CN110215027A - 一种高强度复合材料伞布及其制作方法 - Google Patents

一种高强度复合材料伞布及其制作方法 Download PDF

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Abstract

一种高强度复合材料伞布包括自下而上重叠地平铺设置的第一防水层、第一热熔胶层、一层或多层高强度纤维层、第二热熔胶层、第二防水层；如果包括有多层高强度纤维层，在相邻的两层高强度纤维层之间铺设一层热熔胶层；所述的第一防水层和第二防水层为银胶布、珠光布、尼龙布和碰姿布中的一种；所述的第一热熔胶层、第二热熔胶层中使用的热熔胶和在相邻的两层高强度纤维层之间铺设的热熔胶层为下列物质中的一种或者多种的混合物：EVA、聚酰胺、聚醚砜树脂、聚乙烯和聚酯酰胺；所述的高强度纤维层为碳纤维、芳纶、高密度聚乙烯、玻璃纤维编织布或者是以上任意两种或者三种的混编结构。本发明高强度复合材料伞布可以有效防护高空落物对人体的伤害。

Description

一种高强度复合材料伞布及其制作方法
技术领域
本发明涉及伞布料领域，具体涉及一种新型防高空落物伞布料及其制作方法。
背景技术
高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”。在“上海陋习排行榜”中，它与“乱扔垃圾”齐名，排名第二。高空抛物，是一种不文明的行为，而且会带来很大的社会危害。人们在为百日女婴过早地离开这个世界、父母悲痛欲绝而扼腕的同时，一个有关城市高空抛物威胁人们“头顶安全”的社会问题再次引起人们的热议。一个鸡蛋从8楼抛下就可以让人头皮破裂。一个铁钉从18楼坠下,可能会插入行人的脑中。纵使是一块西瓜皮,从25楼抛下时都可能让人当场丧命,因为这块西瓜皮会产生56牛顿的能量与冲击力。目前市面上尚没有一种人们日常生活必需的且又具有高空落物保护功能的装置和工具，因此研究一种既可以遮雨遮阳又可以有效防护高空抛物对人体的伤害的伞结构，具有十分重要的意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于：提供一种新型的高强度伞布料结构的制作方法，该方法得到的伞布结构材料，采用柔性纤维结构，不仅具有极好的柔性，同时由于采用了极高强度的碳纤维、芳纶纤维、高密度聚乙烯纤维等强度纤维而具有极强的承力能力，可用作高强度伞件的制作，可以有效防护高空落物对人体的伤害。
为了解决上述技术问题，本发明提出下列技术方案：一种高强度复合材料伞布，包括自下而上重叠地平铺设置的第一防水层、第一热熔胶层、一层或多层高强度纤维层、第二热熔胶层、第二防水层；
如果包括有多层高强度纤维层，在相邻的两层高强度纤维层之间铺设一层热熔胶层；
所述的第一防水层和第二防水层为银胶布、珠光布、尼龙布和碰姿布中的一种；
所述的第一热熔胶层、第二热熔胶层中使用的热熔胶和在相邻的两层高强度纤维层之间铺设的热熔胶层为下列物质中的一种或者多种的混合物：EVA、聚酰胺、聚醚砜树脂、聚乙烯和聚酯酰胺；
所述的高强度纤维层为碳纤维、芳纶、高密度聚乙烯、玻璃纤维编织布或者是以上任意两种或者三种的混编结构。
上述技术方案的进一步限定在于，第一热熔胶层是一整层热熔胶或者打孔热熔胶膜或者网格热熔胶；
第二热熔胶层是打孔热熔胶膜或者网格热熔胶；
铺设在相邻的两层高强度纤维层之间的热熔胶层是一整层热熔胶或者打孔热熔胶膜或者网格热熔胶；
所述打孔热熔胶膜是在一整层热熔胶上打上一些孔；
所述网格热熔胶是在一整层热熔胶上做上一些网格。
上述技术方案的进一步限定在于，上述聚乙烯是高密度聚乙烯和超高分子量聚乙烯。
上述技术方案的进一步限定在于，第一热熔胶层、第二热熔胶层以及铺设在相邻的两层高强度纤维层之间的热熔胶层的厚度都为0.08-1.5mm。
上述技术方案的进一步限定在于，所述高强度复合纤维层的厚度为0.4-8mm。
为了解决上述技术问题，本发明提出下列技术方案：一种高强度复合材料伞布的制作方法，包括下列步骤：步骤1：在复合生产线的传送带上自下而上重叠地平铺设置第一防水层、第一热熔胶层、一层或多层高强度纤维层、第二热熔胶层、第二防水层，如果包括有多层高强度纤维层，在相邻的两层高强度纤维层之间铺设一层热熔胶层；
步骤2：经传送带传送到红外线加热区预热，可调温度范围为80～200℃，且共分为两个加热区，加热一区：80-120℃，加热二区：120-200℃；
步骤3：然后进入碾压工序热压复合，工作温度为120～180℃，工作压力为8-30kg/cm2，得到高强度复合材料伞布。
上述技术方案的进一步限定在于，第一热熔胶层是一整层热熔胶或者打孔热熔胶膜或者网格热熔胶；
第二热熔胶层是打孔热熔胶膜或者网格热熔胶；
铺设在相邻的两层高强度纤维层之间的热熔胶层是一整层热熔胶或者打孔热熔胶膜或者网格热熔胶；
所述打孔热熔胶膜是在一整层热熔胶上打上一些孔；
所述网格热熔胶是在一整层热熔胶上做上一些网格。
上述技术方案的进一步限定在于，上述聚乙烯是高密度聚乙烯和超高分子量聚乙烯。
上述技术方案的进一步限定在于，第一热熔胶层、第二热熔胶层以及铺设在相邻的两层高强度纤维层之间的热熔胶层的厚度都为0.08-1.5mm。
上述技术方案的进一步限定在于，所述高强度复合纤维层的厚度为0.4-8mm。与现有技术相比，本发明具有下列有益效果：本发明高强度复合材料伞布，采用柔性纤维结构，不仅具有极好的柔性，同时由于采用了极高强度的碳纤维、芳纶纤维、高密度聚乙烯纤维等强度纤维而具有极强的承力能力，可以有效防护高空落物对人体的伤害。
具体实施方式
一种高强度复合材料伞布，其包括自下而上重叠地平铺设置的第一防水层、第一热熔胶层、一层或多层高强度纤维层、第二热熔胶层、第二防水层。
如果包括有多层高强度纤维层，在相邻的两层高强度纤维层之间铺设一层热熔胶层。
所述的第一防水层和第二防水层为银胶布、珠光布、尼龙布和碰姿布中的一种。
所述的第一热熔胶层、第二热熔胶层中使用的热熔胶和在相邻的两层高强度纤维层之间铺设的热熔胶层为下列物质中的一种或者多种的混合物：EVA(乙烯与醋酸乙烯在高压下共聚而成)、聚酰胺(PA)、聚醚砜树脂(PES)、聚乙烯和聚酯酰胺(PEA)。
上述聚乙烯是高密度聚乙烯和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。
第一热熔胶层、第二热熔胶层以及铺设在相邻的两层高强度纤维层之间的热熔胶层的厚度都为0.08-1.5mm。
第一热熔胶层是一整层热熔胶或者打孔热熔胶膜或者网格热熔胶。
第二热熔胶层是打孔热熔胶膜或者网格热熔胶。
铺设在相邻的两层高强度纤维层之间的热熔胶层是一整层热熔胶或者打孔热熔胶膜或者网格热熔胶。
所述打孔热熔胶膜是在一整层热熔胶上打上一些孔。
所述网格热熔胶是在一整层热熔胶上做上一些网格。
所述的高强度纤维层为碳纤维、芳纶、高密度聚乙烯、玻璃纤维编织布或者是以上任意两种或者三种的混编结构。
所述高强度复合纤维层的厚度为0.4-8mm。
上述高强度复合材料伞布的制作方法，包括下列步骤：步骤1：在复合生产线的传送带上自下而上重叠地平铺设置第一防水层、第一热熔胶层、一层或多层高强度纤维层、第二热熔胶层、第二防水层，如果包括有多层高强度纤维层，在相邻的两层高强度纤维层之间铺设一层热熔胶层；
步骤2：经传送带传送到红外线加热区预热，可调温度范围为80～200℃，且共分为两个加热区，加热一区：80-120℃，加热二区：120-200℃；
步骤3：然后进入碾压工序热压复合，工作温度为120～180℃，工作压力为8-30kg/cm2，得到高强度复合材料伞布。
实施例1
在复合生产线的传送带上自下而上依次放卷、叠放、平铺放置0.2mm的银胶布、0.08mm的网格热熔胶、0.2毫米的芳纶纤维、0.08mm的网格热熔胶、0.1mm的银胶布，热熔胶为EVA，然后经传送带送到红外加热区预热，预热温度：加热一区：80℃；加热二区：120℃，加热10-20分钟后，然后进入热压工艺，热压辊的温度为120℃，热压压力为8-15kg/cm2，从两边匀速热压，最后冷却至室温，收卷。
实施例2
在复合生产线的传送带上自下而上依次放卷、叠放、平铺放置0.2mm的银胶布、0.08mm的网格热熔胶、0.2毫米的高密度聚乙烯纤维、0.08mm的网格热熔胶、0.1mm的银胶布，热熔胶为聚乙烯，然后经传送带送到红外加热区预热，预热温度：加热一区：80℃；加热二区：80℃，加热30-90分钟后，然后进入热压工艺，热压辊的温度为75℃，热压压力为15-25kg/cm2，从两边匀速热压，最后冷却至室温，收卷。
实施例3
在复合生产线的传送带上自下而上依次放卷、叠放、平铺放置0.2mm的珠光布、0.08mm的网格热熔胶、0.2毫米的高密度聚乙烯纤维、0.1mm的网格热熔胶、0.2毫米的高密度聚乙烯纤维、0.1mm的网格热熔胶、0.1mm的尼龙布，热熔胶为聚乙烯，然后经传送带送到红外加热区预热，预热温度：加热一区：80℃；加热二区：80℃，加热30-120分钟后，然后进入热压工艺，热压辊的温度为75℃，热压压力为15-25kg/cm2，从两边匀速热压，最后冷却至室温，收卷。
实施例4
在复合生产线的传送带上自下而上依次放卷、叠放、平铺放置0.1mm的银胶布、0.1mm的网格热熔胶、0.2毫米的玻璃纤维与芳纶的混编布、0.1mm的网格热熔胶、0.1mm的尼龙布，热熔胶为EVA，然后经传送带送到红外加热区预热，预热温度：加热一区：120℃；加热二区：150℃，加热30-120分钟后，然后进入热压工艺，热压辊的温度为120℃，热压压力为10-20kg/cm2，从两边匀速热压，最后冷却至室温，收卷。
实施例5
在复合生产线的传送带上自下而上依次放卷、叠放、平铺放置0.1mm的银胶布、0.15mm的网格热熔胶、0.1毫米的玻璃纤维与高密度聚乙烯纤维的混编布、0.15mm的网格热熔胶、0.1毫米的玻璃纤维与高密度聚乙烯纤维的混编布、0.15mm的网格热熔胶、0.1mm的尼龙布，热熔胶为EVA，然后经传送带送到红外加热区预热，预热温度：加热一区：120℃；加热二区：150℃，加热30-120分钟后，然后进入热压工艺，热压辊的温度为120℃，热压压力为10-25kg/cm2，从两边匀速热压，最后冷却至室温，收卷。
下表是各个实施例制得的高强度复合材料伞布的实验参数值。
拉伸强度(Mpa) 模量
实施例1 2000 110
实施例2 1750 90
实施例3 1900 91
实施例4 1100 85
实施例5 950 80
本发明伞布由于采用了具有很好抗冲击性能和缓冲吸能功能的编制纤维结构从而能够有效降低高空抛物落下时带来的强力冲击波进而保护人体头部的安全，高密度聚乙烯和芳纶因具有很好的轴比强度、拉伸强度、模量、断裂伸长率、很好的能量吸收性、良好的抗冲击等性能，常用以防弹衣，防弹头盔等领域应用，当外界冲击波与纤维结构接触时，冲击波可以在纤维中吸收和传递，进而减小冲击波直接在人体上的作用。

Claims (10)

1.一种高强度复合材料伞布，其特征在于，其包括自下而上重叠地平铺设置的第一防水层、第一热熔胶层、一层或多层高强度纤维层、第二热熔胶层、第二防水层；
如果包括有多层高强度纤维层，在相邻的两层高强度纤维层之间铺设一层热熔胶层；
所述的第一防水层和第二防水层为银胶布、珠光布、尼龙布和碰姿布中的一种；
所述的第一热熔胶层、第二热熔胶层中使用的热熔胶和在相邻的两层高强度纤维层之间铺设的热熔胶层为下列物质中的一种或者多种的混合物：EVA、聚酰胺、聚醚砜树脂、聚乙烯和聚酯酰胺；
所述的高强度纤维层为碳纤维、芳纶、高密度聚乙烯、玻璃纤维编织布或者是以上任意两种或者三种的混编结构。
2.根据权利要求1所述的一种高强度复合材料伞布，其特征在于，第一热熔胶层是一整层热熔胶或者打孔热熔胶膜或者网格热熔胶；
第二热熔胶层是打孔热熔胶膜或者网格热熔胶；
铺设在相邻的两层高强度纤维层之间的热熔胶层是一整层热熔胶或者打孔热熔胶膜或者网格热熔胶；
所述打孔热熔胶膜是在一整层热熔胶上打上一些孔；
所述网格热熔胶是在一整层热熔胶上做上一些网格。
3.根据权利要求1所述的一种高强度复合材料伞布，其特征在于，上述聚乙烯是高密度聚乙烯和超高分子量聚乙烯。
4.根据权利要求1所述的一种高强度复合材料伞布，其特征在于，第一热熔胶层、第二热熔胶层以及铺设在相邻的两层高强度纤维层之间的热熔胶层的厚度都为0.08-1.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种高强度复合材料伞布，其特征在于，所述高强度复合纤维层的厚度为0.4-8mm。
6.一种如权利要求1所述的高强度复合材料伞布的制作方法，其特征在于，其包括下列步骤：
步骤1：在复合生产线的传送带上自下而上重叠地平铺设置第一防水层、第一热熔胶层、一层或多层高强度纤维层、第二热熔胶层、第二防水层，如果包括有多层高强度纤维层，在相邻的两层高强度纤维层之间铺设一层热熔胶层；
步骤2：经传送带传送到红外线加热区预热，可调温度范围为80 ～200℃，且共分为两个加热区，加热一区 ：80-120°C，加热二区 ：120-200℃；
步骤3：然后进入碾压工序热压复合，工作温度为 120～ 180℃，工作压力为 8-30kg/cm2，得到高强度复合材料伞布。
7.根据权利要求6所述的高强度复合材料伞布的制作方法，其特征在于，第一热熔胶层是一整层热熔胶或者打孔热熔胶膜或者网格热熔胶；
第二热熔胶层是打孔热熔胶膜或者网格热熔胶；
铺设在相邻的两层高强度纤维层之间的热熔胶层是一整层热熔胶或者打孔热熔胶膜或者网格热熔胶；
所述打孔热熔胶膜是在一整层热熔胶上打上一些孔；
所述网格热熔胶是在一整层热熔胶上做上一些网格。
8.根据权利要求6所述的高强度复合材料伞布的制作方法，其特征在于，上述聚乙烯是高密度聚乙烯和超高分子量聚乙烯。
9.根据权利要求6所述的高强度复合材料伞布的制作方法，其特征在于，第一热熔胶层、第二热熔胶层以及铺设在相邻的两层高强度纤维层之间的热熔胶层的厚度都为0.08-1.5mm。
10.根据权利要求6所述的高强度复合材料伞布的制作方法，其特征在于，所述高强度复合纤维层的厚度为0.4-8mm。
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