一種防破片夾心結(jié)構(gòu)芳綸復(fù)合布的制備
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種防破片夾心結(jié)構(gòu)芳纟侖復(fù)合布，本發(fā)明還涉及一種防破片夾心結(jié)構(gòu) 芳綸復(fù)合布的制備方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 芳綸作為一種高性能纖維已廣泛應(yīng)用于個(gè)體防護(hù)領(lǐng)域，由多層芳綸無(wú)煒布、機(jī)織 布等層疊后熱壓成型并加以其他材料配合使用，能夠有效防御子彈沖擊及刺刀威脅。然而 防護(hù)裝備的使用在一定程度上增加了穿戴人員的負(fù)荷，妨礙其行動(dòng)靈活性。因此在保證達(dá) 到防護(hù)等級(jí)的基礎(chǔ)上提高舒適性，是目前個(gè)體防護(hù)領(lǐng)域研究工作的重點(diǎn)與方向。
[0003] 傳統(tǒng)的芳綸防彈復(fù)合材料，通常有兩種，一種為采用特殊的單向復(fù)合工藝制成的 無(wú)煒布，熱壓成型并多層疊加后所制靶片及防彈、防刺服產(chǎn)品偏硬，舒適性與靈活性較差； 另一種為機(jī)織布，經(jīng)涂膠或浸膠并熱壓層疊后所制靶片主要用于防刺產(chǎn)品，其硬度較前者 更大。由于質(zhì)地較硬導(dǎo)致其防彈防刺產(chǎn)品柔韌性與穿著舒適性較差，尤其是在國(guó)外市場(chǎng)競(jìng) 爭(zhēng)力不足。因此，研究制備一種夾心結(jié)構(gòu)復(fù)合布，可以明顯改善傳統(tǒng)芳綸布的柔韌性，提高 其制品的舒適性，并且其防刺、防破片性能優(yōu)異，功能性與舒適性兼?zhèn)?，符合個(gè)體防護(hù)領(lǐng)域 防護(hù)產(chǎn)品舒適度越來(lái)越高的發(fā)展趨勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種防破片夾心結(jié)構(gòu)芳綸復(fù)合布及其制備方法，旨在提高 芳綸布的柔韌性及其制品的穿著舒適性從而提高作戰(zhàn)人員的作戰(zhàn)效率。本發(fā)明是采用如下 技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)技術(shù)目的的。
[0005] 所述的新型防破片夾心結(jié)構(gòu)芳綸復(fù)合布，是由兩層無(wú)煒布或兩層單向纖維預(yù)浸料 與一層機(jī)織布復(fù)合而成，層間用膠粘劑進(jìn)行粘合。
[0006] 所述的夾心結(jié)構(gòu)復(fù)合布，其夾心結(jié)構(gòu)可以是兩層無(wú)煒布與一層機(jī)織布復(fù)合或兩層 單向纖維預(yù)浸料與一層機(jī)織布復(fù)合而成。
[0007] 所述的夾心結(jié)構(gòu)復(fù)合布，每層布包括兩層無(wú)煒布或兩層單向纖維預(yù)浸料和一層機(jī) 織布，其中每層復(fù)合布樣的面密度為620g/m2± 15g/m2或410g/m2± 15g/m2。
[0008] 所述的無(wú)煒布由日本帝人公司的Twaron-2000型芳纟侖纖維制備而成；芳纟侖機(jī)織布 采用日本帝人公司的TwaronCT709型。
[0009] 所述的夾心結(jié)構(gòu)芳綸復(fù)合布，其制備方法是：
[0010] (1)兩層無(wú)煒布與一層機(jī)織布復(fù)合
[0011] 在纏繞機(jī)輥筒上制備縱向單向纖維預(yù)浸料；旋轉(zhuǎn)90,將其鋪在輥筒上進(jìn)行第二層 制備，制得由兩層單向纖維預(yù)浸料復(fù)合的無(wú)煒布，在兩層無(wú)煒布表面涂膠后，中間夾入機(jī)織 布?jí)褐瞥尚秃蠹纯傻脢A心結(jié)構(gòu)復(fù)合布。
[0012] (2)兩層單向纖維預(yù)浸料與一層機(jī)織布復(fù)合
[0013] 將一層機(jī)織布鋪在覆膜的輥筒上，在其表面制備單向纖維預(yù)浸料，旋轉(zhuǎn)90°后反 面朝上鋪在輥筒上，在其表面制備單向纖維預(yù)浸料，即可得夾心結(jié)構(gòu)復(fù)合布。
[0014] 所述的夾心結(jié)構(gòu)復(fù)合布，壓制工藝為；溫度為160-180°C，壓力為5-20MPa，熱壓 10 ~20min，冷壓 5 ~lOmin。
[0015] 本發(fā)明提供的一種防破片夾心結(jié)構(gòu)芳綸復(fù)合布具有以下特點(diǎn)：
[0016] 1)本發(fā)明提供的防破片夾心結(jié)構(gòu)芳綸復(fù)合布，是一種新型復(fù)合結(jié)構(gòu)芳綸布。
[0017] 2)采用本發(fā)明提供的防破片夾心結(jié)構(gòu)芳綸復(fù)合布制備的防彈、防刺服產(chǎn)品，改善 了以往防彈、防刺產(chǎn)品層疊后硬度較大的缺點(diǎn)，其質(zhì)地柔軟，穿著舒適靈活，能夠有效提高 穿著人員的作戰(zhàn)能力，滿足個(gè)體防護(hù)領(lǐng)域?qū)τ诖┲孢m性越來(lái)越高的需求。
[0018] 3)經(jīng)打靶測(cè)試表明，采用本發(fā)明提供的防破片夾心結(jié)構(gòu)芳綸復(fù)合布制備的防彈、 防刺服產(chǎn)品，在防彈、防刺雙重性能得到保障的同時(shí)，防破片性能優(yōu)異，實(shí)現(xiàn)了功能性與舒 適性的完美結(jié)合。
【具體實(shí)施方式】：
[0019] 本發(fā)明實(shí)施例中采用的防彈、防刺性能分別按照公安部GA141-2010《警用防彈 衣》、GA68-2008《警用防刺服》進(jìn)行測(cè)試，旨在測(cè)試本發(fā)明提供的防破片夾心結(jié)構(gòu)芳綸復(fù)合 布制備防彈、防刺服產(chǎn)品的防彈、防刺性能。
[0020] 下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0021] 原料：
[0022] 芳纟侖纖維，采用日本帝人公司的Twaron-2000型，線密度1680Dtex，纖維直徑9~ 12μπι;芳纟侖機(jī)織布采用日本帝人公司的TwaronCT709型。
[0023] 聚氯丁二烯，日本東曹株式會(huì)社，牌號(hào)GFL-820,固含量50%。
[0024] 丙烯酸酯膠黏劑，泰興市中紡助劑廠，牌號(hào)ZF-101，固含量50%。
[0025] 封閉型異氰酸酯交聯(lián)劑，上海尤恩化工有限公司，型號(hào)UN-7038.
[0026] 硅烷偶聯(lián)劑，丹陽(yáng)市晨光偶聯(lián)劑有限公司，牌號(hào)KH550,化學(xué)名稱為γ-氨丙基三 乙氧基硅烷。
[0027] 實(shí)施例1
[0028] 兩層無(wú)煒布與一層機(jī)織布復(fù)合
[0029] 首先分別稱取固含量為50%的丙烯酸酯水溶液1000g、聚氯丁二烯100g、封閉 型異氰酸酯交聯(lián)劑5g，偶聯(lián)劑6g，加水600g，配成固含量為35 %的膠黏劑，混合均勻后待 用。在纏繞機(jī)輥筒上制備縱向單向纖維預(yù)浸料；旋轉(zhuǎn)90°，將其鋪在輥筒上進(jìn)行第二層制 備，制得由兩層單向纖維預(yù)浸料復(fù)合的無(wú)煒布，將布樣裁成固定版型，在兩層無(wú)煒布表面涂 膠后，中間夾入機(jī)織布?jí)褐瞥尚秃蠹纯傻脢A心結(jié)構(gòu)芳綸復(fù)合布，采用0. 5兆牛壓力成型機(jī)， 在溫度160,壓力lOMPa下壓制，連續(xù)放氣3~5次，然后在15MPa下冷壓5min。取18層 +1層EVA制成防彈防刺靶片，防彈、防刺性能分別按照公安部GA141-2010《警用防彈衣》、 GA68-2008《警用防刺服》進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果見表1。
[0030] 實(shí)施例2
[0031] 首先分別稱取固含量為50%的丙烯酸酯水溶液1000g、聚氯丁二烯100g、封閉型 異氰酸酯交聯(lián)劑5g，偶聯(lián)劑6g，加水配成固含量為35%的膠黏劑，混合均勻后待用。將機(jī) 織布鋪在覆膜的輥筒上，在其上制備單向纖維預(yù)浸料，旋轉(zhuǎn)90°后反面朝上鋪在輥筒上， 在其上制備單向纖維預(yù)浸料，即可得夾心結(jié)構(gòu)芳綸復(fù)合布，將布樣裁成固定版型后熱壓成 型，采用0. 5兆牛壓力成型機(jī)，在溫度160,壓力lOMPa下壓制，連續(xù)放氣3~5次，然后在 15MPa下冷壓5min。取27層+1層EVA制成防彈防刺靶片，防彈、防刺性能分別按照公安部 GA141-2010《警用防彈衣》、GA68-2008《警用防刺服》進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果見表1。
[0032] 實(shí)施例3
[0033] 將實(shí)施例2中聚氯丁二烯改為5g，偶聯(lián)劑改為5g，其余條件不變。防彈、防刺性能 分別按照公安部GA141-2010《警用防彈衣》、GA68-2008《警用防刺服》進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果見 表1。
[0034] 實(shí)施例4
[0035] 將實(shí)施例2中封閉型異氰酸酯交聯(lián)劑改為25g，其余條件不變。防彈、防刺性能分 別按照公安部GA141-2010《警用防彈衣》、GA68-2008《警用防刺服》進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果見表 1〇
[0036] 對(duì)比例1
[0037] 將芳綸無(wú)煒布裁成固定版型后熱壓成型，采用0.5兆牛壓力成型機(jī)，在溫度160， 壓力lOMPa下壓制，連續(xù)放氣3~5次，然后在15MPa下冷壓5min。取27層+1層EVA制成 防彈防刺靶片，防彈、防刺性能分別按照公安部GA141-2010《警用防彈衣》、GA68-2008《警 用防刺服》進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果見表1。
[0038] 表1制備的靶片防彈防刺性能對(duì)比表
[0039]
[0040]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型防破片夾心結(jié)構(gòu)芳綸復(fù)合布，是由兩層無(wú)煒布或兩層單向纖維預(yù)浸料與一 層機(jī)織布復(fù)合而成，層間用膠粘劑進(jìn)行粘合。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾心結(jié)構(gòu)芳綸復(fù)合布，其特征在于，所述的夾心結(jié)構(gòu)可以是 兩層無(wú)煒布與一層機(jī)織布復(fù)合或兩層單向纖維預(yù)浸料與一層機(jī)織布復(fù)合而成。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾心結(jié)構(gòu)芳綸復(fù)合布，其特征在于，所述的復(fù)合布，每層布包 括兩層無(wú)煒布或兩層單向纖維預(yù)浸料和一層機(jī)織布，其中每層復(fù)合布樣的面密度為620g/ m2± 15g/m2或 410g/m2± 15g/m2。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾心結(jié)構(gòu)復(fù)合布，其特征在于，所述的膠黏劑為合成橡膠或 天然橡膠乳液與丙烯酸酯混合物，二者乳液質(zhì)量比為1~20 : 100,并采用固化劑提高材料 強(qiáng)度，其中固化劑為封閉型異氰酸酯交聯(lián)劑，丙烯酸酯與固化劑質(zhì)量比為100 : 1~5,膠黏 劑固含量為35~70%，溶劑為蒸餾水。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾心結(jié)構(gòu)復(fù)合布，其特征在于，所述的膠黏劑采用硅烷偶 聯(lián)劑（KH-550)，化學(xué)名稱為γ-氨丙基三乙氧基硅烷，所述的膠粘劑與偶聯(lián)劑質(zhì)量比為 100 : 0· 6 ~1. 0〇6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾心結(jié)構(gòu)復(fù)合布，其制備方法是： (1) 兩層無(wú)煒布與一層機(jī)織布復(fù)合 在纏繞機(jī)輥筒上制備縱向單向纖維預(yù)浸料，旋轉(zhuǎn)90°后，將其鋪在輥筒上進(jìn)行第二層 制備，制得由兩層單向纖維預(yù)浸料復(fù)合的無(wú)煒布，在兩層無(wú)煒布表面涂膠后，中間夾入機(jī)織 布?jí)褐瞥尚秃蠹纯傻脢A心結(jié)構(gòu)復(fù)合布。 (2) 兩層單向纖維預(yù)浸料與一層機(jī)織布復(fù)合 將一層機(jī)織布鋪在覆膜的輥筒上，在其表面制備單向纖維預(yù)浸料，旋轉(zhuǎn)90°后反面朝 上鋪在輥筒上，在其表面制備單向纖維預(yù)浸料，即可得夾心結(jié)構(gòu)復(fù)合布。7. 根據(jù)權(quán)利要求6 (1)所述的夾心結(jié)構(gòu)復(fù)合布的制備方法，其特征在于，壓制工藝為： 溫度為150_180°C，壓力為5-20MPa，熱壓10~20min，冷壓5~lOmin。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種新型防破片夾心結(jié)構(gòu)芳綸復(fù)合布，涉及個(gè)體防護(hù)領(lǐng)域。所述的防破片夾心結(jié)構(gòu)芳綸復(fù)合布由兩層無(wú)緯布或兩層單向纖維預(yù)浸料與一層機(jī)織布復(fù)合而成，層間用膠粘劑進(jìn)行粘合。所述的單層芳綸無(wú)緯布面密度為210g/m2±5g/m2，單向纖維預(yù)浸料面密度為105g/m2±5g/m2，機(jī)織布面密度為200g/m2±5g/m2。每層夾心結(jié)構(gòu)芳綸復(fù)合布樣面密度620g/m2±15g/m2或410g/m2±15g/m2。本發(fā)明還提供了上述防破片夾心結(jié)構(gòu)芳綸復(fù)合布的制備方法。采用本發(fā)明提供的夾心結(jié)構(gòu)芳綸復(fù)合布制備的防彈防刺服產(chǎn)品，功能性與舒適性兼?zhèn)洌悍来?、防破片性能?yōu)異，同時(shí)材料柔韌性好，穿著舒適度高，可明顯提高作戰(zhàn)人員的作戰(zhàn)效率。
【IPC分類】B32B27/12, B32B27/02, B32B7/12
【公開號(hào)】CN105252853
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510665274
【發(fā)明人】陳虹, 吳中偉, 許冬梅, 艾青松, 方心靈, 劉元坤, 張靜, 潘智勇
【申請(qǐng)人】北京航天雷特機(jī)電工程有限公司, 北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年10月16日