺层，即上下面料错位，使得上层面料遮盖下层面料树脂固化物间的薄弱位置，即固化物间列与列之间的缝隙和固化物行与行之间的空隙位置，然后将两层面料边缘缝合，经裁剪，制成防护材料(防刺内胆)。用这种防护材料制成规格为175cm、90A的防刺服总重量为1.8kg，厚度为12.2mm。
制得的防护材料用中华人民共和国公共安全行业最新标准GA68-2008进行测试，结果表明该防护材料完全符合该标准中所规定的技术要求，而且能达到NIJ0115.00高能量水平防护等级一级，无穿透现象。
Claims (4)
1.一种采用3D打印制备Z形树脂成型柔性防刺面料的方法，其特征在于，所述面料由成衣面料和Z形树脂固化物组成；其中，Z形树脂固化物利用热熔胶按规律粘贴在成衣面料表面；其中Z形树脂固化物的排列方式为固化物列与列之间无空隙紧密排列，固化物行与行之间隔0.5-1mm空隙排列；采用2层这种柔性防刺面料交叉铺层，即上下面料错位，使得上层面料遮盖下层面料树脂固化物间的薄弱位置，然后将两层面料边缘缝合，经裁剪，制成防护材料；
所述Z形树脂固化物的俯视图为正方形，左视图为Z字形；
其中，所述树脂为聚碳酸酯、聚苯乙烯树脂、环氧树脂或酚醛树脂；
该Z形树脂成型柔性防刺面料的制备方法，包括：
(1)通过3D打印技术得到Z形树脂固化物；
(2)在成衣面料上均匀撒上热熔胶粉，将步骤(1)中Z形树脂固化物整齐排列在成衣面料上，然后进行烘燥；其中Z形树脂固化物的排列方式为固化物列与列之间无空隙紧密排列，固化物行与行之间隔0.5-1mm空隙排列；
(3)步骤(2)中烘燥结束后，按压Z形树脂固化物表面，即得Z形树脂成型柔性防刺面料；
所述步骤(2)中烘燥的温度为130-150℃，烘燥时间为5min-10min。
2.根据权利要求1所述的一种Z形树脂成型柔性防刺面料，其特征在于，所述成衣面料为化纤、棉、毛、丝和麻中的至少一种纤维或纱线制成的织物。
3.根据权利要求2所述的一种Z形树脂成型柔性防刺面料，其特征在于，所述织物为机织、针织、非织或编织。
4.根据权利要求1所述的一种Z形树脂成型柔性防刺面料，其特征在于，所述树脂中加入增强纤维。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |