三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物及其制造方法，其特征在于：所述制造方法為，該柔性防刺織物由超高分子量聚乙烯(UHMWPE)長(zhǎng)絲、芳綸(Kevlar)長(zhǎng)絲為原料，采用三維深角聯(lián)機(jī)織結(jié)構(gòu)為基本組織，在三維織造專用設(shè)備上以一定比例(Kelar體積含量10?15％)整體一次性交織而成。兩種長(zhǎng)絲的線密度均為100?200D，織物層數(shù)為4?10層，每層織物密度為15?20根/cm。本發(fā)明與傳統(tǒng)防刺服相比，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。三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物的開(kāi)發(fā)，為防刺服向輕量化、低成本、靈活性的方向發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
【專利說(shuō)明】
三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及特種機(jī)織物結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]即使在和平年代，局部戰(zhàn)爭(zhēng)也在世界范圍內(nèi)時(shí)有發(fā)生，所以防刺服的研究及生產(chǎn)從未停止。在我國(guó)，對(duì)于槍支的管制是非常嚴(yán)格的，所以在暴力事件中，人們更需要的是對(duì)刀具等尖銳器具等襲擊的防護(hù)，而這種防護(hù)則來(lái)源于防刺服。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在防刺服的研究和開(kāi)發(fā)方面取得了較大的進(jìn)展，開(kāi)發(fā)出了大量適合不同場(chǎng)合需求的產(chǎn)品。防刺服的開(kāi)發(fā)所依據(jù)的是其在實(shí)際應(yīng)用中所需要的性能，應(yīng)用的方面不同，主要性能也會(huì)有適當(dāng)?shù)淖兓?。一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的公式可以用來(lái)總結(jié)防刺服的性能，即:穿著舒適性+適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)性=挽救生命。防刺服的穿著舒適性和防護(hù)性都很重要。
[0003]防刺服分為3類:硬質(zhì)防刺服、軟質(zhì)防刺服、半硬半軟質(zhì)防刺服。(I)硬質(zhì)防刺服是以金屬材料作為護(hù)板。該類防刺服也就是早期人們所研制出的防刺服，其采用高性能合金冷乳制成整體造型的防刺背心或采用高強(qiáng)輕質(zhì)金屬材料來(lái)制作一個(gè)防護(hù)層，雖然性能優(yōu)異，但是質(zhì)量較大且對(duì)穿著者的行動(dòng)和穿著舒適性有較大的限制和影響。(2)半硬半軟質(zhì)防刺服是以纖維和金屬?gòu)?fù)合材料作為護(hù)板。該類防刺服使用陶瓷作為復(fù)合材料，主要是利用其高斷裂韌性以及高強(qiáng)度的特點(diǎn)，使得刀具鈍化變形。如用其來(lái)增加背襯材料，或者插入Kevlar等高性能纖維的防刺織物中用來(lái)達(dá)到所要求的防刺性能。(3)軟質(zhì)防刺服是目前廣泛使用的一類新型防刺材料。該類防刺服都是由部分或者全部采用高性能纖維的織物。與以前的防刺服相比，其質(zhì)輕且柔軟，提高了穿著舒適性和身體靈活性。常用細(xì)度較細(xì)的長(zhǎng)絲來(lái)織成織物(因?yàn)檩^粗的纖維越容易屈服，不利于織物的防刺性能)，并且織造緊度大，所以使得織物有好的防刺效果。
[0004]因此，需要提供三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物及其制造方法解決上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明公開(kāi)了三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物及其制造方法，它主要用于一種整體一次成型的三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺服的制作。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。
[0006]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明具體的技術(shù)解決方案是:
[0007]1、本發(fā)明采用三維深角聯(lián)機(jī)織結(jié)構(gòu)，較好的滿足防刺服的防刺功能。(I)三維深角聯(lián)機(jī)織物較一般機(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；(2)該結(jié)構(gòu)可以通過(guò)改變織造參數(shù)直接織出4、5、6甚至更多層的三維深角聯(lián)織物，當(dāng)上層織物被刺穿，下面幾層織物會(huì)通過(guò)拉伸、剪切變形進(jìn)一步消耗剩下的沖擊能，從而減少甚至消散外力對(duì)人體的損傷。
[0008]2、本發(fā)明采用采用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和芳綸(Kevlar)纖維混雜交織，較好的滿足防刺服輕質(zhì)、穿著舒適的要求。兩種纖維都具有很高的抗剪切和拉伸性能。相比之下，UHMffPE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，并能滿足穿著者對(duì)防刺服輕質(zhì)、穿著舒適性的服用要求。
[0009]較佳地，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)多樣，主要有:單向帶層合、二維織物層合等結(jié)構(gòu)。(I)單向帶層合材料是將高性能纖維平行排布，并且樹(shù)脂浸漬，制成預(yù)浸料。使用時(shí)，將單向帶層合預(yù)浸料按不同的方向疊合在一起，并使之固化，從而制成可以使用的材料。(2)二維織物層合材料是將高性能纖維首先織造成二維織物，然后再將這些二維織物疊合在一起，形成二維織物層合材料。目前，廣泛采用的二維織物是二維機(jī)織物。二維織物層合材料有兩種形式:一種是將二維織物用樹(shù)脂浸漬，制成預(yù)浸料，將預(yù)浸料按不同的方向疊合在一起，并使之固化，制成二維層合材料，此種材料是硬質(zhì)材料;另一種是直接將二維織物按不同的方向疊合，有時(shí)還采用縫合工藝將這些疊合好的二維織物縫合起來(lái)，制成二維層合材料，此種材料是柔性材料。
[0010]在
【發(fā)明內(nèi)容】
部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在【具體實(shí)施方式】部分中進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本
【發(fā)明內(nèi)容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
[0011]結(jié)合以下詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物的經(jīng)向示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物的上機(jī)圖；
【具體實(shí)施方式】
[0014]在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明可以無(wú)需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。
[0015]為了徹底了解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的實(shí)施例。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。
[0016]以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做出詳細(xì)描述。
[0017]參照?qǐng)D1、圖2，三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物及其制造方法，其特征在于:所述制造方法為，該柔性防刺織物以超高分子量聚乙烯(UHMffPE)長(zhǎng)絲、芳綸(Kevlar)長(zhǎng)絲為原料，采用三維深角聯(lián)機(jī)織結(jié)構(gòu)為基本組織，在三維織造專用設(shè)備上以一定比例整體一次性交織而成;織造過(guò)程中，①由于經(jīng)紗開(kāi)口次數(shù)頻繁，宜采用小開(kāi)口、大張力工藝，一方面盡量減少經(jīng)紗的意外損傷，另一方面保證開(kāi)口清晰;②由于采用UHMffPE長(zhǎng)絲和Kevlar長(zhǎng)絲混雜交織，引瑋系統(tǒng)需按規(guī)律交替混瑋;③由于防刺織物層數(shù)較多，瑋紗引入織口以后，為保證瑋紗在同一垂直面內(nèi)，必須采用定制的具有較大高度的“V”形鋼筘，并提供較大的打瑋力;④由于防刺織物具有較大的厚度，需采用平行牽引的方式，將防刺織物平直引出，并控制經(jīng)紗的張力和牽引精度。
[0018]結(jié)合圖1，該圖為三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物的經(jīng)向示意圖。①送經(jīng)系統(tǒng)。三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物具有兩個(gè)系統(tǒng)的紗線(經(jīng)紗和瑋紗)。為了保證織物具有好的防刺效果，采用細(xì)度較細(xì)的高性能纖維來(lái)織成織物，因?yàn)樵酱值睦w維越容易屈服，不利于織物的防刺性能。②開(kāi)口系統(tǒng)。由于三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物經(jīng)紗開(kāi)口次數(shù)較頻繁，宜采用小開(kāi)口、大張力，盡量減少經(jīng)紗的意外損傷。③引瑋系統(tǒng)。為保證瑋紗能順利引入織口，并保持一定的張力，需采用劍桿引瑋；另外，由于采用UHMWPE纖維和Kevlar纖維混雜織造，供瑋系統(tǒng)需按規(guī)律混瑋。④打瑋系統(tǒng)。三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物的厚度較大，瑋紗引入織口以后，為保證瑋紗在同一垂直面內(nèi)，必須采用定制的具有較大高度的鋼筘，并需提供較大的打瑋力。⑤牽引系統(tǒng)。由于三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物具有較大的厚度，不能采用普通的卷曲裝置，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。
[0019]結(jié)合圖2，該圖為三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物的上機(jī)圖。完全組織經(jīng)紗循環(huán)Rj=n+1 = 5，瑋紗循環(huán)Rw=n X Rj = 20。上機(jī)穿綜采用順穿法，，并將一個(gè)循環(huán)中的經(jīng)紗穿入一個(gè)筘齒，便于三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物厚度方向的經(jīng)紗重疊。
[0020]本發(fā)明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。
[0021]較佳地，本發(fā)明UHMWPE長(zhǎng)絲、Kevlar長(zhǎng)絲的線密度均為100-200D的細(xì)纖維。
[0022]較佳地，本發(fā)明織物組織為三維深角聯(lián)結(jié)構(gòu)，織物層數(shù)為4-10層。
[0023]較佳地，本發(fā)明織物每一層的經(jīng)瑋密度為15-20根/cm。
[0024]較佳地，本發(fā)明所述制造方法為，該柔性防刺織物由超高分子量聚乙烯(UHMWPE)長(zhǎng)絲、芳綸(Kevlar)長(zhǎng)絲為原料，采用三維深角聯(lián)機(jī)織結(jié)構(gòu)為基本組織，在三維織造專用設(shè)備上以一定比例(Kelar體積含量10-15%)整體一次性交織而成。兩種長(zhǎng)絲的線密度均為100-200D，織物層數(shù)為4-10層，每層織物密度為15-20根/cm。本發(fā)明與傳統(tǒng)防刺服相比，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。三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物的開(kāi)發(fā)，為防刺服向輕量化、低成本、靈活性的方向發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
[0025]本實(shí)施例的有益效果為:
[0026]本發(fā)明與傳統(tǒng)防刺服相比，具不僅具有優(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。三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物的開(kāi)發(fā)，為防刺服向輕量化、低成本、靈活性的方向發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
[0027]本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)上述實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說(shuō)明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書(shū)及其等效范圍所界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物及其制造方法，其特征在于:所述制造方法為，該柔性防刺織物以超高分子量聚乙烯(UHMWPE)長(zhǎng)絲、芳綸(Kevlar)長(zhǎng)絲為原料，采用三維深角聯(lián)機(jī)織結(jié)構(gòu)為基本組織，在三維織造專用設(shè)備上以一定比例整體一次性交織而成；織造過(guò)程中，①由于經(jīng)紗開(kāi)口次數(shù)頻繁，宜采用小開(kāi)口、大張力工藝，一方面盡量減少經(jīng)紗的意外損傷，另一方面保證開(kāi)口清晰;②由于采用UHMffPE長(zhǎng)絲和Kevlar長(zhǎng)絲混雜交織，引瑋系統(tǒng)需按規(guī)律交替混瑋;③由于防刺織物層數(shù)較多，瑋紗引入織口以后，為保證瑋紗在同一垂直面內(nèi)，必須采用定制的具有較大高度的“V”形鋼筘，并提供較大的打瑋力;④由于防刺織物具有較大的厚度，需采用平行牽引的方式，將防刺織物平直引出，并控制經(jīng)紗的張力和牽引精度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物及其制造方法，其特征在于:UHMffPE長(zhǎng)絲、Kevlar長(zhǎng)絲的線密度均為100-200D的細(xì)纖維。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物及其制造方法，其特征在于:織物組織為三維深角聯(lián)結(jié)構(gòu)，織物層數(shù)為4-10層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物及其制造方法，其特征在于:完全組織經(jīng)紗循環(huán)R」= n+1，瑋紗循環(huán)Rw = IiXRj。上機(jī)穿綜采用順穿法，并將一個(gè)循環(huán)中的經(jīng)紗穿入一個(gè)筘齒，便于三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物厚度方向的經(jīng)紗重疊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物及其制造方法，其特征在于:Kevlar纖維的體積比用量為10-15%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維深角聯(lián)機(jī)織柔性防刺織物及其制造方法，其特征在于:織物每一層的經(jīng)瑋密度為15-20根/cm。
【文檔編號(hào)】D03D25/00GK106012236SQ201610502713
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月23日
【發(fā)明人】曹海建, 陳紅霞, 錢(qián)洪浩, 王曉鋒
【申請(qǐng)人】江蘇廣博新材料科技有限公司