CN107415251A - 一种e‑tpu超薄弹性抗扎刺材料的制造方法及其产品 - Google Patents

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Abstract

本发明属于E‑TPU材料制造技术领域，尤其涉及一种E‑TPU超薄弹性抗扎刺材料的制造方法及其产品，其中制造方法依次包括以下步骤：S1、通过蒸汽模压成型工艺，利用E‑TPU粒子制得材料里层；S2、在步骤S1中的材料里层两侧粘结高模量、抗扎刺的纤维表层，制得E‑TPU超薄弹性抗扎刺材料，而该E‑TPU超薄弹性抗扎刺材料包括E‑TPU材料里层，以及设置在所述E‑TPU材料里层两侧并用于抗扎刺的纤维表层，所述纤维表层的厚度为所述E‑TPU材料里层厚度的5‑25%。本发明通过抗扎刺材料的有效制造方法，制得超薄弹性抗扎刺材料，本发明具有方法简单有效，工艺操作方便快捷以及制造所得的材料抗扎刺效果好的优点。

Description

一种E-TPU超薄弹性抗扎刺材料的制造方法及其产品
技术领域
本发明属于E-TPU材料制造技术领域，尤其涉及一种E-TPU超薄弹性抗扎刺材料的制造方法及其产品。
背景技术
抗扎刺材料指的一类用于阻挡尖锐器件刺入，保护另一侧的结构完整性，避免被刺破刺伤的材料，一般用于包装装置以及防护服的外层，以分别保护包装内的物品以及人身安全。目前市场上的抗扎刺材料，一般为较厚的硬质橡胶类材质，其存在使用效果差的问题，尤其是用在防护服上时，对人员的正常活动会造成较大的不便。
专利申请公布号为CN 105542119 A，申请公布日为2016.05.04的中国发明专利公开了一种防刺穿聚氨酯鞋底材料的制备方法，其步骤如下：(1)将氯化铝、铝粉加入去离子水，加热，恒温水浴回流，过滤后加入硝酸铁，磁力搅拌，冷却后加入醋酸和PVP，磁力搅拌，加热，旋蒸浓缩成溶胶；(2)将溶胶离心纺丝，得到凝胶纤维，干燥，移至箱式炉中热处理，得到复合纤维；(3)将多元醇、催化剂、匀泡剂、发泡剂、发泡助剂、复合纤维混合，加热，真空脱水，超声分散，加入异氰酸酯后超声分散，反应，得到预聚体；(4)将预聚体预热，加入扩链剂混合后立即倒入模具中，放入平板硫化机硫化，脱模后放入烘箱中硫化，熟化，得到防刺穿聚氨酯鞋底材料。
但是该发明专利中的制备方法存在步骤繁复，操作工艺难度大以及制备所得的材料防刺效果差的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种E-TPU超薄弹性抗扎刺材料的制造方法及其产品，其能通过抗扎刺材料的有效制造方法，制得超薄弹性抗扎刺材料，本发明具有方法简单有效，工艺操作方便快捷以及制造所得的材料抗扎刺效果好的优点。
本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种E-TPU超薄弹性抗扎刺材料的制造方法，依次包括以下步骤：
S1、通过蒸汽模压成型工艺，利用E-TPU粒子制得材料里层；
S2、在步骤S1中的材料里层两侧粘结高模量、抗扎刺的纤维表层，制得E-TPU超薄弹性抗扎刺材料。
进一步优选的技术方案在于：步骤S1中蒸汽模压成型工艺依次包括以下两步：第一步，将E-TPU粒子注入里层成型用模具中；第二步，往模具内交替通入高温蒸汽和冷却水，以制得成型的材料里层。
进一步优选的技术方案在于：步骤S1中蒸汽模压成型工艺的第二步操作依次包括：先通过温度为120-130℃、通入流速为3-4 m3/min的高温蒸汽进行蒸汽模压预成型阶段；再通过温度为150-160℃、通入流速为9-10 m3/min的高温蒸汽进行蒸汽模压主成型阶段；最后通过温度为140-150℃、通入流速为8-9 m3/min的高温蒸汽进行蒸汽模压后成型阶段，其中在蒸汽模压预成型阶段与蒸汽模压主成型阶段之间、蒸汽模压主成型阶段之间与蒸汽模压后成型阶段之间均进行冷却水降温操作。
进一步优选的技术方案在于：蒸汽模压预成型阶段以及蒸汽模压后成型阶段中通入蒸汽的时间为4-5min，蒸汽模压主成型阶段中通入蒸汽的时间为8-10min。
进一步优选的技术方案在于：蒸汽模压预成型阶段与蒸汽模压主成型阶段之间的冷却水降温操作过程中，冷却水流速为0.3-0.4 m3/h，冷却用通入时间为1-2min；蒸汽模压主成型阶段之间与蒸汽模压后成型阶段之间的冷却水降温操作过程中，冷却水流速为0.1-0.15 m3/h，冷却用通入时间为9-10min。
进一步优选的技术方案在于：步骤S2中两侧的纤维表层通过环氧酚醛树脂粘结剂分别粘结固定在材料里层上，环氧酚醛树脂粘结剂的使用量为E-TPU材料里层重量的5.5-10.5%。
进一步优选的技术方案在于：步骤S2中两侧的纤维表层通过材料里层自身热熔化后的液态聚氨酯进行粘结固定。
一种E-TPU超薄弹性抗扎刺材料的制造方法所制得的产品：包括E-TPU材料里层，以及设置在所述E-TPU材料里层两侧并用于抗扎刺的纤维表层，所述纤维表层的厚度为所述E-TPU材料里层厚度的5-25%。
进一步优选的技术方案在于：所述纤维表层的厚度为所述E-TPU材料里层厚度的8-20%。
进一步优选的技术方案在于：所述纤维表层的厚度为所述E-TPU材料里层厚度的10-12%。
本发明通过抗扎刺材料的有效制造方法，制得超薄弹性抗扎刺材料，本发明具有方法简单有效，工艺操作方便快捷以及制造所得的材料抗扎刺效果好的优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。
实施例1：如附图1所示，一种E-TPU超薄弹性抗扎刺材料的制造方法，依次包括以下步骤：
S1、通过蒸汽模压成型工艺，利用E-TPU粒子制得材料里层；
S2、在步骤S1中的材料里层两侧粘结高模量、抗扎刺的纤维表层，制得E-TPU超薄弹性抗扎刺材料。
在本实施例中，抗扎刺材料包括E-TPU里层和两侧的纤维表层结构，其中纤维表层的材料包括高强度凯夫拉或者芳纶纤维，起到抗扎刺的作用，保证尖锐物件不会刺破抗扎刺材料的表层，起到基础的抗扎刺效果，另一方面E-TPU里层通过高弹性、低密度的特点，保证尖锐物件在往里顶时，能通过弹性形变进行缓冲，避免了刚性抗扎刺方式中存在的直接受冲击力，容易造成内部损伤的问题，这相比于钢板类的抗扎刺方式，本实施例中的抗扎刺材料在做包装材料或者防护服时，具有重量轻，外形可变以及不影响正常肢体活动的优点。
步骤S1中蒸汽模压成型工艺依次包括以下两步：第一步，将E-TPU粒子注入里层成型用模具中；第二步，往模具内交替通入高温蒸汽和冷却水，以制得成型的材料里层。
步骤S1中蒸汽模压成型工艺的第二步操作依次包括：先通过温度为120℃、通入流速为3 m3/min的高温蒸汽进行蒸汽模压预成型阶段；再通过温度为150℃、通入流速为9 m3/min的高温蒸汽进行蒸汽模压主成型阶段；最后通过温度为140℃、通入流速为8m3/min的高温蒸汽进行蒸汽模压后成型阶段，其中在蒸汽模压预成型阶段与蒸汽模压主成型阶段之间、蒸汽模压主成型阶段之间与蒸汽模压后成型阶段之间均进行冷却水降温操作。
蒸汽模压预成型阶段以及蒸汽模压后成型阶段中通入蒸汽的时间为4min，蒸汽模压主成型阶段中通入蒸汽的时间为8min。
蒸汽模压预成型阶段与蒸汽模压主成型阶段之间的冷却水降温操作过程中，冷却水流速为0.3 m3/h，冷却用通入时间为1min；蒸汽模压主成型阶段之间与蒸汽模压后成型阶段之间的冷却水降温操作过程中，冷却水流速为0.1 m3/h，冷却用通入时间为9min。
在本实施例中，步骤S1中蒸汽模压成型工艺依次包括：蒸汽模压预成型、第一次冷却水降温、蒸汽模压主成型阶段、第二次冷却水降温以及蒸汽模压后成型这样五个操作工序，相比于现有技术中单次蒸汽成型加单次水冷却的方式，具有以下两个优点：第一，成型均匀，E-TPU粒子均匀充满模具中，大大降低与模具之间出现空隙的概率；第二，E-TPU里层成型后各粒子之间的空隙大小合适，避免出现单次蒸汽成型过程中容易出现的E-TPU粒子之间结合不牢固、空隙大影响承压受力的情况。
另一方面，所述蒸汽模压预成型、蒸汽模压主成型阶段以及蒸汽模压后成型中，蒸汽模压主成型阶段具有通入蒸汽流速相对最大、通入时间最长的特点，保证蒸汽模压成型的基本效果，在蒸汽模压主成型阶段完成95-98%的E-TPU粒子的粘结成型操作。此外，第一次冷却水降温操作用于对E-TPU粒子少量成型的蒸汽模压预成型进行冷却，第二次冷却水降温操作用于对E-TPU粒子大量成型的蒸汽模压主成型进行冷却，所以第二次冷却水降温操作中冷却水通入总量上大于第一次冷却水降温，这也与蒸汽成型工艺相匹配，并且通过慢速通入的方式，进一步保证蒸汽成型的效果，使得步骤S1具有E-TPU里层成型效果好的优点。
步骤S2中两侧的纤维表层通过环氧酚醛树脂粘结剂分别粘结固定在材料里层上，环氧酚醛树脂粘结剂的使用量为E-TPU材料里层重量的5.5%。
在本实施例中，E-TPU指的是热塑性聚氨酯弹性体，而E-TPU在热塑过程中能起到再次粘结作用，所以可以采取无粘结剂的自身粘结固定，而另一方面，环氧酚醛树脂粘结剂在聚氨酯材料与凯夫拉纤维材料的纤维表层之间具有粘结效果好，拉扯不易脱落的优点。
一种E-TPU超薄弹性抗扎刺材料的制造方法所制得的产品，包括E-TPU材料里层2，以及设置在所述E-TPU材料里层2两侧并用于抗扎刺的纤维表层1，所述纤维表层1的厚度为所述E-TPU材料里层2厚度的10%。
在本实施例中，所述纤维表层1具有抗扎刺效果好的优点，所述E-TPU材料里层2具有密度小而弹性高的优点，这样保证了抗扎刺和避免内侧物品或人受到进尖锐物件冲击两方面的功能，具有使用效果好的优点。
另一方面，现有的防护服厚度一般为1cm左右，以保证较好的抗扎刺效果，而本实施例中的超薄弹性抗扎刺材料制成的防护服厚度为5mm，在不降低抗扎刺能力的基础上具有超薄和不影响肢体造成活动的优点。
对本实施例中的抗扎刺材料就厚度、条形断裂值、刺穿动能值以及防刺能力五方面进行检验测试，并记录测试结果，其中刺穿动能值参考GA68-2008标准测试，试验刀具加配重为2.5公斤，刺穿动能值大于或等于24J才算合格，防刺测试采用的NIJ 0115“PS1”刀，穿刺能量为25J。
实施例2：如附图1所示，一种E-TPU超薄弹性抗扎刺材料的制造方法，依次包括以下步骤：
S1、通过蒸汽模压成型工艺，利用E-TPU粒子制得材料里层；
S2、在步骤S1中的材料里层两侧粘结高模量、抗扎刺的纤维表层，制得E-TPU超薄弹性抗扎刺材料。
在本实施例中，抗扎刺材料包括E-TPU里层和两侧的纤维表层结构，其中纤维表层的材料包括高强度凯夫拉或者芳纶纤维，起到抗扎刺的作用，保证尖锐物件不会刺破抗扎刺材料的表层，起到基础的抗扎刺效果，另一方面E-TPU里层通过高弹性、低密度的特点，保证尖锐物件在往里顶时，能通过弹性形变进行缓冲，避免了刚性抗扎刺方式中存在的直接受冲击力，容易造成内部损伤的问题，这相比于钢板类的抗扎刺方式，本实施例中的抗扎刺材料在做包装材料或者防护服时，具有重量轻，外形可变以及不影响正常肢体活动的优点。
步骤S1中蒸汽模压成型工艺依次包括以下两步：第一步，将E-TPU粒子注入里层成型用模具中；第二步，往模具内交替通入高温蒸汽和冷却水，以制得成型的材料里层。
步骤S1中蒸汽模压成型工艺的第二步操作依次包括：先通过温度为125℃、通入流速为3 m3/min的高温蒸汽进行蒸汽模压预成型阶段；再通过温度为150℃、通入流速为9 m3/min的高温蒸汽进行蒸汽模压主成型阶段；最后通过温度为145℃、通入流速为8m3/min的高温蒸汽进行蒸汽模压后成型阶段，其中在蒸汽模压预成型阶段与蒸汽模压主成型阶段之间、蒸汽模压主成型阶段之间与蒸汽模压后成型阶段之间均进行冷却水降温操作。
蒸汽模压预成型阶段以及蒸汽模压后成型阶段中通入蒸汽的时间为4min，蒸汽模压主成型阶段中通入蒸汽的时间为9min。
蒸汽模压预成型阶段与蒸汽模压主成型阶段之间的冷却水降温操作过程中，冷却水流速为0.3 m3/h，冷却用通入时间为1min；蒸汽模压主成型阶段之间与蒸汽模压后成型阶段之间的冷却水降温操作过程中，冷却水流速为0.13 m3/h，冷却用通入时间为9min。
在本实施例中，步骤S1中蒸汽模压成型工艺依次包括：蒸汽模压预成型、第一次冷却水降温、蒸汽模压主成型阶段、第二次冷却水降温以及蒸汽模压后成型这样五个操作工序，相比于现有技术中单次蒸汽成型加单次水冷却的方式，具有以下两个优点：第一，成型均匀，E-TPU粒子均匀充满模具中，大大降低与模具之间出现空隙的概率；第二，E-TPU里层成型后各粒子之间的空隙大小合适，避免出现单次蒸汽成型过程中容易出现的E-TPU粒子之间结合不牢固、空隙大影响承压受力的情况。
另一方面，所述蒸汽模压预成型、蒸汽模压主成型阶段以及蒸汽模压后成型中，蒸汽模压主成型阶段具有通入蒸汽流速相对最大、通入时间最长的特点，保证蒸汽模压成型的基本效果，在蒸汽模压主成型阶段完成95-98%的E-TPU粒子的粘结成型操作。此外，第一次冷却水降温操作用于对E-TPU粒子少量成型的蒸汽模压预成型进行冷却，第二次冷却水降温操作用于对E-TPU粒子大量成型的蒸汽模压主成型进行冷却，所以第二次冷却水降温操作中冷却水通入总量上大于第一次冷却水降温，这也与蒸汽成型工艺相匹配，并且通过慢速通入的方式，进一步保证蒸汽成型的效果，使得步骤S1具有E-TPU里层成型效果好的优点。
步骤S2中两侧的纤维表层通过环氧酚醛树脂粘结剂分别粘结固定在材料里层上，环氧酚醛树脂粘结剂的使用量为E-TPU材料里层重量的8.5%。
在本实施例中，E-TPU指的是热塑性聚氨酯弹性体，而E-TPU在热塑过程中能起到再次粘结作用，所以可以采取无粘结剂的自身粘结固定，而另一方面，环氧酚醛树脂粘结剂在聚氨酯材料与凯夫拉纤维材料的纤维表层之间具有粘结效果好，拉扯不易脱落的优点。
一种E-TPU超薄弹性抗扎刺材料的制造方法所制得的产品，包括E-TPU材料里层2，以及设置在所述E-TPU材料里层2两侧并用于抗扎刺的纤维表层1，所述纤维表层1的厚度为所述E-TPU材料里层2厚度的11%。
在本实施例中，所述纤维表层1具有抗扎刺效果好的优点，所述E-TPU材料里层2具有密度小而弹性高的优点，这样保证了抗扎刺和避免内侧物品或人受到进尖锐物件冲击两方面的功能，具有使用效果好的优点。
另一方面，现有的防护服厚度一般为1cm左右，以保证较好的抗扎刺效果，而本实施例中的超薄弹性抗扎刺材料制成的防护服厚度为5mm，在不降低抗扎刺能力的基础上具有超薄和不影响肢体造成活动的优点。
对本实施例中的抗扎刺材料就厚度、条形断裂值、刺穿动能值以及防刺能力五方面进行检验测试，并记录测试结果，其中刺穿动能值参考GA68-2008标准测试，试验刀具加配重为2.5公斤，刺穿动能值大于或等于24J才算合格，防刺测试采用的NIJ 0115“PS1”刀，穿刺能量为25J。
实施例3：如附图1所示，一种E-TPU超薄弹性抗扎刺材料的制造方法，依次包括以下步骤：
S1、通过蒸汽模压成型工艺，利用E-TPU粒子制得材料里层；
S2、在步骤S1中的材料里层两侧粘结高模量、抗扎刺的纤维表层，制得E-TPU超薄弹性抗扎刺材料。
在本实施例中，抗扎刺材料包括E-TPU里层和两侧的纤维表层结构，其中纤维表层的材料包括高强度凯夫拉或者芳纶纤维，起到抗扎刺的作用，保证尖锐物件不会刺破抗扎刺材料的表层，起到基础的抗扎刺效果，另一方面E-TPU里层通过高弹性、低密度的特点，保证尖锐物件在往里顶时，能通过弹性形变进行缓冲，避免了刚性抗扎刺方式中存在的直接受冲击力，容易造成内部损伤的问题，这相比于钢板类的抗扎刺方式，本实施例中的抗扎刺材料在做包装材料或者防护服时，具有重量轻，外形可变以及不影响正常肢体活动的优点。
步骤S1中蒸汽模压成型工艺依次包括以下两步：第一步，将E-TPU粒子注入里层成型用模具中；第二步，往模具内交替通入高温蒸汽和冷却水，以制得成型的材料里层。
步骤S1中蒸汽模压成型工艺的第二步操作依次包括：先通过温度为130℃、通入流速为4 m3/min的高温蒸汽进行蒸汽模压预成型阶段；再通过温度为160℃、通入流速为10m3/min的高温蒸汽进行蒸汽模压主成型阶段；最后通过温度为150℃、通入流速为9m3/min的高温蒸汽进行蒸汽模压后成型阶段，其中在蒸汽模压预成型阶段与蒸汽模压主成型阶段之间、蒸汽模压主成型阶段之间与蒸汽模压后成型阶段之间均进行冷却水降温操作。
蒸汽模压预成型阶段以及蒸汽模压后成型阶段中通入蒸汽的时间为5min，蒸汽模压主成型阶段中通入蒸汽的时间为10min。
蒸汽模压预成型阶段与蒸汽模压主成型阶段之间的冷却水降温操作过程中，冷却水流速为0.4 m3/h，冷却用通入时间为2min；蒸汽模压主成型阶段之间与蒸汽模压后成型阶段之间的冷却水降温操作过程中，冷却水流速为0.15 m3/h，冷却用通入时间为10min。
在本实施例中，步骤S1中蒸汽模压成型工艺依次包括：蒸汽模压预成型、第一次冷却水降温、蒸汽模压主成型阶段、第二次冷却水降温以及蒸汽模压后成型这样五个操作工序，相比于现有技术中单次蒸汽成型加单次水冷却的方式，具有以下两个优点：第一，成型均匀，E-TPU粒子均匀充满模具中，大大降低与模具之间出现空隙的概率；第二，E-TPU里层成型后各粒子之间的空隙大小合适，避免出现单次蒸汽成型过程中容易出现的E-TPU粒子之间结合不牢固、空隙大影响承压受力的情况。
另一方面，所述蒸汽模压预成型、蒸汽模压主成型阶段以及蒸汽模压后成型中，蒸汽模压主成型阶段具有通入蒸汽流速相对最大、通入时间最长的特点，保证蒸汽模压成型的基本效果，在蒸汽模压主成型阶段完成95-98%的E-TPU粒子的粘结成型操作。此外，第一次冷却水降温操作用于对E-TPU粒子少量成型的蒸汽模压预成型进行冷却，第二次冷却水降温操作用于对E-TPU粒子大量成型的蒸汽模压主成型进行冷却，所以第二次冷却水降温操作中冷却水通入总量上大于第一次冷却水降温，这也与蒸汽成型工艺相匹配，并且通过慢速通入的方式，进一步保证蒸汽成型的效果，使得步骤S1具有E-TPU里层成型效果好的优点。
步骤S2中两侧的纤维表层通过材料里层自身热熔化后的液态聚氨酯进行粘结固定。
在本实施例中，E-TPU指的是热塑性聚氨酯弹性体，而E-TPU在热塑过程中能起到再次粘结作用，所以可以采取无粘结剂的自身粘结固定，而另一方面，环氧酚醛树脂粘结剂在聚氨酯材料与凯夫拉纤维材料的纤维表层之间具有粘结效果好，拉扯不易脱落的优点。
一种E-TPU超薄弹性抗扎刺材料的制造方法所制得的产品，包括E-TPU材料里层2，以及设置在所述E-TPU材料里层2两侧并用于抗扎刺的纤维表层1，所述纤维表层1的厚度为所述E-TPU材料里层2厚度的12%。
在本实施例中，所述纤维表层1具有抗扎刺效果好的优点，所述E-TPU材料里层2具有密度小而弹性高的优点，这样保证了抗扎刺和避免内侧物品或人受到进尖锐物件冲击两方面的功能，具有使用效果好的优点。
另一方面，现有的防护服厚度一般为1cm左右，以保证较好的抗扎刺效果，而本实施例中的超薄弹性抗扎刺材料制成的防护服厚度为6mm，在不降低抗扎刺能力的基础上具有超薄和不影响肢体造成活动的优点。
对本实施例中的抗扎刺材料就厚度、条形断裂值、刺穿动能值以及防刺能力五方面进行检验测试，并记录测试结果，其中刺穿动能值参考GA68-2008标准测试，试验刀具加配重为2.5公斤，刺穿动能值大于或等于24J才算合格，防刺测试采用的NIJ 0115“PS1”刀，穿刺能量为25J。
对上述三个实施例中的抗扎刺材料进行试验，结果如下表所示：
从上表中可以看出，三个实施例中的抗扎刺材料均具有厚度小以及抗扎刺效果好的特点，将该抗扎刺材料运用于包装材料或者防护服，具有抗扎刺效果好以及对里侧物品或人的防护效果好的优点。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种修改。这些都是不具有创造性的修改，只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种E-TPU超薄弹性抗扎刺材料的制造方法，其特征在于依次包括以下步骤：
S1、通过蒸汽模压成型工艺，利用E-TPU粒子制得材料里层；
S2、在步骤S1中的材料里层两侧粘结高模量、抗扎刺的纤维表层，制得E-TPU超薄弹性抗扎刺材料。
2.根据权利要求1所述的一种E-TPU超薄弹性抗扎刺材料的制造方法，其特征在于步骤S1中蒸汽模压成型工艺依次包括以下两步：第一步，将E-TPU粒子注入里层成型用模具中；第二步，往模具内交替通入高温蒸汽和冷却水，以制得成型的材料里层。
3.根据权利要求2所述的一种E-TPU超薄弹性抗扎刺材料的制造方法，其特征在于步骤S1中蒸汽模压成型工艺的第二步操作依次包括：先通过温度为120-130℃、通入流速为3-4m3/min的高温蒸汽进行蒸汽模压预成型阶段；再通过温度为150-160℃、通入流速为9-10m3/min的高温蒸汽进行蒸汽模压主成型阶段；最后通过温度为140-150℃、通入流速为8-9m3/min的高温蒸汽进行蒸汽模压后成型阶段，其中在蒸汽模压预成型阶段与蒸汽模压主成型阶段之间、蒸汽模压主成型阶段之间与蒸汽模压后成型阶段之间均进行冷却水降温操作。
4.根据权利要求3所述的一种E-TPU超薄弹性抗扎刺材料的制造方法，其特征在于：蒸汽模压预成型阶段以及蒸汽模压后成型阶段中通入蒸汽的时间为4-5min，蒸汽模压主成型阶段中通入蒸汽的时间为8-10min。
5.根据权利要求3所述的一种E-TPU超薄弹性抗扎刺材料的制造方法，其特征在于：蒸汽模压预成型阶段与蒸汽模压主成型阶段之间的冷却水降温操作过程中，冷却水流速为0.3-0.4 m3/h，冷却用通入时间为1-2min；蒸汽模压主成型阶段之间与蒸汽模压后成型阶段之间的冷却水降温操作过程中，冷却水流速为0.1-0.15 m3/h，冷却用通入时间为9-10min。
6.根据权利要求1所述的一种E-TPU超薄弹性抗扎刺材料的制造方法，其特征在于：步骤S2中两侧的纤维表层通过环氧酚醛树脂粘结剂分别粘结固定在材料里层上，环氧酚醛树脂粘结剂的使用量为E-TPU材料里层重量的5.5-10.5%。
7.根据权利要求1所述的一种E-TPU超薄弹性抗扎刺材料的制造方法，其特征在于：步骤S2中两侧的纤维表层通过材料里层自身热熔化后的液态聚氨酯进行粘结固定。
8.一种如权利要求1-7中任意一项所述的E-TPU超薄弹性抗扎刺材料的制造方法所制得的产品，其特征在于：包括E-TPU材料里层（2），以及设置在所述E-TPU材料里层（2）两侧并用于抗扎刺的纤维表层（1），所述纤维表层（1）的厚度为所述E-TPU材料里层（2）厚度的5-25%。
9.根据权利要求8所述的一种E-TPU超薄弹性抗扎刺材料产品，其特征在于：所述纤维表层（1）的厚度为所述E-TPU材料里层（2）厚度的8-20%。
10.根据权利要求8所述的一种E-TPU超薄弹性抗扎刺材料产品，其特征在于：所述纤维表层（1）的厚度为所述E-TPU材料里层（2）厚度的10-12%。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108381961A (zh) * 2018-02-09 2018-08-10 林骏峰 一种利用e-tpu粒子制备高回弹性材料的二次成型工艺
CN111019326A (zh) * 2019-12-19 2020-04-17 福建安达福新材料科技有限公司 一种耐磨易降解e-tpu珠粒及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1775521A (zh) * 2005-12-08 2006-05-24 夏良强 硬泡聚氨酯复合板及其生产工艺
CN105346332A (zh) * 2015-12-01 2016-02-24 宁波格林美孚新材料科技有限公司 一种轮胎

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1775521A (zh) * 2005-12-08 2006-05-24 夏良强 硬泡聚氨酯复合板及其生产工艺
CN105346332A (zh) * 2015-12-01 2016-02-24 宁波格林美孚新材料科技有限公司 一种轮胎

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
崔敏等: "《材料成形工艺基础》", 30 September 2013, 华中科技大学出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108381961A (zh) * 2018-02-09 2018-08-10 林骏峰 一种利用e-tpu粒子制备高回弹性材料的二次成型工艺
CN111019326A (zh) * 2019-12-19 2020-04-17 福建安达福新材料科技有限公司 一种耐磨易降解e-tpu珠粒及其制备方法
CN111019326B (zh) * 2019-12-19 2020-11-20 福建安达福新材料科技有限公司 一种耐磨易降解e-tpu珠粒及其制备方法

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