CN106868689B - 碳纳米管防弹复合纤维膜及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种碳纳米管防弹复合纤维膜及其制备方法及应用。所述复合纤维膜包括复数根第一纤维与复数根第二纤维交织形成的二维面状结构，其中至少部分的第一纤维于所述二维面状结构所在平面或曲面上沿第一方向取向，至少部分的第二纤维于所述二维面状结构所在平面或曲面上沿第二方向取向，所述第一纤维为碳纳米管纤维，所述第二纤维包括高性能聚合物纤维。优选的，所述第一、第二纤维上还包覆有树脂材料。本申请的碳纳米管防护复合纤维膜具有优异的静态、动态力学强度和抗冲击性能，同时还具有柔性、轻质、耐磨、透气等特点，尤其适于制备可穿戴式的防弹装备，同时其制备工艺简单可控，适于规模化批量生产。

Description

碳纳米管防弹复合纤维膜及其制备方法与应用
技术领域
本申请涉及一种防护材料，特别是一种碳纳米管防弹复合纤维膜及其制备方法和应用。
背景技术
从古至今，个体防护材料一直是安全的保证。随着社会发展，国内外冲突矛盾存在，枪械威力的提高，军用防护材料的需求日趋重要，而且更需要在保证防护的前提下考虑轻质、柔性、舒适性。传统的防护材料无法满足这些新的要求。例如，传统硬质防护材料多采用钢板等金属防护于人们身体前后方，其重量、体积较大，且为刚性结构，不便穿戴，且穿戴后严重限制人体的活动，穿着舒适性、透气性差。而近年来常用的软质防护材料主要是利用芳纶、UHMWPEPE纤维等高性能纤维材料制备其虽然较之钢板等在重量方面有一定的减轻，但仍然需要将高性能纤维材料紧密化制备为插板以实现防护目的，使得此类软质防护材料仍结构硬实、重量也仍高达6kg/m2，不便于穿着，穿戴舒适性仍然较差。
碳纳米管具有质量轻、力学性能优越、结构柔韧性好、以及耐腐蚀和阻燃特性等优良性能，有望用于改善防弹材料的性能。相应的，研究人员也已经开展了一些相关研究。例如CN1515406A通过将碳纳米管纯化与分散处理，并与氧化硼反应合成碳化硼原料，再进行后续处理制造出一种防弹涂层。根据该方法制成的防弹涂层硬度高，但是所制得的硬质防护材料不符合柔软轻质的要求。又如，张翠等将碳纳米管纯化后混合偶联剂、胶粘剂涂敷到UHMWPE上，制备出复合防护材料，该防护材料中系是将碳纳米管作为增强组分，一方面对于防护材料的可穿戴性和穿戴舒适性并无改善，另一方面也仅能小幅提升防护材料的防弹性能，防护材料的防弹功能主要还是由UHMWPE材料提供的。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种碳纳米管防弹复合纤维膜及其制备方法与应用，以克服现有技术中的不足。
为实现前述发明目的，本申请采用的技术方案包括：
本申请实施例提供了一种碳纳米管防弹复合纤维膜，其包括复数根第一纤维与复数根第二纤维交织形成的二维面状结构，其中至少部分的第一纤维于所述二维面状结构所在平面或曲面上沿第一方向取向，至少部分的第二纤维于所述二维面状结构所在平面或曲面上沿第二方向取向，所述第一纤维为碳纳米管纤维，所述第二纤维包括高性能聚合物纤维。
在一些较佳实施方案中，至少于所述第一纤维表面和/或所述第二纤维表面还包覆有树脂材料。
在一些较佳实施方案中，复数根第一纤维及复数根第二纤维于所述二维面状结构所在的平面或曲面上密集排布，并且至少两根第一纤维之间和/或至少两根第二纤维之间和/或至少一根第一纤维与至少一根第二纤维之间还经树脂材料连接。
在一些较佳实施方案中，所述碳纳米管纤维是经致密化处理过的。
在一些较佳实施方案中，所述碳纳米管防弹复合纤维膜包括两个以上所述的二维面状结构，并且该两个以上二维面状结构沿垂直于所述碳纳米管防弹复合纤维膜表面的方向层叠设置。
进一步的，所述碳纳米管纤维包括采用立式浮动CVD生长法连续生长形成的碳纳米管纤维。
进一步的，所述碳纳米管防弹复合纤维膜是柔性膜，其具有良好透气性、低密度、低膜厚、高力学强度、良好柔韧性和优异的动态、静态吸能性能。
本申请实施例还提供了一种碳纳米管防弹复合纤维膜的制备方法，其包括：
提供复数根第一纤维及复数根第二纤维；
将复数根第一纤维与复数根第二纤维交织形成的二维面状结构，并使其中至少部分的第一纤维沿第一方向取向，至少部分的第二纤维沿第二方向取向；
其中，所述第一纤维为碳纳米管纤维，所述第二纤维包括高性能聚合物纤维。
在一些较佳实施方案中，所述的制备方法还包括：
使所述第一纤维连续接触致密化试剂，实现对所述第一纤维的致密化处理；
将所述第一纤维与第二纤维交织形成所述二维面状结构。
进一步的，所述的制备方法还可包括：
使所述第一纤维连续接触包含有聚合物的致密化试剂，实现对所述第一纤维的致密化处理，并至少在所述第一纤维上包覆聚合物；
将所述第一纤维与第二纤维交织形成所述二维面状结构。
进一步的，所述的制备方法还可包括：
使所述第一纤维连续接触致密化试剂，以及使所述第二纤维连续接触树脂材料的溶液；
之后，将所述第一纤维与第二纤维交织形成所述二维面状结构。
在一些较为具体的实施方案中，所述的制备方法还可包括：使复数根第一纤维于选定的固定面上沿第一方向取向排布，以及使复数根第二纤维于所述固定面上沿第二方向取向排布，并使所述第一纤维与第二纤维交织，形成所述碳纳米管防弹复合纤维膜。
在一些较为具体的实施方案中，所述的制备方法还可包括：使复数根第一纤维及复数根第二纤维于所述固定面上密集排布，并且至少两根第一纤维之间和/或至少两根第二纤维之间和/或至少一根第一纤维与至少一根第二纤维之间经树脂材料连接。
在一些较佳的实施方案中，所述的制备方法还可包括：对所述二维面状结构进行热压处理。
进一步的，所述的制备方法还可包括：将两个以上二维面状结构沿垂直于所述碳纳米管防弹复合纤维膜表面的方向层叠，之后进行热压处理，形成所述碳纳米管防弹复合纤维膜。
进一步的，所述碳纳米管纤维可以包括采用立式浮动CVD生长法连续生长形成的碳纳米管纤维，且不限于此。
进一步的，本申请中所述的高性能聚合物纤维优选自强度大于17.6cN/dtex，弹性模量在440cN/dtex以上的纤维。
本申请实施例还提供了由前述任一种制备的碳纳米管防弹复合纤维膜。
本申请实施例还提供了所述的碳纳米管防弹复合纤维膜于制备防护材料、防护结构或防护设备中的用途。
本申请实施例还提供了所述的碳纳米管防弹复合纤维膜于制备柔性可穿戴式防护装备中的用途。
较之现有技术，本申请提供的碳纳米管防护复合纤维膜具有优异的静态、动态力学强度和抗冲击性能，同时还具有柔性、轻质、耐磨、透气等特点，尤其适于制备可穿戴式的防弹装备，同时其制备工艺简单可控，适于规模化批量生产。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一典型实施例中一种碳纳米管防护复合纤维膜的制备工艺示意图；
图2是本申请一典型实施例中一种碳纳米管防护复合纤维膜的结构示意图。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本申请的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本申请实施例的一个方面提供了一种碳纳米管防弹复合纤维膜，其包括复数根第一纤维与复数根第二纤维交织形成的二维面状结构，其中至少部分的第一纤维于所述二维面状结构所在平面或曲面上沿第一方向取向，至少部分的第二纤维于所述二维面状结构所在平面或曲面上沿第二方向取向，所述第一纤维为碳纳米管纤维，所述第二纤维包括高性能聚合物纤维。
其中，所述第一方向与第二方向不同，即两者可以成不为0的夹角，例如0～90°的夹角，例如5°、15°、30°、45°、75°、90°的夹角等。优选的，所述第一方向与第二方向相互垂直。
在一些较佳实施方案中，至少于所述第一纤维表面和/或所述第二纤维表面还包覆有树脂材料。通过复合这些树脂材料，还能够改善纤维之间的界面结合，从而增强所获复合纤维膜的韧性、强度和吸能性。
优选的，所述树脂材料可采用热塑性树脂，例如聚乙烯醇(PVA)或热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)等，且不限于此。
在一些较佳实施方案中，复数根第一纤维及复数根第二纤维于所述二维面状结构所在的平面或曲面上密集排布，并且至少两根第一纤维之间和/或至少两根第二纤维之间和/或至少一根第一纤维与至少一根第二纤维之间还经树脂材料连接。
在一些较佳实施方案中，所述碳纳米管纤维是经致密化处理过的。
其中，采用的致密化试剂包含乙醇、乙二醇中的至少一种，且不限于此。
优选的，所述致密化试剂还包含有聚合物，例如聚乙烯醇(PVA)或热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)等树脂材料，特别是热塑性树脂材料，且不限于此。
在一些较佳实施方案中，所述碳纳米管防弹复合纤维膜包括两个以上所述的二维面状结构，并且该两个以上二维面状结构沿垂直于所述碳纳米管防弹复合纤维膜表面的方向层叠设置。
进一步的，所述碳纳米管纤维是由众多碳纳米管聚集形成的纤维形结构，并可以通过市售、自制等途径获取。
优选的，所述碳纳米管纤维可以采用立式浮动CVD生长法连续生长形成的碳纳米管纤维。
前述碳纳米管是由单层或多层石墨片层卷曲而成的一维纳米材料，具有独特结构和众多优良的物性，如质量轻、力学性能优越、结构柔韧性好、以及化学稳定性和耐高温特性等。
进一步的，所述碳纳米管防弹复合纤维膜是柔性膜。
进一步的，所述碳纳米管防弹复合纤维膜的膜厚为20～25μm。
进一步的，所述碳纳米管防弹复合纤维膜中复合纱线的直径为18～22μm。
进一步的，所述碳纳米管防弹复合纤维膜的密度为0.76～0.85g/cm3。
进一步的，所述碳纳米管防弹复合纤维膜的孔隙率约为15～20％，具有良好透气性。
进一步的，所述碳纳米管防弹复合纤维膜的力学拉伸强度为700～800MPa。
进一步的，所述碳纳米管防弹复合纤维膜的韧性能达到118J/g，其远优于高性能芳纶布(韧性仅57J/g)。
进一步的，对所述碳纳米管防弹复合纤维膜的动态吸能性进行实验，可以发现其损耗因子可达0.2，远远高于高性能芳纶布(损耗因子约为0.15)。
本申请实施例的另一个方面还提供了一种碳纳米管防弹复合纤维膜的制备方法，其包括：
提供复数根第一纤维及复数根第二纤维；
将复数根第一纤维与复数根第二纤维交织形成的二维面状结构，并使其中至少部分的第一纤维沿第一方向取向，至少部分的第二纤维沿第二方向取向；
其中，所述第一纤维为碳纳米管纤维，所述第二纤维包括高性能聚合物纤维。
其中，通过将取向碳纳米管纤维于取向高性能聚合物纤维混编，可以使单根纤维取向性扩展为片层取向，从而增强所形成的编织整体的力学防护性能。
在一些较佳实施方案中，所述的制备方法还包括：
使所述第一纤维连续接触致密化试剂，实现对所述第一纤维的致密化处理；
将所述第一纤维与第二纤维交织形成所述二维面状结构。
优选的，所述致密化试剂包含水、乙醇、乙二醇中的至少一种，且不限于此。
在前述致密化处理过程中，乙醇等能够渗透到碳纳米管之间的空隙内，帮助碳纳米管之间更好的交联和致密化，进一步提高碳纳米管纤维的力学强度。
进一步的，所述的制备方法还可包括：
使所述第一纤维连续接触包含有聚合物的致密化试剂，实现对所述第一纤维的致密化处理，并至少在所述第一纤维上包覆聚合物；
将所述第一纤维与第二纤维交织形成所述二维面状结构。
优选的，所述聚合物可采用热塑性树脂，例如聚乙烯醇(PVA)或热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)等，且不限于此。
通过在前述致密化处理过程中，同时将PVA等复合沉积在碳纳米管纤维表面，不仅有助于提高碳纳米管纤维的断裂强度和断裂伸长率，增加其吸能性、提高碳纳米管防弹复合纤维膜的韧性，同时还可作为粘连剂有效增强碳纳米管防弹复合纤维膜的一体性、耐磨性、抗冲击性，并且保持碳纳米管防弹复合纤维膜的柔性。
进一步的，所述的制备方法还可包括：
使所述第一纤维连续接触致密化试剂，以及使所述第二纤维连续接触树脂材料的溶液；
之后，将所述第一纤维与第二纤维交织形成所述二维面状结构。
优选的，所述树脂材料的溶液中的溶剂包含乙醇、乙二醇中的至少一种，且不限于此。
优选的，所述树脂材料包括PVA等，且不限于此。
优选的，所述树脂材料的溶液的浓度在1wt％～3wt％之间。
通过使所述第二纤维连续接触树脂材料的溶液，进而使PVA、TPU等树脂材料沉积于第二纤维表面，也可提高第二纤维的断裂强度和断链伸长率，增加其吸能性，进而有助于提高碳纳米管防弹复合纤维膜的韧性、一体性、耐磨性、抗冲击性、柔性等。
在一些较为具体的实施方案中，所述的制备方法还可包括：使复数根第一纤维于选定的固定面上沿第一方向取向排布，以及使复数根第二纤维于所述固定面上沿第二方向取向排布，并使所述第一纤维与第二纤维交织，形成所述碳纳米管防弹复合纤维膜。
在一些较为具体的实施方案中，所述的制备方法还可包括：使复数根第一纤维及复数根第二纤维于所述固定面上密集排布，并且至少两根第一纤维之间和/或至少两根第二纤维之间和/或至少一根第一纤维与至少一根第二纤维之间经树脂材料连接。
在一些较佳的实施方案中，所述的制备方法还可包括：对所述二维面状结构进行热压处理。
进一步的，所述的制备方法还可包括：将两个以上二维面状结构沿垂直于所述碳纳米管防弹复合纤维膜表面的方向层叠，之后进行热压处理，形成所述碳纳米管防弹复合纤维膜。
其中，前述热压处理可以通过过塑机等设备实现，藉此可以使所述碳纳米管防弹复合纤维膜进一步紧密、平整。
进一步的，所述碳纳米管纤维可以包括采用立式浮动CVD生长法连续生长形成的碳纳米管纤维，且不限于此。
进一步的，在本说明书中，前述的高性能聚合物纤维优选自强度大于17.6cN/dtex，弹性模量在440cN/dtex以上的纤维，例如可以包括芳纶、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、碳纤维、聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维等中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
进一步的，在本说明书中，前述的高性能聚合物纤维的直径可以优选为10～14μm。
进一步的，在本说明书中，前述的碳纳米管纤维的直径可以优选为15～22μm，优选为18～22μm。
本申请实施例还提供了由前述任一种制备的碳纳米管防弹复合纤维膜。
本申请实施例还提供了所述的碳纳米管防弹复合纤维膜的用途，例如在制备防护材料、防护结构或防护设备中的用途，特别是在制备柔性可穿戴式防护装备中的用途。
本申请的碳纳米管防弹复合纤维膜及其制备方法至少具有如下优点：
(1)该碳纳米管防弹复合纤维膜具有高的静态、动态力学强度(拉伸强度约为700～800MPa，韧性能达到约118J/g)，吸能性和优异的抗冲击性能(损耗因子约0.2)，同时还具有柔性、轻质(密度约0.76～0.85g/cm3，优选为0.76g/cm3)、耐磨、透气(孔隙率约为15～20％)等特点，适于制备柔性可穿戴式防护装备，并给用户提供良好穿戴体验。
(2)该碳纳米管防护复合纤维膜的制备工艺简单，原料均为安全无毒物质，绿色环保，可进行批量生产。
本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本申请。本申请的应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本申请内容、精神和范围内对本文所述的应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本申请技术。
为了进一步理解本申请，下面结合实施例对本申请进行详细说明。
实施例1：请参阅图1所示，在本申请的一典型实施案例中，一种碳纳米管防护复合纤维膜(亦可称为防护复合纤维布)的制备工艺可以包括如下步骤：
(1)碳纳米管纤维：将立式浮动CVD生产的碳纳米管纤维收集缠绕于收集轴上。
(2)配制3wt％PVA溶液：称取30gPVA固体颗粒，与485g去离子水和485g酒精在常温下混合搅拌半小时，使PVA颗粒在水中充分溶胀，再将溶液加热到90℃，恒温搅拌3小时。冷却后即制得3wt％PVA溶液，作为用以使碳纳米管纤维致密化的致密化试剂。
其中，所述致密化试剂亦可采用其它树脂材料的乙醇、乙二醇溶液等。
(3)固定碳纳米管(CNT)纤维、芳纶纤维收集轴：将缠绕CNT纤维的收集轴，和缠绕芳纶纤维的收集轴固定，分别拉出CNT纤维和芳纶纤维。
其中，牵伸碳纳米管纤维的方法可以是业界悉知的，例如可以是牵伸仪两端固定牵伸方式，也可以是双轮轴压缩牵伸方式等。
(4)牵伸并复合PVA：将步骤(3)中牵出的CNT纤维、芳纶纤维分别经过3wt％PVA溶液，使CNT纤维、芳纶纤维上都复合PVA树脂，并且使3wt％PVA溶液中的酒精进入CNT纤维内部，致密化CNT纤维。
其中，通过将PVA复合包裹于CNT纤维、芳纶纤维表面，帮助提高纤维的断裂强度和断链伸长率，增加吸能性、提高韧性，同时PVA还可作为粘连剂使复合纤维连接为一体，增加耐磨性并且保持复合纤维膜的柔性。
其中，PVA溶液中的酒精进入CNT纤维内部帮助碳纳米管之间更好的交联作用和致密化，提高力学强度。
(5)牵伸排布于固定板：将步骤(4)中复合PVA的CNT纤维和芳纶纤维立刻牵出排布于固定板表面，采取CNT纤维横向排布、芳纶纤维纵向排布的方式紧密均匀排布于固定板上。
其中，通过将芳纶纤维与碳纳米管纤维垂直混编，例如将碳纳米管纤维横向、芳纶纤维纵向混编，可以使单根纤维取向性扩展为片层取向，增强整体力学防护性能。
(6)风干PVA：将步骤(5)中排布于固定板上的已复合PVA的CNT、芳纶混编纤维，放置于烘箱或者直接于空气中风干。
(7)揭开复合膜并过塑机：将步骤6)所获风干后的碳纳米管防护复合混编布从固定板上揭开，再通过过塑机，将膜进一步压缩完成平整，静置4小时，即制得碳纳米管防护复合纤维膜，其结构可参阅图2所示。
该典型实施例中将CNT纤维通过PVA树脂溶液后收集，并与芳纶纤维混编平铺编织形成二维面状结构，可以使获得的碳纳米管防护复合纤维膜具有一系列的优良性能，例如较高的静态、动态力学强度，优异的吸能性，良好的柔韧性，优异的透气性等等。例如，当控制本实施例的碳纳米管防弹复合纤维膜的膜厚为20～25μm时，其密度为0.76～0.85g/cm3，孔隙率约为15～20％，力学拉伸强度为700～800MPa，韧性能达到118J/g，在进行动态吸能性实验时的损耗因子可达0.2，因此可以在进一步提高抗冲击性能的同时，克服现有防护材料重量大、坚硬不柔软等问题。
实施例2：本实施例与实施例1的操作基本相同。区别如下：
步骤(2)、(4)：采用浓度为1wt％的TPU溶液替代了浓度为3wt％的PVA溶液作为致密化试剂。
步骤(3)：以市购的UHMWPE纤维替代了芳纶纤维。
步骤(5)：以UHMWPE纤维与碳纳米管纤维呈45°夹角的方式混编。
实施例3：本实施例与实施例1、2的操作基本相同。区别如下：
步骤(2)、(4)：采用浓度为2wt％的PVA溶液替代了浓度为3wt％的PVA溶液作为致密化试剂。
步骤(3)：以市购的PBO纤维替代了芳纶纤维。
实施例4：本实施例与实施例1、2的操作基本相同。区别如下：
步骤(3)：以市购的碳纤维(抗拉强度大于17.6cN/dtex，弹性模量大于440cN/dtex)替代了芳纶纤维。
实施例5：本实施例与实施例1的操作基本相同。区别如下：
省略了步骤(2)、(4)。
分别对实施例2-实施例5所获碳纳米管防护复合纤维膜的静态、动态力学强度，、透气性、密度、柔性等进行测试，可以发现，实施例2-实施例4所获碳纳米管防护复合纤维膜在这些性能方面均有优异的表现(与实施例1产品相仿)，实施例5的静态、动态力学强度，耐磨性优于现有的复合防护材料，但逊于实施例1-实施例4的产品。
应当理解，上述实施例仅为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (37)

1.一种碳纳米管防弹复合纤维膜，其特征在于包括复数根第一纤维与复数根第二纤维交织形成的二维面状结构，其中至少部分的第一纤维于所述二维面状结构所在平面或曲面上沿第一方向取向，至少部分的第二纤维于所述二维面状结构所在平面或曲面上沿第二方向取向，所述第一纤维为碳纳米管纤维，所述第二纤维包括高性能聚合物纤维，所述第一方向与第二方向之间成＞0而≤90°的夹角，并且所述碳纳米管防弹复合纤维膜是柔性膜，膜厚为20～25μm，密度为0.76～0.85g/cm3，孔隙率为15～20％。
2.根据权利要求1所述的碳纳米管防弹复合纤维膜，其特征在于：所述高性能聚合物纤维包括芳纶、超高分子量聚乙烯、碳纤维、聚对苯撑苯并二噁唑纤维中的任意一种或两种以上的组合。
3.根据权利要求1所述的碳纳米管防弹复合纤维膜，其特征在于：所述高性能聚合物纤维的直径为10～14μm。
4.根据权利要求1所述的碳纳米管防弹复合纤维膜，其特征在于：所述高性能聚合物纤维的抗拉强度大于17.6cN/dtex，弹性模量在440cN/dtex以上。
5.根据权利要求1所述的碳纳米管防弹复合纤维膜，其特征在于：所述碳纳米管纤维的直径为15～22μm。
6.根据权利要求5所述的碳纳米管防弹复合纤维膜，其特征在于：所述碳纳米管纤维的直径为18～22μm。
7.根据权利要求1所述的碳纳米管防弹复合纤维膜，其特征在于：复数根第一纤维均沿所述第一方向取向，复数根第二纤维均沿所述第二方向取向。
8.根据权利要求1所述的碳纳米管防弹复合纤维膜，其特征在于：至少于所述第一纤维表面和/或所述第二纤维表面还包覆有树脂材料。
9.根据权利要求8所述的碳纳米管防弹复合纤维膜，其特征在于：所述树脂材料包括聚乙烯醇或热塑性聚氨酯弹性体橡胶。
10.根据权利要求1所述的碳纳米管防弹复合纤维膜，其特征在于：复数根第一纤维及复数根第二纤维于所述二维面状结构所在的平面或曲面上密集排布，并且至少两根第一纤维之间和/或至少两根第二纤维之间和/或至少一根第一纤维与至少一根第二纤维之间还经树脂材料连接。
11.根据权利要求1所述的碳纳米管防弹复合纤维膜，其特征在于：所述碳纳米管纤维包括采用立式浮动CVD生长法连续生长形成的碳纳米管纤维。
12.根据权利要求1所述的碳纳米管防弹复合纤维膜，其特征在于：所述碳纳米管纤维是经致密化处理过的，其中采用的致密化试剂包含水、乙醇或乙二醇。
13.根据权利要求12所述的碳纳米管防弹复合纤维膜，其特征在于：所述致密化试剂还包含有聚合物。
14.根据权利要求13所述的碳纳米管防弹复合纤维膜，其特征在于：所述聚合物包括树脂材料。
15.根据权利要求14所述的碳纳米管防弹复合纤维膜，其特征在于：所述树脂材料包括聚乙烯醇或热塑性聚氨酯弹性体橡胶。
16.根据权利要求1所述的碳纳米管防弹复合纤维膜，其特征在于包括两个以上所述的二维面状结构，并且该两个以上二维面状结构沿垂直于所述碳纳米管防弹复合纤维膜表面的方向层叠设置。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的碳纳米管防弹复合纤维膜，其特征在于：所述碳纳米管防弹复合纤维膜中的复合纱线的直径为18～22μm。
18.根据权利要求17所述的碳纳米管防弹复合纤维膜，其特征在于：所述碳纳米管防弹复合纤维膜的力学拉伸强度为700～800MPa。
19.根据权利要求17所述的碳纳米管防弹复合纤维膜，其特征在于：所述碳纳米管防弹复合纤维膜的韧性能达到118J/g，动态损耗因子能达到0.2。
20.一种碳纳米管防弹复合纤维膜的制备方法，其特征在于包括：
提供复数根第一纤维及复数根第二纤维；
将复数根第一纤维与复数根第二纤维交织形成的二维面状结构，并使其中至少部分的第一纤维沿第一方向取向，至少部分的第二纤维沿第二方向取向，所述第一方向与第二方向之间成＞0而≤90°的夹角；
其中，所述第一纤维为碳纳米管纤维，所述第二纤维包括高性能聚合物纤维，而所述碳纳米管防弹复合纤维膜是柔性膜，膜厚为20～25μm，密度为0.76～0.85g/cm3，孔隙率为15～20％。
21.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于还包括：
使所述第一纤维连续接触致密化试剂，实现对所述第一纤维的致密化处理；
将所述第一纤维与第二纤维交织形成所述二维面状结构。
22.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于：所述致密化试剂包含水、乙醇或乙二醇。
23.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于还包括：
使所述第一纤维连续接触包含有聚合物的致密化试剂，实现对所述第一纤维的致密化处理，并至少在所述第一纤维上包覆聚合物；
将所述第一纤维与第二纤维交织形成所述二维面状结构。
24.根据权利要求23所述的制备方法，其特征在于：所述聚合物包括树脂材料。
25.根据权利要求24所述的制备方法，其特征在于：所述树脂材料包括聚乙烯醇或热塑性聚氨酯弹性体橡胶。
26.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于还包括：
使所述第一纤维连续接触致密化试剂，以及使所述第二纤维连续接触树脂材料的溶液；
之后，将所述第一纤维与第二纤维交织形成所述二维面状结构。
27.根据权利要求26所述的制备方法，其特征在于：所述树脂材料的溶液中的溶剂包含水、乙醇或乙二醇。
28.根据权利要求26所述的制备方法，其特征在于：所述树脂材料包括聚乙烯醇或热塑性聚氨酯弹性体橡胶。
29.根据权利要求26所述的制备方法，其特征在于：所述树脂材料的溶液的浓度在1wt％～3wt％之间。
30.根据权利要求20-29中任一项所述的制备方法包括：使复数根第一纤维于选定的固定面上沿第一方向取向排布，以及使复数根第二纤维于所述固定面上沿第二方向取向排布，并使所述第一纤维与第二纤维交织，形成所述碳纳米管防弹复合纤维膜。
31.根据权利要求30所述的制备方法包括：使复数根第一纤维及复数根第二纤维于所述固定面上密集排布，并且至少两根第一纤维之间和/或至少两根第二纤维之间和/或至少一根第一纤维与至少一根第二纤维之间经树脂材料连接。
32.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于还包括：对所述二维面状结构进行热压处理。
33.根据权利要求32所述的制备方法，其特征在于还包括：将两个以上二维面状结构沿垂直于所述碳纳米管防弹复合纤维膜表面的方向层叠，之后进行热压处理，形成所述碳纳米管防弹复合纤维膜。
34.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于：所述碳纳米管纤维包括采用立式浮动CVD生长法连续生长形成的碳纳米管纤维。
35.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于：所述高性能聚合物纤维包括芳纶、UHMWPE、PBO中的任意一种或两种以上的组合。
36.由权利要求20-35任一项所述方法制备的碳纳米管防弹复合纤维膜。
37.权利要求1-19、35中任一项所述的碳纳米管防弹复合纤维膜于制备柔性可穿戴式防护装备中的用途。
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