一種雙面成型網(wǎng)格防刺材料及其制造工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙面成型網(wǎng)格防刺材料的制備方法，包括以下步驟：將網(wǎng)格布平鋪在工作臺上，并用夾具固定四邊；利用自動點(diǎn)膠機(jī)對每一個(gè)高分子顆粒表面進(jìn)行涂膠；當(dāng)每個(gè)高分子顆粒表面涂好粘結(jié)劑之后，利用機(jī)械手把顆粒按照設(shè)計(jì)的圖案分布與網(wǎng)格布進(jìn)行離散的粘合；將網(wǎng)格布翻面固定在工作臺上，重復(fù)上述步驟，利用機(jī)械手把高分子顆粒一顆一顆的固化在網(wǎng)格布表面，最終制備出雙面成型網(wǎng)格防刺材料。本發(fā)明采用超高性能網(wǎng)格布與高分子顆粒進(jìn)行復(fù)合，網(wǎng)格布起到加強(qiáng)筋的作用，大大提高了防刺層的機(jī)械強(qiáng)度。高分子顆粒與網(wǎng)格布復(fù)合緊密，并呈離散狀態(tài)分布，整個(gè)防刺材料存在一定的間隙，保證制備的防刺材料具有良好的柔軟性能和透氣性能。
【專利說明】一種雙面成型網(wǎng)格防刺材料及其制造工藝
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本發(fā)明涉及一種功能性防護(hù)材料及其制造工藝，特別是涉及一種新型雙面成型網(wǎng)格防刺材料及其制造工藝。
[【背景技術(shù)】]
[0002]隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公共安全問題變得越來越突出，人們越來越意識到自身安全防護(hù)的重要性，國家也加大了對安全防護(hù)領(lǐng)域的支持力度。近些年來，防刺服逐步與防彈服分離，被各國研究人員重視和深入研發(fā)，防刺服成了當(dāng)前的熱門研究對象。2009年9月，我國公安部下達(dá)“公裝財(cái)【2009】705號關(guān)于下達(dá)防彈防刺服戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)的通知”，希望盡快完成國產(chǎn)防彈防刺服的研制工作。包括公安、民警、城管、保安、司機(jī)等行業(yè)人員對一系列安全防護(hù)產(chǎn)品有巨大的需求。
[0003]目前市場上主要存在硬質(zhì)防刺服、柔性防刺服和液體防刺服這幾類。硬質(zhì)防刺服的防刺層基本由特種鋼、鈦合金等金屬板或金屬片加工生產(chǎn)而成，這種防刺服防刺性能優(yōu)異，但是堅(jiān)硬笨重，靈活性差。柔性防刺服一般采用芳綸、高強(qiáng)聚乙烯與高性能陶瓷相結(jié)合制成，防刺性能良好，但是質(zhì)量過重，靈活性差，成本高昂，不適合大范圍推廣。液體防刺服還正處于研究階段，沒有廣泛推向市場。雖然它本身柔軟舒適，重量較輕，抗沖擊性能優(yōu)異，但是液體防刺服長期存放，防刺性能大打折扣，還需要進(jìn)一步研究與開發(fā)。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種防刺性能優(yōu)良，柔軟舒適，成本較低的新型雙面成型網(wǎng)格防刺材料及其制造工藝。本發(fā)明將為國內(nèi)防刺材料的研究領(lǐng)域開拓新的方向，并滿足軍用領(lǐng)域及民用領(lǐng)域的需要。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種雙面成型網(wǎng)格防刺材料的制備方法，包括以下步驟:
[0006]將網(wǎng)格布平鋪在工作臺上，并用夾具固定四邊；
[0007]利用自動點(diǎn)膠機(jī)對每一個(gè)高分子顆粒表面進(jìn)行涂膠；
[0008]當(dāng)每個(gè)高分子顆粒表面涂好粘結(jié)劑之后，利用機(jī)械手把顆粒按照設(shè)計(jì)的圖案分布與網(wǎng)格布進(jìn)行粘合；
[0009]將網(wǎng)格布翻面固定在工作臺上，重復(fù)上述步驟，利用機(jī)械手把高分子顆粒一顆一顆的固化在網(wǎng)格布表面，最終制備出雙面成型網(wǎng)格防刺材料。
[0010]每次機(jī)械手移動的方向和距離按照預(yù)先設(shè)定好的程序進(jìn)行移位。當(dāng)所有顆粒與網(wǎng)格布粘合之后，高分子顆?？梢孕纬刹煌幕y圖案。機(jī)械手每次移動的距離為5-20mm。高分子顆粒的水平面尺寸為3-20mm，厚度為0.3_2mm。
[0011]所述的網(wǎng)格布原料可以是玻璃纖維、玄武巖纖維、超高分子量聚乙烯纖維、芳綸纖維的一種或一種以上纖維、紗線制成的織物。
[0012]所述的高分子顆?？梢允蔷奂兹渲?、聚碳酸酯、聚酰胺樹脂、ABS樹脂、丙烯酸樹脂等熱塑性樹脂中的一種或幾種加工制備，也可以把這些樹脂基體與玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維等復(fù)合制備成復(fù)合增強(qiáng)材料粒子；高分子顆粒還可以是環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂等熱固性樹脂加工制備成規(guī)整顆粒。
[0013]所述的高分子顆?？梢蕴砑釉鰪?qiáng)劑、增韌劑、阻燃劑、色粒、硬質(zhì)顆粒、納米顆粒中的一種或幾種，增強(qiáng)高分子顆粒固化后的機(jī)械強(qiáng)度、硬度、韌性等性能指標(biāo)。
[0014]在本發(fā)明中，將3-10層柔性防刺復(fù)合材料按照一定角度交錯疊層，遮蓋相鄰塊狀顆粒間的縫隙，層與層之間通過常規(guī)縫紉技術(shù)進(jìn)行稀疏縫合。柔性防刺復(fù)合材料表面的顆粒圖案可以相同，也可以不同。采用這種雙面成型網(wǎng)格防刺材料可以加工生產(chǎn)出防刺背心、外套、護(hù)臂、護(hù)膝、手套等安全防護(hù)用品。
[0015]本發(fā)明雙面成型網(wǎng)格防刺材料的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0016]1.采用超高性能網(wǎng)格布與高分子顆粒進(jìn)行復(fù)合，網(wǎng)格布起到加強(qiáng)筋的作用，大大提高了防刺層的機(jī)械強(qiáng)度。
[0017]2.高分子顆粒與網(wǎng)格布復(fù)合緊密，并呈離散狀態(tài)分布，整個(gè)防刺材料存在一定的間隙，保證制備的防刺材料具有良好的柔軟性能和透氣性能。
[0018]3.成型工藝流程短，生產(chǎn)效率高。
[0019]4.高分子顆粒價(jià)格低廉，原料來源廣泛。
[0020]5.既可以用來加工生產(chǎn)防刺服等特種防護(hù)服裝，供公安、民警、保安、城管、玻璃加工行業(yè)等領(lǐng)域人員穿著，也可以制作防刺手套、護(hù)膝、護(hù)臂、耐切割皮包等防護(hù)產(chǎn)品，應(yīng)用范圍廣。
[【專利附圖】

【附圖說明】]
[0021]圖1為雙面成型網(wǎng)格復(fù)合材料正面示意圖；
[0022]圖2為雙面成型網(wǎng)格復(fù)合材料反面示意圖；
[0023]圖3為雙面成型網(wǎng)格復(fù)合材料截面示意圖。
[【具體實(shí)施方式】]
[0024]下面將結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0025]實(shí)施例1
[0026]采用芳綸1414網(wǎng)格布，面密度為160g/m2，厚度為0.3mm，經(jīng)緯密度為40 X 40 (根/1cm)。聚碳酸樹脂加工成圓形顆粒,直徑為1mm,顆粒高度為1.5mm,顆粒間隙為0.8mm,添加增強(qiáng)劑、阻燃劑、色粒等助劑。采用3層這種雙面成型網(wǎng)格復(fù)合材料交錯疊層，然后各層邊緣之間相互稀疏縫合，經(jīng)過裁剪，制成防護(hù)體(防刺內(nèi)膽)。用這種防護(hù)體加工制備的規(guī)格175cm、90A的防刺服總重為2.3kg，厚度為10.2mm。本防刺服采用中華人民共和國公共安全行業(yè)最新標(biāo)準(zhǔn)GA68-2008按照24J能量進(jìn)行穿刺測試，結(jié)果表明防刺服完全符合標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求。
[0027]所述的雙面成型網(wǎng)格復(fù)合材料的制備過程如下:
[0028]1、將芳綸網(wǎng)格布正面平鋪在工作臺上，并用夾具固定四邊。
[0029]2、利用自動點(diǎn)膠機(jī)對每一個(gè)高分子顆粒表面進(jìn)行涂膠:把聚碳酸樹脂顆粒放在模具中的若干個(gè)通孔里，通孔的軸間距為橫向21.6mm，縱向17.4mm。模具放在工作臺上，利用自動點(diǎn)膠機(jī)從左下角第一個(gè)顆粒進(jìn)行點(diǎn)膠，從左至右，從下至上，點(diǎn)膠機(jī)移動距離與通孔的軸間距保持一致。粘結(jié)劑選用聚氨酯膠水，點(diǎn)膠機(jī)流量為5ml/s，每次停留2s。
[0030]3、利用機(jī)械手把顆粒按照設(shè)計(jì)的圖案分布與網(wǎng)格布進(jìn)行粘合:去掉模具，利用自動化機(jī)械手把每一個(gè)涂膠顆粒與芳綸網(wǎng)格布進(jìn)行粘合，從芳綸網(wǎng)格布左端開始粘結(jié)，從左至右，從上至下，機(jī)械手橫向每次移動距離為10.8mm，縱向每次移動9.36mm。常溫下，經(jīng)過2h，顆粒固結(jié)在芳綸網(wǎng)格布上。
[0031]4、等芳綸網(wǎng)格布正面的粒子初步固化后，將網(wǎng)格布反面固定在工作臺上，按照同樣的步驟，在芳綸網(wǎng)格布反面粘結(jié)聚碳酸樹脂顆粒。經(jīng)過24h，芳綸網(wǎng)格布正、反兩面的粒子達(dá)到最佳的粘結(jié)強(qiáng)度。
[0032]5、所有顆粒按照設(shè)定位置固結(jié)在芳綸網(wǎng)格布表面后，制備出透氣性能良好、舒適柔軟、防刺性能優(yōu)異的網(wǎng)格復(fù)合材料。
[0033]實(shí)施例2
[0034]采用芳綸1414網(wǎng)格布，面密度為180g/m2，厚度為0.4臟，經(jīng)緯密度為36父36(根/1cm)。聚酰胺樹脂加工成正方形顆粒,邊長為5mm,顆粒高度為1.3mm,顆粒間隙為0.8mm,添加增強(qiáng)劑、阻燃劑、色粒等助劑。采用3層這種雙面成型網(wǎng)格復(fù)合材料交錯疊層，然后各層邊緣之間相互稀疏縫合，經(jīng)過裁剪，制成防護(hù)體(防刺內(nèi)膽)。用這種防護(hù)體加工制備的規(guī)格175cm、90A的防刺服總重為2.4kg，厚度為9.6mm。本防刺服采用中華人民共和國公共安全行業(yè)最新標(biāo)準(zhǔn)GA68-2008按照24J能量進(jìn)行穿刺測試，結(jié)果表明防刺服完全符合標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求。
[0035]所述的雙面成型網(wǎng)格復(fù)合材料的制備過程如下:
[0036]1、將芳綸網(wǎng)格布正面平鋪在工作臺上，并用夾具固定四邊。
[0037]2、利用自動點(diǎn)膠機(jī)對每一個(gè)高分子顆粒表面進(jìn)行涂膠:把聚酰胺樹脂顆粒放在模具中的若干個(gè)通孔里，通孔的軸間距為橫向21.6mm，縱向17.4mm。模具放在工作臺上，利用自動點(diǎn)膠機(jī)從左下角第一個(gè)顆粒進(jìn)行點(diǎn)膠，從左至右，從下至上，點(diǎn)膠機(jī)移動距離與通孔的軸間距保持一致。粘結(jié)劑選用尼龍膠水，點(diǎn)膠機(jī)流量為5ml/s，每次停留2s。
[0038]3、利用機(jī)械手把顆粒按照設(shè)計(jì)的圖案分布與網(wǎng)格布進(jìn)行粘合:去掉模具，利用自動化機(jī)械手把每一個(gè)涂膠顆粒與芳綸網(wǎng)格布進(jìn)行粘合，從芳綸網(wǎng)格布左端開始粘結(jié)，從左至右，從上至下，機(jī)械手橫向每次移動距離為10.8mm，縱向每次移動9.36mm。常溫下，經(jīng)過lh，顆粒固結(jié)在芳綸網(wǎng)格布上。
[0039]4、等芳綸網(wǎng)格布正面的粒子初步固化后，將網(wǎng)格布反面固定在工作臺上，按照同樣的步驟，在芳綸網(wǎng)格布反面粘結(jié)聚酰胺樹脂顆粒。經(jīng)過24h，芳綸網(wǎng)格布正、反兩面的粒子達(dá)到最佳的粘結(jié)強(qiáng)度。
[0040]5、所有顆粒按照設(shè)定位置固結(jié)在芳綸網(wǎng)格布表面后，制備出透氣性能良好、舒適柔軟、防刺性能優(yōu)異的網(wǎng)格復(fù)合材料。
[0041]實(shí)施例3
[0042]采用玻纖網(wǎng)格布，面密度為160g/m2，厚度為0.4mm，經(jīng)緯密度為34X34(根/1cm)。環(huán)氧樹脂加工成圓形顆粒,直徑為1mm,顆粒高度為1.2mm,顆粒間隙為0.8mm,在環(huán)氧樹脂里面添加增韌劑、稀釋劑與色粒等助劑。采用4層這種雙面成型網(wǎng)格復(fù)合材料交錯疊層，然后各層邊緣之間相互稀疏縫合，經(jīng)過裁剪，制成防護(hù)體(防刺內(nèi)膽)。用這種防護(hù)體加工制備的規(guī)格175cm、90A的防刺服總重為2.8kg，厚度為11.4mm。本防刺服采用中華人民共和國公共安全行業(yè)最新標(biāo)準(zhǔn)GA68-2008按照24J能量進(jìn)行穿刺測試，結(jié)果表明防刺服完全符合標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求。
[0043]所述的雙面成型網(wǎng)格復(fù)合材料的制備過程如下:
[0044]1、將玻纖網(wǎng)格布正面平鋪在工作臺上，并用夾具固定四邊。
[0045]2、利用自動點(diǎn)膠機(jī)對每一個(gè)高分子顆粒表面進(jìn)行涂膠:把環(huán)氧樹脂顆粒放在模具中的若干個(gè)通孔里，通孔的軸間距為橫向21.6mm,縱向17.4mm。模具放在工作臺上,利用自動點(diǎn)膠機(jī)從左下角第一個(gè)顆粒進(jìn)行點(diǎn)膠，從左至右，從下至上，點(diǎn)膠機(jī)移動距離與通孔的軸間距保持一致。粘結(jié)劑選用環(huán)氧樹脂膠水，點(diǎn)膠機(jī)流量為5ml/s，每次停留2s。
[0046]3、利用機(jī)械手把顆粒按照設(shè)計(jì)的圖案分布與網(wǎng)格布進(jìn)行粘合:去掉模具，利用自動化機(jī)械手把每一個(gè)涂膠顆粒與玻纖網(wǎng)格布進(jìn)行粘合，從玻纖網(wǎng)格布左端開始粘結(jié)，從左至右，從上至下，機(jī)械手橫向每次移動距離為10.8mm，縱向每次移動9.36mm。常溫下，經(jīng)過lh，顆粒固結(jié)在玻纖網(wǎng)格布上。
[0047]4、等玻纖網(wǎng)格布正面的粒子初步固化后，將網(wǎng)格布反面固定在工作臺上，按照同樣的步驟，在玻纖網(wǎng)格布反面粘結(jié)環(huán)氧樹脂顆粒。經(jīng)過24h，玻纖網(wǎng)格布正、反兩面的粒子達(dá)到最佳的粘結(jié)強(qiáng)度。
[0048]5、所有顆粒按照設(shè)定位置固結(jié)在玻纖網(wǎng)格布表面后，制備出透氣性能良好、舒適柔軟、防刺性能優(yōu)異的網(wǎng)格復(fù)合材料。
【權(quán)利要求】
1.一種雙面成型網(wǎng)格防刺材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 將網(wǎng)格布平鋪在工作臺上，并用夾具固定四邊； 利用自動點(diǎn)膠機(jī)對每一個(gè)高分子顆粒表面進(jìn)行涂膠； 當(dāng)每個(gè)高分子顆粒表面涂好粘結(jié)劑之后，利用機(jī)械手把顆粒按照設(shè)計(jì)的圖案分布與網(wǎng)格布進(jìn)行離散的粘合； 將網(wǎng)格布翻面固定在工作臺上，重復(fù)上述步驟，利用機(jī)械手把高分子顆粒一顆一顆的固化在網(wǎng)格布表面，最終制備出雙面成型網(wǎng)格防刺材料。
2.如權(quán)利要求1所述的雙面成型網(wǎng)格防刺材料的制備方法，其特征在于所述的機(jī)械手每次移動的距離為5-20mm。
3.如權(quán)利要求1所述的雙面成型網(wǎng)格防刺材料的制備方法，其特征在于所述的高分子顆粒的水平面尺寸為3-20mm，厚度為0.3_2mm。
4.如權(quán)利要求1所述的雙面成型網(wǎng)格防刺材料的制備方法，其特征在于所述的網(wǎng)格布原料由玻璃纖維、玄武巖纖維、超高分子量聚乙烯纖維、芳綸纖維、紗線中的一種或幾種織成。
5.如權(quán)利要求1所述的雙面成型網(wǎng)格防刺材料的制備方法，其特征在于所述的高分子顆粒的主要成分為聚甲醛樹脂、聚碳酸酯、聚酰胺樹脂、環(huán)氧樹脂、ABS樹脂、丙烯酸樹脂中的一種或幾種樹脂基體。
6.如權(quán)利要求5所述的雙面成型網(wǎng)格防刺材料的制備方法，其特征在于所述的高分子顆粒的為所述樹脂基體與玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維或玄武巖纖維復(fù)合制備成復(fù)合增強(qiáng)材料粒子。
7.如權(quán)利要求1所述的雙面成型網(wǎng)格防刺材料的制備方法，其特征在于所述的高分子顆粒的是環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂加工制備成的規(guī)整顆粒。
8.如權(quán)利要求5或6或7所述的雙面成型網(wǎng)格防刺材料的制備方法，其特征在于所述的高分子顆粒中還含有增強(qiáng)劑、增韌劑、阻燃劑、色粒、硬質(zhì)顆粒、納米顆粒中的一種或幾種。
9.一種柔性防刺層，其特征在于采用權(quán)利要求1制備方法制備的雙面成型網(wǎng)格防刺材料，將3-10層雙面成型網(wǎng)格防刺材料按照一定角度交錯疊層，遮蓋相鄰塊狀顆粒間的縫隙，層與層之間稀疏縫合。
【文檔編號】B32B27/12GK104329990SQ201410451972
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】馬飛飛, 謝正權(quán) 申請人:上海圣甲安全防護(hù)科技有限公司