專利名稱:防刺材料和防刺衣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防刺材料，尤其涉及一種具有防刺、抗沖擊、防鈍傷性能的防刺材料。
背景技術(shù)：
近年來，人們的反恐意識愈加強烈，個體防護裝甲的研制和開發(fā)得到了快速發(fā)展。 在一些國家包括中國，對于槍械的管制非常嚴(yán)格，而來自匕首、刺刀棍棒、爆炸等的威脅卻無處不在。尤其在一些人口流動性大、犯罪率高的城市，這種威脅越來越大，如寧波市去年一年就發(fā)生了持刀搶劫案6 起。個體防護裝甲就是一種對有刃刀具、有尖工具、棍棒、爆炸等造成的威脅進行防護的個體裝置，主要裝備公安執(zhí)勤人員、獄警等公安和勞教部門，也用于消防、城管、記者、企業(yè)家、公眾人物、出租車司機等。例如，公安執(zhí)勤人員在執(zhí)勤過程中需要面臨很多突發(fā)事件，如遭遇匕首刺傷、鈍器襲擊等。為了確保這些特種職業(yè)的人員在與違法犯罪分子搏斗過程中的生命安全，提高人員的機動靈活性，這就對其提供的防護服裝提出了一系列的要求在保證其具有良好的防刺、防割、防鈍傷、抗沖擊等功能的前提下，還需要其盡可能的輕便、柔軟、有較高的穿著舒適度。
目前國內(nèi)外現(xiàn)有的防刺衣，可依據(jù)使用材料的不同分為硬質(zhì)、半柔和軟質(zhì)三種。其中，硬質(zhì)防刺衣是采用金屬材料作為防護層，主要是將盔甲整體性的結(jié)構(gòu)進行改進，如將金屬分割成為荷葉邊形或其他形狀的多邊形等；半柔防刺衣主要采用柔性高強纖維材料與金屬編織結(jié)構(gòu)復(fù)合。金屬編織結(jié)構(gòu)為金屬圈、金屬片；高強纖維材料有凱夫拉(Kevlar)、超高相對分子質(zhì)量聚乙烯(UHMWPE)、碳纖維、玻璃纖維等。半柔防刺材料可使防刺衣重量減輕， 手感變軟等，提高人員穿著時的舒適和靈活性能。
雖然硬質(zhì)和半柔防刺材料防穿透性能優(yōu)異，但其重量和剛性對于人體活動仍有較大的影響，無法保證人的再運動過程中的靈活性。而軟質(zhì)防刺材料由于其柔韌性較好，可以日常穿著，隱蔽性較好，因而成為近幾年的研究重點。本發(fā)明所述的防刺衣就屬于軟質(zhì)防刺衣。
通常軟質(zhì)防刺材料所用的纖維原料是具有高剪切強度、耐沖擊和高模量的特殊高性能纖維，如超高相對分子質(zhì)量聚乙烯纖維(UHMWPE)、對位芳族聚酰胺纖維(Kevlar)、聚對苯撐苯并雙噁唑纖維(PBO)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)纖維等。為了適應(yīng)各種不同的防護要求，研究人員還開發(fā)了不同的織物形式，如傳統(tǒng)的機織物、針織物，無緯單向布(UD)，非織造布，針織經(jīng)編多軸向、雙軸向織物以及緯編軸向織物等。
研究者通過對平紋布、無緯布、非織造布等進行準(zhǔn)靜態(tài)防刺性能的實驗發(fā)現(xiàn)，單層防刺性能從優(yōu)到劣依次為=UHMWPE細支平紋布>無緯布>粗支平紋布>非織造布，而無緯布對提高防刺性能。意義不大。同時，通過研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)緯編針織物的整體變形性好，柔軟的特點使其具有對快速沖擊能的敏銳反應(yīng)，針織物線圈結(jié)構(gòu)的特點能夠裹住刀尖，起到很好的防刺吸能作用；但由于線圈結(jié)構(gòu)的稀疏，尖銳的刀尖很容易通過線圈的空隙穿透織物， 加之織物柔軟，沖擊后背襯變形很大，即對人體的沖擊位移過大，因此單獨將之用作防刺織物的效果并不十分理想。
目前市場上的防刺衣產(chǎn)品普遍存在如下幾方面缺陷(1)防刺衣用途以軍用和警用為主，民用方面則偏重于防割服，如深圳潔爾爽高科技有限公司開發(fā)的民用防割服，雖然具有良好的防割穿和割破性能，但防刺、抗沖擊能力卻非常有限，靜態(tài)耐穿刺力一般都在 100N以下。開發(fā)出高性能的民用防刺衣，不僅能提高產(chǎn)品制造、機械加工等行業(yè)勞動者的個體防護水平，而且能更好地保護普通民眾在突發(fā)情況下的人身安全。(2)市面上現(xiàn)有的防刺衣大多厚重笨拙，織物層數(shù)一般都在30層以上，且大多數(shù)都是結(jié)構(gòu)單一的材料，這嚴(yán)重影響人體穿著的舒適度和機動靈活性，導(dǎo)致配備防刺衣的人員一旦遇上突發(fā)情況，只能被動防守而無還手能力，不符合未來防刺衣輕便、舒適度高的發(fā)展趨勢。因此，設(shè)計研發(fā)出一款兼具防刺、抗沖擊、防鈍傷功能，同時又輕便、柔軟、穿著舒適度較高的民用防刺衣，具有很大的市場價值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有防刺衣的不足，提供一種兼具防割、防刺、 抗沖擊功能，同時又輕便、柔軟、穿著舒適度較高的防刺衣。
為達到上述設(shè)計目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種防刺材料，其包括具有三明治結(jié)構(gòu)的內(nèi)膽，所述內(nèi)膽包括第一防刺層、第二防刺層和緩沖層，所述第一防刺層和第二防刺層分別位于所述緩沖層的一邊。
其中，所述第一防刺層和第二防刺層均由5 10層相同的防刺布料構(gòu)成。
其中，所述內(nèi)膽中第一防刺層和第二防刺層的材料優(yōu)選使用的是超高分子量聚乙烯纖維、芳綸、聚對苯撐苯并二惡唑(PBO)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、陶瓷纖維、碳纖維、 聚酯纖維、蜘蛛絲、3D網(wǎng)布中的一種或幾種混合。
其中，所述內(nèi)膽還包括第一輔助防刺層和第二輔助防刺層，所述第一輔助防刺層位于所述第一防刺層和所述緩沖層中間，所述第二輔助防刺層位于所述第二防刺層和所述緩沖層中間。
其中，所述第一輔助防刺層和所述第二輔助防刺層均由3 5層相同的輔助防刺布料構(gòu)成。
其中，所述內(nèi)膽中第一輔助防刺層和第二輔助防刺層的材料優(yōu)選使用平面毛氈、 針刺氈、油毛氈、毛氈輪羊毛氈、陶瓷氈、化纖氈中的一種或幾種。
其中，所述內(nèi)膽中緩沖層的材料優(yōu)選使用的是聚氨酯、聚氨酸、聚醚、橡膠棉中的一種或幾種混合。
其中，所述各層在所述內(nèi)膽中的層疊次序從內(nèi)到外依次為第二防刺層、第二輔助輔助防刺層、緩沖層、第一輔助防刺層和第一防刺層。
其中，所述防刺材料還包括內(nèi)襯和外層。
本發(fā)明還提供了一種防刺材料，其包括外層、具有三明治結(jié)構(gòu)的內(nèi)膽和內(nèi)襯，所述內(nèi)膽位于所述外層和內(nèi)襯之間，所述內(nèi)膽還由第一防刺層、第二防刺層、第一輔助防刺層、 第二輔助防刺層和緩沖層構(gòu)成，所述第一防刺層和所述第二防刺層分別由5 10層相同的防刺布料構(gòu)成，所述第一輔助防刺層和所述第二輔助防刺層分別由3 5層相同的輔助防刺布料構(gòu)成，所述各層在所述內(nèi)膽中的層疊次序從外到內(nèi)依次為第二防刺層、第二輔助防刺層、緩沖層、第一輔助防刺層和第一防刺層，構(gòu)成三明治結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還提供了一種防刺衣，其是采用上述材料制備而成的。
本發(fā)明所述防刺材料和采用該材料制備的防刺衣的有益效果是
(1)其防刺層以及輔助防刺層能夠快速鎖住刀刃及降低沖擊速度，抵御低速刀尖的切割及頂穿，且輕便、柔軟，穿著舒適。
(2)其緩沖層能夠迅速消散外界的沖擊能量，降低鈍傷對人體的傷害。
(3)由防刺層、輔助防刺層以及緩沖層構(gòu)成的具有三明治結(jié)構(gòu)的內(nèi)膽能夠最大程度的減小外界能量對人體的傷害，提高防刺、抗沖擊、防鈍傷的承受上限。
(4)本發(fā)明所述防刺衣在肩部、肋部和腹部通過過渡處理，可實現(xiàn)360°全方位的整體防刺效果。
(5)本發(fā)明所述防刺衣輕便柔軟，拆卸簡單，穿戴方便，舒適度高，內(nèi)膽可拆卸，延長了防刺衣的使用壽命。


圖1是本發(fā)明所述防刺材料的截面結(jié)構(gòu)圖。
圖2和圖3分別是本發(fā)明所述防刺衣和普通硬質(zhì)防刺衣的對比示意圖。
圖中，1為外層，2為第一防刺層，2’為第二防刺層，3為第一輔助防刺層，3’為第二輔助防刺層，4為緩沖層，5為內(nèi)襯。其中2、3、4、3’、2’構(gòu)成三明治結(jié)構(gòu)內(nèi)膽。a，a’為肩部，b，b’為肋部，c，c’為腹部。
具體實施方式
本發(fā)明提供了一種具有三明治結(jié)構(gòu)內(nèi)膽的防刺材料，所述防刺材料包括具有三明治結(jié)構(gòu)的內(nèi)膽。
本發(fā)明的三明治結(jié)構(gòu)內(nèi)膽不僅能夠起到防刺、抗沖擊、防鈍傷的作用，而且能夠大大提高所能承受外界能量的上限。并且整體輕便柔軟、穿著舒適度較高，實現(xiàn)了包括肩部、 肋部和腹部360°全方位的整體防刺效果。
一種防刺材料，其包括具有三明治結(jié)構(gòu)的內(nèi)膽，所述內(nèi)膽包括第一防刺層、第二防刺層和緩沖層，所述第一防刺層和第二防刺層分別位于所述緩沖層的一邊。
其中，所述第一防刺層和第二防刺層均由5 10層相同的防刺布料構(gòu)成。
其中，所述內(nèi)膽還包括第一輔助防刺層和第二輔助防刺層，所述第一輔助防刺層位于所述第一防刺層和所述緩沖層中間，所述第二輔助防刺層位于所述第二防刺層和所述緩沖層中間。
其中，所述第一輔助防刺層和所述第二輔助防刺層均由3 5層相同的輔助防刺布料構(gòu)成。
其中，所述各層在所述內(nèi)膽中的層疊次序從內(nèi)到外依次為第二防刺層、第二輔助輔助防刺層、緩沖層、第一輔助防刺層和第一防刺層。
其中，所述防刺材料還包括內(nèi)襯。
其中，所述防刺材料還包括外層。
其中，所述內(nèi)膽位于所述內(nèi)襯和外層之間，所述內(nèi)膽作為一個整體可以拆卸。
5[0040]一種防刺材料，其包括外層、具有三明治結(jié)構(gòu)的內(nèi)膽和內(nèi)襯，所述內(nèi)膽位于所述外層和內(nèi)襯之間，所述內(nèi)膽還由第一防刺層、第二防刺層、第一輔助防刺層、第二輔助防刺層和緩沖層構(gòu)成，所述第一防刺層和所述第二防刺層分別由5 10層相同的防刺布料構(gòu)成， 所述第一輔助防刺層和所述第二輔助防刺層分別由3 5層相同的輔助防刺布料構(gòu)成，所述各層在所述內(nèi)膽中的層疊次序從外到內(nèi)依次為第二防刺層、第二輔助防刺層、緩沖層、第一輔助防刺層和第一防刺層，構(gòu)成三明治結(jié)構(gòu)。
其中，所述內(nèi)膽中第一防刺層和第二防刺層的材料優(yōu)選使用的是超高分子量聚乙烯纖維、芳綸、聚對苯撐苯并二惡唑(PBO)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、陶瓷纖維、碳纖維、 聚酯纖維、蜘蛛絲、3D網(wǎng)布中的一種或幾種混合。
其中，所述第一防刺層和所述第二防刺層的編織方式采用傳統(tǒng)的機織物、針織物， 無緯單向布(UD)、非織造布、針織經(jīng)編多軸向、雙軸向織物以及緯編軸向織物中的一種或幾種形式。
其中，所述內(nèi)膽中第一輔助防刺層和第二輔助防刺層的材料優(yōu)選使用平面毛氈、 針刺氈、油毛氈、毛氈輪羊毛氈、陶瓷氈、化纖氈中的一種或幾種。
其中，所述內(nèi)膽中緩沖層的材料優(yōu)選使用的是聚氨酯、聚氨酸、聚醚、橡膠棉中的一種或幾種混合。
其中，所述防刺材料的內(nèi)襯使用是透氣性強的材料，進一步優(yōu)選雪紡、棉紗、滌綸、 丙綸、芳綸、腈綸、錦綸、維綸、氨綸的一種或幾種混合。
其中，所述防刺材料的外層使用的是防水材料，進一步優(yōu)選滌綸、丙綸、芳綸、腈綸、錦綸、維綸、氨綸的一種或幾種。
本發(fā)明還提供了一種防刺衣，其是采用上述材料制備而成的。
其中，所述防刺衣在肩部、肋部和腹部通過過渡處理，實現(xiàn)360°全方位整體防刺效果。
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施方式僅用于說明本新型而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求
所限定的范圍。
如圖1所示，是本發(fā)明所述防刺材料的截面結(jié)構(gòu)示意圖，圖中，1為外層，2為第一防刺層，2’為第二防刺層，3為第一輔助防刺層，3’為第二輔助防刺層，4為緩沖層，5為內(nèi)襯。其中2、3、4、3，、2，構(gòu)成三明治結(jié)構(gòu)內(nèi)膽。
其中外層1是防水隔熱層，使用的材料為滌綸。
內(nèi)膽由2、3、4、3’、2’構(gòu)成，起到防刺、抗沖擊、防鈍傷的主要功能。從貼近外層1開始，分別為第一防刺層2，第一輔助防刺層3，緩沖層4，第二輔助防刺層3’以及第二防刺層 2’ (圖1)，構(gòu)成三明治結(jié)構(gòu)。內(nèi)膽的第一防刺層2和第二防刺層2’分別由7層相同的防刺布料構(gòu)成，所述布料為超高分子量聚乙烯纖維，所述第一防刺層2和所述第二防刺層2’的編制方式采用傳統(tǒng)的機織物的方式。第一輔助防刺層3和第二輔助防刺層3’起到輔助防刺的作用，分別由4層相同的輔助防刺布料構(gòu)成，所述布料為平面毛氈。緩沖層4起到消緩?fù)饨鐩_擊的作用，使用的是聚氨酯材料。內(nèi)膽作為一個整體，不可拆卸。
內(nèi)襯5使用的是透氣性強的雪紡作為其材料。
內(nèi)膽位于外層1和內(nèi)襯中間，作為整體可拆卸、晾曬。[0055]采用本發(fā)明所得防刺材料、防刺衣與其他防刺材料、防刺衣相比，在防刺、抗沖擊
性能以及在機動靈活性、輕便性上都有顯著提高。
(1)本發(fā)明所述防刺材料和防刺衣的厚度僅有0. 7 0. 9cm,防護面積達到0. 4m2, 比現(xiàn)有的防刺衣在防護面積上增加了 1/3。本發(fā)明所述防刺衣在肩部a、肋部b和腹部c (圖 2)與普通硬質(zhì)防刺服對應(yīng)位置a’、b’和c’相比，也實現(xiàn)了 360°全方位的整體防刺效果。 同時，防刺衣總重僅1. 6 2. Ikg,比現(xiàn)有同防護等級的防刺衣在重量上減少了 1/3 1/2 ；
(2)與相同防刺等級的普通結(jié)構(gòu)防刺衣相比，由于三明治結(jié)構(gòu)的能量消散作用，在相同的總體面密度下，GA68-2008標(biāo)準(zhǔn)試驗刀穿透防刺衣的沖擊動能提高了 30% 40%。
(3)本防刺衣輕巧便攜，拆卸簡單，穿戴方便，舒適度高，內(nèi)外層可洗滌，延長了防刺衣的使用壽命。
權(quán)利要求
1.一種防刺材料，其特征在于，包括具有三明治結(jié)構(gòu)的內(nèi)膽，所述內(nèi)膽包括第一防刺層、第二防刺層和緩沖層，所述第一防刺層和第二防刺層分別位于所述緩沖層的一邊。
2.如權(quán)利要求
1所述的防刺材料，其特征在于所述第一防刺層和第二防刺層均由 5 10層相同的防刺布料構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求
1或2所述的防刺材料，其特征在于所述內(nèi)膽中第一防刺層和第二防刺層的材料優(yōu)選使用的是超高分子量聚乙烯纖維、芳綸、聚對苯撐苯并二惡唑(PBO)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、陶瓷纖維、碳纖維、聚酯纖維、蜘蛛絲、3D網(wǎng)布中的一種或幾種混合。
4.如權(quán)利要求
1至3所述的防刺材料，其特征在于所述內(nèi)膽還包括第一輔助防刺層和第二輔助防刺層，所述第一輔助防刺層位于所述第一防刺層和所述緩沖層中間，所述第二輔助防刺層位于所述第二防刺層和所述緩沖層中間。
5.如權(quán)利要求
1至4所述的防刺材料，其特征在于所述第一輔助防刺層和所述第二輔助防刺層均由3 5層相同的輔助防刺布料構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求
1至5所述的防刺材料，其特征在于所述內(nèi)膽中第一輔助防刺層和第二輔助防刺層的材料優(yōu)選使用平面毛氈、針刺氈、油毛氈、毛氈輪羊毛氈、陶瓷氈、化纖氈中的一種或幾種。
7.如權(quán)利要求
1至6所述的防刺材料，其特征在于所述內(nèi)膽中緩沖層的材料優(yōu)選使用的是聚氨酯、聚氨酸、聚醚、橡膠棉中的一種或幾種混合。
8.如權(quán)利要求
1至7所述的防刺材料，其特征在于所述防刺材料還包括內(nèi)襯和外層。
9.一種防刺材料，其特征在于，包括外層、具有三明治結(jié)構(gòu)的內(nèi)膽和內(nèi)襯，所述內(nèi)膽位于所述外層和內(nèi)襯之間，所述內(nèi)膽還由第一防刺層、第二防刺層、第一輔助防刺層、第二輔助防刺層和緩沖層構(gòu)成，所述第一防刺層和所述第二防刺層分別由5 10層相同的防刺布料構(gòu)成，所述第一輔助防刺層和所述第二輔助防刺層分別由3 5層相同的輔助防刺布料構(gòu)成，所述各層在所述內(nèi)膽中的層疊次序從外到內(nèi)依次為第二防刺層、第二輔助防刺層、 緩沖層、第一輔助防刺層和第一防刺層，構(gòu)成三明治結(jié)構(gòu)。
10.一種防刺衣，其特征在于采用權(quán)利要求
1至9任一項所述的防刺材料制備而成的。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種防刺材料，其包括具有三明治結(jié)構(gòu)的內(nèi)膽，所述內(nèi)膽包括第一防刺層、第二防刺層和緩沖層，所述第一防刺層和第二防刺層分別位于所述緩沖層的一邊。本發(fā)明所述防刺材料以及采用該材料制備的防刺衣具有防刺、抗沖擊、防鈍傷功能，同時，輕巧便攜，拆卸簡單，穿戴方便，舒適度高。
文檔編號F41H1/02GKCN102269542SQ201110235742
公開日2011年12月7日 申請日期2011年8月17日
發(fā)明者楊帆, 錢新明, 陳威 申請人:楊帆, 錢新明, 陳威導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan