CN114808467A - 一种单层单向布的制备系统、制备方法及其制得的单向布 - Google Patents

一种单层单向布的制备系统、制备方法及其制得的单向布 Download PDF

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Abstract

本发明提供的单向布制备系统及制备方法，以整幅的离型基材作为衬底，通过对离型基材表面施胶再转移到聚合物条带上形成单向布，大大减小了单向布生产过程中聚合物条带的行进距离，从根本上避免了由于条带传输引起的单向布缝隙或搭接重叠等缺陷；采用水性聚氨酯或水性环氧树脂等水性胶黏剂可以通过烘干水分得到超薄的胶膜，降低单向布产品中的含胶量，从而提高由单向布制得的防弹板的防弹性能；在收卷之前设置剥离辊可以避免单向布卷材长期储存后离型基材难以剥离；制得的单向布中，较薄的单层单向布可增加防弹板的交织率，提高防弹板的防弹性能；较低的胶膜层面密度和较薄的聚合物层可在保证单向布中聚合物含量的情况下增加防弹板中单向布的交织度，增强防弹板的防弹能力。

Description

一种单层单向布的制备系统、制备方法及其制得的单向布
技术领域
本发明涉及一种单向布的制备系统、制备方法及通过该方法制备的单向布，具体涉及一种超高分子量聚乙烯单向布的制备系统、制备方法及通过该方法制备的单向布。
背景技术
单向布，指在一个方向(通常是经向，也有纬向单向织物)具有大量的纺织纱或无捻粗纱，在另一方向只有少量并且通常是细的纱，布的全部强度都在一个方向上的一种纺织物。
主要有如下三种类型：
1、机织单向布，一般为经向单向布，主要用于建筑桥梁的抗震修复和加固补强，如单向碳纤维布。
2、缝编单向布，专用设备将纤维纱线按一个方向排列，用聚酯纱线缝编而成的织物，主要用于航空航天工业和船舶工业，也有用于建筑加固和体育器材。
3、无纬单向布，实际是一种预浸片材，是用特殊设备将纤维按一个方向排列整齐0度90度交叉铺放2层及以上，用树脂粘合而成，或者复合一层薄膜或离型纸甚至是纤维网格，主要用于体育运动器材，如高尔夫球杆，鱼杆等，也用于防弹领域，主要原料为芳纶和超高分子量聚乙烯。
单向布用于制品有如下特点：
减振效果好，膨胀系数小，骨架轻，变形小，而被广泛应用在航空工业，如雷达罩、电子设备舱、发动机外壳、发动机叶片、舱门、直升飞机的浆叶等；船舶工业，如帆船、快艇、深海鱼船、救生船等；用于体育用品，如渔杆、滑雪板、冰球杆等；用于化学行业，如立体卧式储罐、管道、工作台等；用于医疗行业，如夹板、绷带、人工呼吸器等；用于军事工业，如防护甲、大口径火炮、坦克负重轮等；其他行业，如建筑上用的增强预制件，剑杠织机上用的剑杠、剑带等。
应用于防弹领域的超高分子量聚乙烯材料主要有两种形式，一种是纤维形态，一种是条带形态。纤维单向布生产工艺主要包括展丝-表面处理-浸胶-干燥等工艺制备。而超高分子量聚乙烯条带具有二维物理形态，并且限于目前的生产工艺水平，较难直接获得宽幅(比如大于500mm宽度)条带，需要通过拼接生产条带单向布，通常应用于防弹领域。
应用于防弹领域的超高分子量聚乙烯单向布通常在其一面或两面涂布有胶膜，将涂布有胶膜的单向布交叉层叠之后进行热压，可得到超高分子量聚乙烯层压板，胶膜在其中起到胶黏剂的作用，使相邻两层单向布紧密结合在一起。如中国专利CN105620008A所描述的传统涂胶方式，是将若干宽度较窄的超高分子量聚乙烯条带开卷后以肩并肩拼宽的方式得到未粘合的单层单向布，再将所述单层单向布经输送辊传输至涂胶设备，通过涂胶设备在单层单向布的一面涂布胶液，之后将涂过胶的单向布送至烘箱以烘干胶液，使得单向布表面形成一层胶膜，最后将两层带有胶膜的单向布在横向上交错并粘合在一起，得到双层单向布。上述方式是目前行业比较成熟的工艺路径，属于“微凹涂布”范畴，工艺相对简单，操作方便。但上述工艺存在工艺路径偏长(主要涉及烘箱干燥)、占地面积大、车速慢等缺点，条带在长距离的输送过程中，产品的拼接精度难以控制，极容易出现缝隙或搭接重叠的现象，造成产品中存在缺陷。
对于超高分子量聚乙烯单向布层压制得的防弹产品而言，层压板的交织程度越高，则层压板的防弹性能越好，因此，制备层压板的单向布的厚度越薄，则层压得到的相同尺寸的层压板的单向布层数就越多，交织程度就越高。然而，层压过程中需要给每一层单向布上涂覆一层胶黏剂，随着单向布层数的增加，若仅单向布的厚度在减小，而每层单向布上的胶层厚度(即施胶量)不变时，则层压板中的胶黏剂含量就会上升。层压板中胶黏剂含量的提升会对层压板的防弹性能造成较大影响，因此单向布上的施胶量不宜过高。然而低施胶量又存在工艺上的困难，涂布行业中常用的流延涂布的胶液粘度过大，难以涂布得到低面密度的胶层，胶液施加于单向布表面时易团聚成液珠，造成胶面不均匀，这些都会对粘合性能产生不利影响。
发明内容
为解决上文中提到的问题，本发明提出了一种单层单向布的制备系统、制备方法及其制得的单向布，可有效缩短单向布的工艺路线长度，避免未粘合的单层单向布在输送过程中出现缝隙或搭接重叠等缺陷。
本发明涉及一种单层单向布的制备系统，其特征在于，包括依次设置的热转移胶膜制备单元和胶膜转移单元，所述热转移胶膜制备单元包括依次设置的离型基材放卷设备、胶液涂布设备和烘干设备，所述胶液涂布设备将水性热塑性胶液涂布于离型基材表面，所述胶膜转移单元包括依次设置的条带放卷设备、胶膜转移设备和收卷辊。
可选的，所述条带放卷设备和胶膜转移设备之间设置有条带表面处理设备。
可选的，所述胶膜转移设备包括热压辊和冷却辊。
先在离型基材表面制备热转移胶膜，再通过胶膜转移单元将放卷后的条带复合于离型基材上，相比于传统的单向布制造方法，这种形式将条带的涂胶和烘干工序转移到了离型基材上，大大减小了条带的传输距离，避免了条带在传输过程中发生横向位移造成的搭接重叠或缝隙等缺陷；离型基材能约束贴合在其表面的条带的横向位置，进一步防止条带发生横向位移。
其中，在胶液涂布设备后设置烘干设备是为了排除胶液中的水分形成胶膜，降低胶膜的厚度。条带表面处理设备可增加聚合物条带与胶膜之间的结合力，便于后期使用过程中离型基材与胶膜分离的同时胶膜能与聚合物条带牢固结合。设置热压辊是为了使热塑性胶在受热的同时对其施加一定的压力，从而能使胶膜与聚合物条带紧密结合，当胶膜与聚合物条带的粘合能力大于胶膜与离型基材的粘合能力时，剥离离型基材时胶膜将会留在聚合物条带上。
可选的，所述胶液涂布设备包括胶槽和胶辊，胶槽中设置有胶液，胶辊的一部分浸没于胶液中。
可选的，所述离型基材的宽度与最终产品单向布的宽度相同。
可选的，所述水性聚氨酯胶黏剂为复配式水性聚氨酯胶黏剂。
单一组分的水性聚氨酯胶黏剂对低表面能材质的粘接效果不佳，且力学性能和耐候性能往往也无法满足要求，因此本发明中采用复配式水性聚氨酯胶黏剂，以提高粘接效果、力学性能和耐候性等。
可选的，所述水性聚氨酯胶黏剂的固含量为20～80％，优选30～60％。
可选的，所述胶膜转移设备和收卷辊之间设置有剥离辊。
剥离辊用于将胶膜转移之后的单向布和离型基材分离，经过冷却后的单向布中，胶膜和聚合物条带之间已经紧密地粘合在一起，此时剥离离型基材，离型基材能与胶膜较好地分离，使胶膜留在单向布上。由于胶膜本身具备一定的强度，此时单向布在横向上也不易产生缝隙或重叠等缺陷，可直接进行收卷，也可将离型基材同单向布一同收卷。
若直接将离型基材同单向布一起收卷，经仓库储存后，再次剥离离型基材时，可能会出现离型基材剥离困难的问题，胶膜易残留于离型基材上，甚至造成单向布横向撕裂。为解决上述问题，可通过剥离辊使离型基材与胶膜在收卷之前先进行一次剥离，再将离型基材与胶膜二次贴合，这样离型基材与胶膜之间发生了一次长度方向上的错位，且二次贴合时离型基材与胶膜之间没有经过热压复合，能有效防止收卷长期储存后出现难以剥离的情况。
一种单层单向布的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：离型基材从所述离型基材放卷设备上放卷，由传输辊输送至涂胶设备进行胶液涂布；
步骤2：将涂布过胶液的离型基材输送至烘干设备对胶液进行烘干，在离型基材表面形成一层胶膜；
步骤3：条带放卷设备对多个条带卷材进行放卷，将条带贴合至离型基材表面的胶膜上；
步骤4：将与离型基材贴合后的条带通过胶膜转移设备，使条带结合至离型基材上，形成单向布；
步骤5：将结合后的单向布收卷打包。
采用上述的单向布制备方法，胶液涂布于离型基材上，由于离型基材本身就是一张完整的宽幅面膜，即使长距离输送，也不会出现条带间的搭接重叠或缝隙等缺陷，因此对离型基材进行涂布，可将冗长的涂胶-干燥工序转移至离型基材上，条带从放卷设备上释放后直接与带有胶膜的离型基材贴合并热压复合为单向布，大大减短了条带在松散状态下的输送距离，极大减小了单向布出现缝隙或搭接重叠的概率，有效提高了单向布的生产质量。
可选的，在步骤4与步骤5之间通过剥离辊将离型基材与胶层剥离，再通过二次贴合辊将离型基材再次贴合于胶膜上。
可选的，所述胶液为水性聚氨酯胶黏剂或水性环氧树脂等中的一种或几种。
聚氨酯胶黏剂是一种热塑性胶黏剂，便于后道防弹板的热压成型，常温下具有良好的粘接性能和耐候性。采用水性聚氨酯或水性环氧树脂是由于水性胶黏剂中的聚氨酯或环氧树脂分散于水溶液中，能够降低胶液粘度，使胶液均匀地涂布于离型基材上，随后将胶液烘干，除去多余的水分，就只剩下薄薄的一层胶膜留在离型基材上，可有效降低存留于离型基材上的胶面密度。
可选的，所述离型基材为聚烯烃薄膜，聚酯薄膜，离型纸中的一种，所述聚烯烃是聚丙烯，聚乙烯中的一种或几种；所述聚酯是聚对苯二甲酸乙二酯，聚碳酸酯中的一种或几种。
本发明中，为使产品具有良好的粘接性能和耐候性能，以及防弹领域特殊功能性要求，更重要的是同时为了降低施胶量，选用了水性聚氨酯胶黏剂或者水性环氧树脂胶黏剂等水性胶黏剂。这对离型基材的选择也提出了要求，若离型基材的表面能过低，水性胶黏剂涂布于离型基材表面时，胶液会在离型基材表面团聚成小水珠，无法涂布成为均匀的胶面。因此，本发明需选用表面能适中的聚合物膜或离型纸，如聚丙烯，聚乙烯等聚烯烃类薄膜、聚对苯二甲酸二乙酯、聚碳酸酯等聚酯类薄膜，或符合要求的离型纸等纸张类，能使水性胶黏剂均匀地施加于离型基材表面成为均匀的胶膜。且上述材料与胶膜的结合性能要弱于单向布与胶膜的结合性能，以便所述胶膜能够从基膜转移到单向布上。
一种单向布，包括聚合物层和胶层，其特征在于，所述聚合物层由多个平行排列的单向拉伸聚合物条带组成，所述聚合物层与胶层贴合，其中，聚合物层的厚度小于60μm，优选小于40μm，更优选小于30μm，胶层面密度小于5g/m2，所述聚合物条带的拉伸强度大于1.5GPa，所述胶层拉伸强度大于10MPA，拉伸弹性模量大于100MPa。
为了增加最终防弹产品的交织度，本发明采用了厚度低于60μm的聚合物条带，与之匹配的，为维持单向布中聚合物条带的占比，胶层面密度要低于5g/m2，采用本发明提供的胶液涂布方法，使得胶层面密度可以控制在5g/m2以下；为便于单向布后期加工及保证产品的防弹性能，胶膜应具备一定的拉伸强度和拉伸弹性模量，这是通过选择复配式水性聚氨酯胶黏剂实现的，胶膜拉伸强度应大于10MPAa，优选大于20MPa，更优选大于40MPa，拉伸弹性模量大于50MPa，优选大于150MPa，更优选大于300MPa。
可选的，所述胶层与聚合物层相对的面贴合有离型基材层，所述聚合物层与胶层之间的剥离强度大于离型基材层与胶层之间的剥离强度。
离型基材层的存在可避免单向布存储过程中发生粘连。
可选的，所述单向布宽度大于1m。
可选的，所述胶层是热塑性聚氨酯。
可选的，所述胶层面密度为2.5-4g/m2。
可选的，所述条带之间的缝隙小于1mm。
可选的，所述条带之间没有缝隙。
可选的，所述离型基材为聚烯烃薄膜，聚酯薄膜，离型纸中的一种，所述聚烯烃是聚丙烯，聚乙烯中的一种或几种；所述聚酯是聚对苯二甲酸乙二酯，聚碳酸酯中的一种或几种。
可选的，所述聚合物为超高分子量聚乙烯、聚丙烯、芳纶中的一种或几种。
可选的，所述聚合物条带的拉伸强度大于2.5GPa。
可选的，所述聚合物条带的厚度小于25μm。
一种抗冲击板材，其特征在于，采用前文所述的单向布交叉层叠热压制得。
有益效果：
本发明提供的单向布制备系统，以整幅的离型基材作为衬底，通过对离型基材表面施胶再转移到聚合物条带上形成单向布，大大减小了单向布生产过程中聚合物条带的行进距离，从根本上避免了由于条带传输引起的单向布缝隙或搭接重叠等缺陷；采用水性聚氨酯作为胶黏剂可以通过烘干水分得到超薄的胶膜，提高由单向布制得的防弹板的防弹性能；在收卷之前设置剥离辊可以避免单向布卷材长期储存后离型基材难以剥离；较薄的单层单向布可增加防弹板的交织率，提高防弹板的防弹性能。
附图说明
图1是本发明一种单层单向布制备系统的结构示意图
图2是本发明一种单层单向布的结构示意图
图3是本发明带有离型基材的单层单向布的结构示意图
附图标记说明如下：
10.离型基材 11.离型基材放卷设备 20.涂胶后的离型基材 21.胶液涂布设备22.胶辊 23.胶槽 24.胶液 30.烘干后的离型基材 31.烘干设备 40.松散单向布 41.条带放卷设备 42.聚合物条带 43.条带表面处理设备 50.复合单向布 51.初步复合辊 52.热压辊 53.冷却辊 54.剥离辊 55二次复合辊 60.成品单向布 61.收卷设备 62.离型基材层63.热转移胶膜层 64.聚合物层
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将通过文字结合附图对本发明实施例中的技术方案进一步进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标。
在此，还需要说明的一点是，在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图和说明中仅仅描述了与根据本发明的方案密切相关的装置结构，为了更清楚地示出本发明所述设备的结构，附图中省去了一些结构，以突出表示重要部分的特征结构。
下文中，拉伸强度和拉伸弹性模量的测定方法参照ASTM D882所记载的测定方法。
实施例1
本实施例涉及一种单层单向布的制备系统，其结构示意图如图1所示。
所述单向布是由多个聚合物条带拼接而成的宽幅膜状制品，所述聚合物可以是超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、芳纶等材料，也可以是聚合物和其他材料的复合材料，如以碳纤维或玻璃纤维为增强相的高分子复合材料。所述条带可以是横截面长宽比较大的带材，也可以是横截面长宽比较小的条材或纤维状材料。本实施例中，聚合物条带可采用由帝人公司生产的Endumax
Figure BDA0003637536620000071
超高分子量聚乙烯单向拉伸薄膜，其宽度为133mm，厚度为50μm。所述单层单向布制备系统包括热转移胶膜制备单元和胶膜转移单元，所述热转移胶膜制备单元包括依次设置的离型基材放卷设备11，胶液涂布设备21，烘干设备31。
离型基材放卷设备11释放离型基材卷材得到离型基材10。对于超高分子量聚乙烯单向布的生产而言，离型基材材质的选取尤为关键，因为超高分子量聚乙烯条带的表面光滑，与胶膜的结合性能较差，因此要求离型基材10与胶膜的结合性能要弱于超高分子量聚乙烯，这样才能保证剥离离型基材时胶膜能留在单向布上。然而，发明人在研发过程中发现，与胶膜结合性能差的材料通常是疏水的，本实施例中采用的是水性聚氨酯胶液，胶液以水作为溶剂，在疏水材料表面容易团聚成液滴，对离型基材施胶时会造成胶液涂布不均匀，影响胶膜在离型基材上分布的均匀性和厚度的均匀性。因此离型基材的材料选择要能够实现水性胶液均匀涂布的同时，与胶膜的结合性能要弱于超高分子量聚乙烯，发明人经长期试验和工艺改进，选用聚丙烯薄膜作为离型基材10。在本实施例中，离型基材10是一张幅面完整无接缝的、宽度与最终单向布产品宽度相同的聚丙烯薄膜。
经离型基材放卷设备11放卷后，离型基材10通过输送辊沿预设方向行进，行进至胶液涂布设备21时，胶液涂布设备21通过胶辊22将胶槽23中的水性聚氨酯胶液24涂布于离型基材10的一面，得到涂胶后的离型基材20。由于聚氨酯胶黏剂具有良好的粘接效果、优异的力学性能和耐候性，而超高分子量聚乙烯单向布主要用于防弹材料的制备，对力学性能和耐候性要求高，因此本实施例中采用聚氨酯胶黏剂。为了能使胶膜面密度尽可能低，本实施例中采用水性聚氨酯胶液，水性聚氨酯涂布于离型基材后，由于水性聚氨酯的固含量相对较低，烘干胶液中的水分可有效降低得到的胶膜面密度，得到超薄胶膜。胶膜越薄，则由单向布制得的防弹制品中超高分子量聚乙烯的含量就越高，则防弹性能就越好。同时，由于本实施例的产品是用于防弹材料，为使胶膜具备良好的粘接效果、优异的力学性能和耐候性，具体地，本实施例中采用的胶黏剂是固含量为20％的复配式水性聚氨酯胶黏剂。
涂胶后的离型基材20继续通过输送辊行进，通过烘干设备31，经烘干设备加热去除涂胶后的离型基材20上胶液中的水分，在离型基材10的表面形成超薄胶膜，得到烘干后的离型基材30，其表面的超薄胶膜即热转移胶膜，在本实施例中，烘干后的离型基材30表面的热转移胶膜面密度为3g/m2，烘干后的离型基材30通过输送辊输送至胶膜转移单元与聚合物条带42复合。
所述胶膜转移单元包括依次设置的条带放卷设备41，条带表面处理设备43，初步复合辊51，热压辊52，冷却辊53，剥离辊54和二次复合辊55。
条带放卷设备41设置有多个，对多个聚合物条带卷材进行放卷得到聚合物条带42，各个条带42通过其对应的输送辊汇集到同一个输送辊上，从而得到松散单向布40。所谓松散单向布40是指各个条带42汇集到同一个输送辊上之后，各个条带42肩并肩排列，形成一个宽幅的松散单向布40。由于该松散单向布40中各个条带之间没有约束力，彼此是松散的，因此在输送过程中条带42的位置易发生偏移，造成最终的单向布产品中出现缝隙或搭接重叠等缺陷。因此本发明中将涂胶和烘干工序转移至离型基材10上，幅面完整无接缝的离型基材10即使经过长距离传输，也不会出现搭接重叠或缝隙的问题，离型基材10上形成的胶膜始终是完整的。此外，当松散单向布40贴合到烘干后的离型基材30上后，烘干后的离型基材30能约束松散单向布40中的条带42，避免条带42之间出现搭接重叠或缝隙等缺陷。
松散单向布40经过条带表面处理设备43对其表面进行改性处理，本实施例中的条带表面处理设备是电晕机，经表面处理后的松散单向布40能够更好地与胶膜粘合，从而使离型基材脱模时胶膜能留在单向布40上。经表面处理后的松散单向布40与烘干后的离型基材30的行进路线汇集到初步复合辊51上，在初步复合辊51处，松散单向布40贴合到烘干后的离型基材30上。此处的初步复合辊51不是必须的，松散单向布40和烘干后的离型基材30也可免去初步复合直接由热压辊52贴合在一起。贴合后的单向布经过胶膜转移设备后，胶膜与松散单向布40粘附在一起，本实施例中，胶膜转移设备由热压辊52和冷却辊53组成，贴合后的单向布依次经过热压辊52和冷却辊53，热压辊52的设定温度应小于150度，本实施例为110℃，同时热压辊52向单向布施加小于或等于5MPa的压力，在热压辊52的作用下，聚氨酯胶在温度和压力的作用下与聚合物条带42紧密地粘合在一起，经冷却辊53冷却后，得到复合单向布50。
复合单向布50要求在使用时离型基材10可以轻松地剥离，使胶膜完整地留在聚合物条带42上。然而若直接将复合单向布50进行收卷，则复合单向布50在存储过程中，胶膜与离型基材10之间的结合会随时间变得更加紧密，使用时会出现胶膜粘连在离型基材10上的情况，甚至在剥离过程中造成单向布的撕裂，这些情况都是不希望看到的。
但刚刚经过热压和冷却的复合单向布50的离型基材10与胶膜接触时间较短，离型基材10较易与胶膜分离，因此在本实施例中，在收卷之前将复合单向布50经过剥离辊54，将复合单向布50分离为离型基材10和胶膜单向布层，其中，剥离角度α优选大于45°，剥离角度α过小则离型基材和胶膜单向布之间会由于导向辊的张力造成剥离困难。
之后将离型基材10和胶膜单向布层经过二次复合辊55再次贴合在一起重新得到成品单向布60，输送至收卷设备61进行收卷，离型基材10与成品单向布60一同收卷可防止成品单向布60卷材存储过程中卷材的胶面与未涂胶面粘在一起造成的卷材放卷困难。经剥离辊54剥离后再经二次复合辊55再次贴合在一起的离型基材10和胶膜之间在长度方向上发生了一次错位，且二次贴合的离型基材10与胶膜之间没有经过热压结合，使得离型基材10与胶膜之间的结合力大大减弱，再次剥离时离型基材10更加容易与胶膜分离，能有效避免收卷长期储存后出现难以剥离的情况。
除与离型基材10一同收卷外，生产中也可将离型基材10剥离后将单向布和离型基材分开收卷，这样得到的单向布产品中只有聚合物层和胶层。亦或是单向布和离型基材分开收卷，其中离型基材回收继续用于单向布的生产，单向布收卷时在有胶膜的一面衬垫一层农膜以防止单向布粘连。
采用本实施例的方法制备的成品单向布60，由于松散状态的松散单向布40传输距离短，烘干后的离型基材30与松散单向布40贴合后在横向上对其有约束，因此极大避免了条带42之间的搭接重叠或缝隙等缺陷，采用水性聚氨酯胶液烘干的方式制得了均匀的超薄胶膜，在满足粘接性能的前提下降低了施胶量；对条带42表面改性提高了条带42与胶膜的结合性能，使得剥离离型基材10的时候胶膜能留在单向布上；收卷前先进行一次离型基材10剥离再二次复合的方式使得成品单向布经过长期存储依然可以轻松地剥离离型基材10，提高了单向布质量。
实施例2
本实施例涉及一种通过实施例1制备的超高分子量聚乙烯单向布。如图2所示，单向布60包括热转移胶膜层63和聚合物层64，其中，所述热转移胶膜层63来自于实施例1生产过程中的热转移胶膜，所述热转移胶膜层63为水性聚氨酯，热转移胶膜层63的面密度为3.5g/m2，其拉伸强度为15MPa，拉伸弹性模量为108MPa，胶膜层具备一定的强度，尽可能避免降低防弹板的强度；聚合物层64来自于实施例1生产过程中的松散单向布40，所述聚合物层64由8根平行排列的单向拉伸聚合物条带42组成，所述聚合物材料可采用由帝人公司生产的
Figure BDA0003637536620000111
超高分子量聚乙烯单向拉伸薄膜，其宽度为133mm，厚度为50μm，拉伸强度为1.98GPa，较低的胶膜层面密度和较薄的聚合物层可在保证单向布中聚合物含量的情况下增加防弹板中单向布的交织度，增强防弹板的防弹能力；本实施例中，聚合物条带42之间没有缝隙，所述单向布宽度为1064mm。
如图3所示，所述单向布60还可以包括一离型基材层62，所述聚合物层64经由热转移胶膜层63贴合于离型基材层62上，所述离型基材层62可以是来自于实施例1生产过程中的离型基材10，也可以是单向布在收卷时衬垫的农膜。其中聚合物层64在生产过程中经由条带表面处理设备43电晕处理，聚合物层64与热转移胶膜层63之间的剥离强度大于离型基材层62与热转移胶膜层63之间的剥离强度，因此在使用时，离型基材层62易于从单向布60上剥离，离型基材层62剥离后热转移胶膜层63留在聚合物层64表面，多个带有热转移胶膜层63的聚合物层64可堆叠热压得到防弹制品。

Claims (10)

1.一种单层单向布的制备系统，其特征在于，包括依次设置的热转移胶膜制备单元和胶膜转移单元，所述热转移胶膜制备单元包括依次设置的离型基材放卷设备、胶液涂布设备和烘干设备，所述胶液涂布设备将水性热塑性胶液涂布于离型基材表面，所述胶膜转移单元包括依次设置的条带放卷设备、胶膜转移设备和收卷辊。
2.根据权利要求1所述的一种单层单向布的制备系统，其特征在于，所述胶膜转移设备包括热压辊和冷却辊，所述条带放卷设备和胶膜转移设备之间设置有条带表面处理设备。
3.根据权利要求1所述的一种单层单向布的制备系统，其特征在于，所述胶液涂布设备包括胶槽和胶辊，胶槽中设置有胶液，胶辊的一部分浸没于胶液中。
4.根据权利要求1所述的一种单层单向布的制备系统，其特征在于，所述胶膜转移设备和收卷辊之间设置有剥离辊。
5.一种单层单向布的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：离型基材从所述离型基材放卷设备上放卷，由传输辊输送至涂胶设备进行胶液涂布；
步骤2：将涂布过胶液的离型基材输送至烘干设备对胶液进行烘干，在离型基材表面形成一层胶膜；
步骤3：条带放卷设备对多个条带卷材进行放卷，将条带贴合至离型基材表面的胶膜上；
步骤4：将与离型基材贴合后的条带通过胶膜转移设备，使条带结合至离型基材上，形成单向布；
步骤5：将结合后的单向布收卷打包。
6.根据权利要求5所述的一种单层单向布的制备方法，其特征在于，在步骤4与步骤5之间通过剥离辊将离型基材与胶层剥离，再通过二次贴合辊将离型基材再次贴合于胶膜上。
7.根据权利要求5所述的一种单层单向布的制备方法，其特征在于，所述胶液为水性聚氨酯胶黏剂或水性环氧树脂胶黏剂中的一种或几种，所述离型基材为聚烯烃薄膜，聚酯薄膜，离型纸中的一种，所述聚烯烃是聚丙烯，聚乙烯中的一种或几种，所述聚酯是聚对苯二甲酸乙二酯，聚碳酸酯中的一种或几种。
8.一种单向布，包括聚合物层和胶层，其特征在于，所述聚合物层由多个平行排列的单向拉伸聚合物条带组成，所述聚合物层与胶层贴合，其中，聚合物层的厚度小于60μm，胶层面密度小于5g/m2，所述聚合物条带的拉伸强度大于1.5GPa，所述胶层拉伸强度大于10MPA，拉伸弹性模量大于100MPa。
9.根据权利要求8所述的一种单向布，其特征在于，所述胶层与聚合物层相对的面贴合有离型基材层，所述聚合物层与胶层之间的剥离强度大于离型基材层与胶层之间的剥离强度。
10.根据权利要求8所述的一种单向布制成的抗冲击制品，其特征在于，由至少两层所述单向布交叉层叠热压制成。
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