CN207779236U - 一种含有纳米吸能材料的防弹衣 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种含有纳米吸能材料的防弹衣，包括第一防水层、外包层、防弹层、纳米吸能材料模块和第二防水层，外包层设置在第一防水层的内侧，防弹层设置在外包层的内侧，纳米吸能材料模块设置在防弹层的内侧，第二防水层设置在纳米吸能材料模块的内侧。本实用新型的防弹衣缓冲吸能效果优异，能够防止子弹冲击带来的非贯穿性损伤。

Description

一种含有纳米吸能材料的防弹衣

技术领域

本实用新型涉及防弹衣的缓冲吸能结构领域，尤其是一种含有纳米吸能材料模块的防弹衣。

背景技术

防弹衣是指能吸收和耗散弹头与破片动能，阻止穿透，有效保护人体受防护部位的一种服装。防弹衣可分为软体、硬体和软硬复合体三种。软体防弹衣的材料主要以高性能纺织纤维的复合材料无纬布为主，这些高性能纤维远高于一般材料的能量吸收能力，赋予防弹衣防弹功能，并且由于这种防弹衣一般采用纺织品的结构，因而又具有相当的柔软性，称为软体防弹衣。硬体防弹衣则是以特种钢板、超强铝合金等金属材料或者氧化铝、碳化硅等硬质非金属材料为主体防弹材料，由此制成的防弹衣一般不具备柔软性，以插板形式为主。软硬复合式防弹衣的柔软性介于上述两种类型之间，它以软质材料为内衬，以硬质材料作为面板和增强材料，是一种复合型防弹衣。

防弹衣的防弹性能主要体现在以下两个方面：

(1)防弹片：各种爆炸物如炸弹、地雷、炮弹和手榴弹等爆炸产生的高速破片是战场上的主要威胁之一。据调查，一个战场中的士兵所面临的威胁大小顺序是：弹片、枪弹、爆炸冲击波和热。所以，要十分强调防弹片的功能。

(2)防非贯穿性损伤：子弹在击中目标后会产生极大的冲击力，这种冲击力作用于人体所生产的伤害常常是致命的。这种伤害不呈现出贯穿性，但会造成内伤，重者危及生命。所以防止非贯穿性损伤也是体现和检验防弹衣防弹性能的一个重要方面。

虽然防弹衣能有效地阻止弹丸进入体内，但由于胸廓与防弹材料的距离有限，防弹材料的变形挤压与压波传递仍可能导致弹着点下脏器钝性损伤及远达脑部，这种损伤被称为防弹衣后钝性损伤。在弹头未能穿透防弹衣的情况下，其冲击动能却仍会作用于人体上，产生所谓“冲击凹陷”，形成类似于钝器猛击造成的伤害，除淤伤、青肿外，严重的可能造成人体的内脏、骨骼受伤，甚至致死。在防弹衣未被击穿的情况下，这种“非贯穿性损伤”就是衡量防护质量的重要依据。软质防弹衣受“钝伤”的影响比较明显。传统防弹衣采用加厚泡沫缓冲层来进行一定的缓冲，即动能的吸收效果，但是该结构一次性使用，即产生弹性形变后不能够自行恢复，需要进行相应的更换；而且加厚的泡沫层弹性形变很低，给使用人员作战技术的灵活行动带来一定的限制。

发明内容

本实用新型针对现有防弹衣缓冲层效果不够理想且不能重复利用的不足，提出了一种含有纳米吸能材料的防弹衣，本实用新型的防弹衣缓冲吸能效果优异，能够防止子弹冲击带来的非贯穿性损伤。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种含有纳米吸能材料的防弹衣，包括第一防水层、外包层、防弹层、纳米吸能材料模块和第二防水层，外包层设置在第一防水层的内侧，防弹层设置在外包层的内侧，纳米吸能材料模块设置在防弹层的内侧，第二防水层设置在纳米吸能材料模块的内侧。

纳米吸能材料模块包括封装层，封装层内封装有填充液，填充液中分散有纳米沸石。

封装层的材质为柔性材料。

封装层的材质为橡胶、PVC塑料或TPU弹性体。

填充液为溶液或凝胶材料。

防弹层为高性能纤维。

防弹层为芳纶、PBO、超高分子量聚乙烯或碳纤维。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型通过在防弹层的内侧设置纳米吸能材料模块，纳米吸能模块的吸能效果是传统吸能材料吸能效果的数十至上百倍，具有非常优异的吸能效果，做到缓冲防护，极大的减少对人体的伤害。通过使用纳米吸能材料模块，在外封装不破损的情况下能够自行恢复，能够做到重复使用，降低使用成本，更加环保。本实用新型的防弹衣在使用时，将纳米吸能材料模块直接缝制或填充在现有防弹衣的防弹层和第二防水层之间即可，制作工艺简单，在防弹衣中安放简便，对防弹衣本身结构和生产几乎没有任何改动，保护效果提升明显。

附图说明

图1为本实用新型的含有纳米吸能材料的防弹衣的示意图。

图2为本实用新型的纳米吸能材料模块的示意图。

图中，1-第一防水层，2-外包层，3-防弹层，4-纳米吸能材料模块，5-第二防水层，6-封装层，7-纳米沸石，8-填充液。

具体实施方式

下面结合附图来对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示，本实用新型的含有纳米吸能材料的防弹衣，包括第一防水层1、外包层2、防弹层3、纳米吸能材料模块4和第二防水层5，外包层2设置在第一防水层1的内侧，防弹层3设置在外包层2的内侧，纳米吸能材料模块4设置在防弹层3的内侧，纳米吸能材料模块4起到缓冲保护人体的作用，第二防水层5设置在纳米吸能材料模块4的内侧；

防弹层3为高性能纤维，如芳纶、PBO、超高分子量聚乙烯或碳纤维，超高分子量聚乙烯、芳纶、PBO或碳纤维织物的指定面密度(即单层面密度)最低为150g/m²,最高450g/m²，防弹层 3根据所需层数叠层包装固定，与外包层2，第一防水层1和第二防水层5构成防弹衣主体。

如图2，纳米吸能材料模块4包括封装层6，封装层6内封装有填充液8，填充液8中分散有纳米沸石7。封装层6的材质选用柔性材料，如橡胶、PVC塑料或热塑性聚氨酯弹性体(Thermoplastic polyurethane)；填充液8为溶液或凝胶材料，溶液选用水，乙醇，乙二醇，甘油或硅油，凝胶材料为在溶液的基础上加入琼脂或羧甲基纤维素钠等增稠剂形成的；

本实用新型的防弹衣在传统以高性能纤维为主要防护层的软质防弹衣内侧增加一层经过优化模拟设计得出的，具有特殊结构的，含有纳米吸能材料的缓冲防护层，即纳米吸能材料模块。具有特殊结构的纳米吸能材料模块中填充有纳米吸能材料或纳米吸能材料与压缩空气的组合。所述纳米吸能材料为以纳米沸石7为主的填充液8。同时，纳米吸能材料成本低，制备方法简单，轻便灵活不影响防弹衣整体穿着的舒适感。该防弹衣采用科学、优化的结构设计，缓冲模块采用新型纳米吸能材料，不仅可以起到良好的缓冲和人体保护作用，还能多次重复使用，材料本身廉价易得，无毒无害，不会对人体健康和生态环境造成破坏。

与现有技术相比，本实用新型带来的有益效果是：

1)本实用新型使用的纳米吸能材料是传统吸能材料吸能效果的数十至上百倍，具有非常优异的吸能效果，做到缓冲防护，极大的减少对人体的伤害。

2)本实用新型使用的纳米吸能材料模块在外封装不破损的情况下能够自行恢复，可以做到重复使用，降低使用成本，更加环保。

3)本实用新型使用的纳米吸能材料模块制作工艺简单，在防弹衣中安放简便，对防弹衣本身结构和生产几乎没有任何改动，保护效果提升明显。

经过中华人民共和国公共安全行业标准GA141-2010测试验证，含有所述纳米吸能材料模块的防弹衣具有很好的缓冲效果，能够将测试背衬胶泥中弹后深度衰减至原有不含有纳米吸能材料模块防弹衣的一半；

本实用新型中所用到的纳米吸能模块与传统缓冲结构相比吸能效果显著，同时在外封装结构不破坏的情况下能够自行恢复，降低成本；结构简单，便于工业化大批量生产。

以上所述的仅为本实用新型的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种含有纳米吸能材料的防弹衣，其特征在于，包括第一防水层(1)、外包层(2)、防弹层(3)、纳米吸能材料模块(4)和第二防水层(5)，外包层(2)设置在第一防水层(1)的内侧，防弹层(3)设置在外包层(2)的内侧，纳米吸能材料模块(4)设置在防弹层(3)的内侧，第二防水层(5)设置在纳米吸能材料模块(4)的内侧。

2.根据权利要求1所述的一种含有纳米吸能材料的防弹衣，其特征在于，纳米吸能材料模块(4)包括封装层(6)，封装层(6)内封装有填充液(8)，填充液(8)中分散有纳米沸石(7)。

3.根据权利要求2所述的一种含有纳米吸能材料的防弹衣，其特征在于，封装层(6)的材质为柔性材料。

4.根据权利要求3所述的一种含有纳米吸能材料的防弹衣，其特征在于，封装层(6)的材质为橡胶、PVC塑料或TPU弹性体。

5.根据权利要求2所述的一种含有纳米吸能材料的防弹衣，其特征在于，填充液(8)为溶液或凝胶材料。

6.根据权利要求1所述的一种含有纳米吸能材料的防弹衣，其特征在于，防弹层(3)为高性能纤维。

7.根据权利要求1所述的一种含有纳米吸能材料的防弹衣，其特征在于，防弹层(3)为芳纶、PBO、超高分子量聚乙烯或碳纤维。