專利名稱：一種新型三維正交機(jī)織混雜防刺服的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型三維正交機(jī)織混雜防刺服，屬于個(gè)體防護(hù)材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用領(lǐng)域。該三維正交機(jī)織防刺服的開(kāi)發(fā)為防刺材料向輕量化、靈活性、低成本方向發(fā)展奠定了基石出。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著人們安全意識(shí)的提高以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，個(gè)體防護(hù)材料中的防刺材料得到了快速發(fā)展。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)防刺服都是通過(guò)多層疊合的方式來(lái)達(dá)到防刺目的。其中防刺層通過(guò)添加特殊的合金片、鋼絲圈夾層來(lái)實(shí)現(xiàn)防刺效果；而疊合層主要由高性能纖維織物或高性能纖維柔性復(fù)合材料構(gòu)成。這些防刺服雖然具有一定的柔韌性，但多層的疊合設(shè)計(jì)方式不僅增加了防刺服的重量，而且影響了穿著的舒適度，同時(shí)較高的成本也限制了其在更廣的民用領(lǐng)域應(yīng)用。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外防刺服的研究重點(diǎn)主要集中在如何減輕服裝面料的重量，以及改善面料的穿著舒適性等方面。本發(fā)明綜合考慮防刺服的防刺、質(zhì)輕以及低成本等因素，采用具有較高抗剪切、抗拉伸性能的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維與相對(duì)彈性、延展性較好的芳綸(Kevlar)纖維混雜織造高密度的三維正交機(jī)織物。該織物結(jié)合了 UHMWPE纖維的高強(qiáng)、高模和Kevlar 纖維的柔軟于一體。該織物結(jié)構(gòu)緊密、穩(wěn)固，刀具很難刺入，且在刀具刺入后織物能通過(guò)變形分散沖擊能；同時(shí)織物整體一次成型，可根據(jù)需要靈活改變織物層數(shù)，不僅減少了復(fù)合鋪層的麻煩，降低了成本；而且減輕了織物重量，是一種兼具防刺和服用性能的新型防刺服。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的問(wèn)題是提供了一種整體一次成型的三維正交混雜結(jié)構(gòu)防刺服。 該防刺服不僅具有優(yōu)良的防刺功能，而且滿足了防刺服輕質(zhì)、穿著舒適的要求，大大降低了生產(chǎn)成本，擴(kuò)大了防刺服的應(yīng)用領(lǐng)域。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明具體的技術(shù)解決方案是1、本發(fā)明采用三維正交機(jī)織結(jié)構(gòu)。該組織結(jié)構(gòu)較一般機(jī)織物、針織物更加緊密， 可以在銳器刺入的瞬間握住刀尖，對(duì)錐子、刀具等尖銳利器的刺穿有很好的防護(hù)作用；同時(shí)三維正交織物在織造過(guò)程中經(jīng)緯向紗線成平行伸直排列狀態(tài)，使得高性能纖維的強(qiáng)力得到 100 %的利用，能夠抵抗銳器刺入時(shí)材料所受的拉伸、剪切等作用力。2、本發(fā)明可設(shè)計(jì)多層結(jié)構(gòu)材料并且整體一次成型。根據(jù)軍用、民用的不同需求，通過(guò)改變織造參數(shù)能夠直接織造出4、5、6甚至更多層的三維正交織物。該結(jié)構(gòu)具有抗壓、延伸等特點(diǎn)；當(dāng)上層織物被刺穿，下面幾層織物會(huì)通過(guò)拉伸變形進(jìn)一步消耗剩下的沖擊能，從而減少直至消散沖擊對(duì)人體的損傷。3、本發(fā)明采用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和芳綸(Kevlar)纖維混雜交織。兩種纖維都具有很高的抗剪切和拉伸性能。相比之下，UHMWPE纖維的比強(qiáng)度和比模量更大，織物剛度大更能有效阻止刀刃刺入；Kevlar纖維初始模量低，織物柔軟更適于穿著，同時(shí)在銳器刺入后更易吸收沖擊能量。兩者的混雜交織可以獲得最佳的防刺效果。本發(fā)明與目前常見(jiàn)的防刺服相比，采用了高致密、整體一次成型的三維正交機(jī)織混雜結(jié)構(gòu)。在保證優(yōu)良防刺性能的同時(shí)，大大減輕織物重量，提高了服裝穿著的舒適性；而且結(jié)構(gòu)材料織造過(guò)程簡(jiǎn)便，減少鋪層的麻煩，極大地降低了生產(chǎn)成本，保證了生產(chǎn)效率；另外該結(jié)構(gòu)材料還具有良好的可設(shè)計(jì)性。三維正交機(jī)織混雜防刺服的開(kāi)發(fā)，為此類服裝向輕量化、低成本、靈活性的方向發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。


新型三維正交機(jī)織混雜防刺織物的結(jié)構(gòu)以五層為例進(jìn)行說(shuō)明圖1為新型三維正交機(jī)織混雜防刺織物的經(jīng)向示意圖；圖2為新型三維正交機(jī)織混雜結(jié)構(gòu)織物上機(jī)圖；圖3為新型防刺服中UHMWPE纖維和Kevlar纖維分布示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)新型三維正交機(jī)織混雜防刺服的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說(shuō)明。結(jié)合附圖1，該圖為新型三維正交機(jī)織混雜防刺織物的經(jīng)向示意圖。①送經(jīng)系統(tǒng)。 由于三維正交結(jié)構(gòu)具有三個(gè)系統(tǒng)的紗線(經(jīng)緯向的紗線以及Z向的捆綁紗)，因此需要兩個(gè)送經(jīng)系統(tǒng)來(lái)完成送經(jīng)，一個(gè)供應(yīng)經(jīng)紗，另一個(gè)供應(yīng)捆綁紗。②開(kāi)口系統(tǒng)。由于三維正交增強(qiáng)材料是多層立體織物，因此需要形成多層開(kāi)口 ；同時(shí)，捆綁紗需要進(jìn)行大動(dòng)程開(kāi)口并與緯紗交織。③引緯系統(tǒng)。多層開(kāi)口形成后，為保證緯紗在同一平面內(nèi)，必須使緯紗同時(shí)引入；另夕卜，由于采用UHMWPE纖維和Kevlar纖維混雜織造，供緯系統(tǒng)需按規(guī)律供緯。④打緯系統(tǒng)。 緯紗引入織口以后，為保證緯紗在同一垂直面內(nèi)，必須采用特制的異形鋼筘。⑤牽引系統(tǒng)。 由于三維正交機(jī)織物有一定的厚度，不能采用普通的卷曲裝置進(jìn)行卷曲，所以采用平行牽引的方式，將織物平直引出，并控制經(jīng)紗的張力和牽引精度。結(jié)合附圖2，該圖為新型三維正交機(jī)織混雜結(jié)構(gòu)織物上機(jī)圖。完全組織經(jīng)紗循環(huán) Rj = 2 (n-1) +2 = 10，其中地經(jīng)8根，縫經(jīng)2根。緯紗循環(huán)Rw = 2n = 10。上機(jī)穿綜采用分區(qū)穿法，縫經(jīng)穿在前區(qū)，地經(jīng)穿在后區(qū)。將一個(gè)重組中的縫經(jīng)與地經(jīng)穿入一個(gè)筘齒，便于經(jīng)
紗重疊。結(jié)合附圖3，該圖為UHMWPE纖維和Kevlar纖維分布示意圖。綜合考慮材料的防刺性能及成本要求，Kevlar纖維的體積比用量大約為10_15%為宜。圖中〇代表UHMWPE纖維， 代表Kevlar纖維。
權(quán)利要求
1.一種新型三維正交機(jī)織混雜防刺服，其特征是該新型防刺服由超高分子量聚乙烯 (UHMWPE)和芳綸(Kevlar)纖維混雜、采用三維正交結(jié)構(gòu)機(jī)織整體一次成形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維正交機(jī)織混雜防刺服，其特征是防刺服采用三維正交機(jī)織結(jié)構(gòu)織造而成。其中上機(jī)穿綜采用分區(qū)穿法，縫經(jīng)穿在前區(qū)，地經(jīng)穿在后區(qū)；穿筘時(shí)將一個(gè)重組中的縫經(jīng)與地經(jīng)穿入一個(gè)筘齒，便于經(jīng)紗重疊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維正交機(jī)織混雜防刺服，其特征是織造過(guò)程中，經(jīng)紗由兩個(gè)送經(jīng)系統(tǒng)控制，經(jīng)紗為消極式送經(jīng)(定張力送經(jīng))，捆綁紗為積極式送經(jīng)方式(定長(zhǎng)送經(jīng))；引緯時(shí)，為保證緯紗在同一平面內(nèi)，必須使緯紗同時(shí)引入；打緯時(shí)，為保證多層緯紗在同一垂直面內(nèi)，必須采用特制的異形鋼筘；牽引時(shí)，采用平行牽引的方式，將厚重織物平直引出，并控制經(jīng)紗的張力和牽引精度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型三維正交機(jī)織混雜防刺服。該防刺服由超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和芳綸(Kevlar)纖維混雜、采用三維正交結(jié)構(gòu)交織而成。與傳統(tǒng)防刺服相比，新型三維正交機(jī)織混雜防刺服通過(guò)UHMWPE纖維和Kevlar纖維混雜交織，保證了材料兼具優(yōu)良的防刺性能和服用性能；同時(shí)，采用三維正交機(jī)織加工方法，大大減輕了材料的重量，降低了材料的生產(chǎn)成本。三維正交機(jī)織混雜防刺服的開(kāi)發(fā)，為此類服裝向輕量化、低成本、靈活性的方向發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)D03D13/00GK102485989SQ20101057712
公開(kāi)日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者俞科靜, 曹海建, 李鴻順, 錢坤 申請(qǐng)人:江南大學(xué)