高強(qiáng)纖維防護(hù)間隔織物及其制成的服裝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種高強(qiáng)纖維防護(hù)間隔織物，該間隔織物構(gòu)成輕質(zhì)透空防護(hù)層，以間隔織物表層的高強(qiáng)纖維抵御刀斧等銳器的剁砍切割、以間隔織物中間層的立柱狀單絲簇來(lái)緩沖銳器和鈍器打擊的防護(hù)服裝或者裝備，可用于在治安環(huán)境不良地區(qū)的武警、公安人員的個(gè)體防護(hù)。
【背景技術(shù)】
[0002]因我國(guó)對(duì)槍支的管理嚴(yán)格而且有效，故恐怖組織暴徒或刑事犯罪分子采用刀具傷害公安武警或民眾的概率大于采用槍支作案的概率。在治安環(huán)境不良地區(qū)，刀斧砍殺已成為武警、公安民警致傷的主要因素。盡管武警和公安民警裝備有防彈衣，但防彈衣的防護(hù)面積僅限于胸腹部，對(duì)脖頸、腋下、手臂及防彈衣前片與后片的連接處均不能防御刀斧砍殺，特別是頸部和手臂部位，因暴徒用刀襲擊公職人員頸部而導(dǎo)致傷亡的事故并不少見、在遭遇暴恐分子刀斧砍殺時(shí)下意識(shí)地用手臂阻隔造成的手臂傷害也常有發(fā)生。因此，現(xiàn)有熱兵器防護(hù)裝備面對(duì)暴恐分子的冷兵器進(jìn)攻時(shí)很難實(shí)現(xiàn)有效防護(hù)；另外，防彈衣穿著笨重，影響翻墻、擒拿等戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作，且在炎熱的夏天執(zhí)勤中因穿著厚重的防彈衣酷熱難耐，體力消耗極大，嚴(yán)重影響戰(zhàn)斗力，甚至因過熱而導(dǎo)致中暑休克。
[0003]因此，在治安環(huán)境不良地區(qū)執(zhí)勤的公安民警和武裝警察，急需能抵御刀斧砍殺的輕便透氣的防護(hù)裝備。
[0004]古代官兵采用金屬做成連環(huán)甲、鎖子甲等護(hù)具，可以在一定程度上防御冷兵器的襲擊，但重量很重。現(xiàn)在已經(jīng)有多種高強(qiáng)纖維，在設(shè)計(jì)制造成適當(dāng)結(jié)構(gòu)的集合體以后，可以防御刀劍甚至槍彈的進(jìn)攻。例如采用超高分子量聚乙烯(UHMffPE)纖維做成手套后，SP可“空手奪白刃”，很鋒利的刀刃也不能對(duì)手套內(nèi)的肉體造成損傷。除了超高分子量聚乙烯(UHMffPE)纖維以外，對(duì)位芳綸(PPTA)纖維、聚對(duì)苯撐苯并二噁唑(PBO)纖維、聚2，5-二羥基-1，4 -苯撐吡啶并二咪唑(PIPD，M5)纖維等高強(qiáng)纖維，均有比金屬絲更高的比強(qiáng)度，在適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)下，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)刀斧剁砍的有效防護(hù)，且能保持輕質(zhì)、透氣、柔軟的特性，有利于公安干警和武裝警察的執(zhí)勤，特別是夏季的執(zhí)勤行動(dòng)。
[0005]現(xiàn)有防彈衣、防刺衣及類似功能的防護(hù)裝備，均采用片狀材料(包括由高強(qiáng)纖維制成的片狀物，包括無(wú)瑋布等)疊合在一起制成的，有的還采用絮狀的纖維集合體作為緩沖層。但未見到以某一加工方式直接制得同時(shí)具有防利刃切割剁砍、和吸收外力沖擊能量、緩解打擊力的功能結(jié)構(gòu)的防護(hù)裝備，尚未見諸以直立纖維的彎曲變形來(lái)對(duì)外力沖擊實(shí)現(xiàn)緩沖的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，尚未見諸表層透孔、中間層空氣阻力極小的輕質(zhì)防刀砍材料，可適應(yīng)夏季炎熱條件下的防護(hù)要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種由高強(qiáng)纖維長(zhǎng)絲和普通纖維紗線以間隔織物的形式制備的、能防御刀斧砍殺的輕質(zhì)、透氣、柔軟的個(gè)體防護(hù)服裝；并可根據(jù)需要制成外穿防護(hù)背心、外穿具有防刀砍功能的戰(zhàn)術(shù)背心(可在背心上加載各種軍用和警用器材)、內(nèi)穿隱蔽式防護(hù)背心、內(nèi)穿或外穿長(zhǎng)袖輕質(zhì)防護(hù)服等多種形式的防護(hù)裝備，給公職人員提供輕便有效的防護(hù)。
[0007]具體而言，本實(shí)用新型提供一種間隔織物，其特征在于由緊密相連的一次成型的表層、中間層和里層組成，其中
[0008]間隔織物的表層為高強(qiáng)纖維或者該纖維紡制的高強(qiáng)紗線制成的織物，所述的高強(qiáng)纖維選自超高分子量聚乙烯(UHMffPE)纖維、對(duì)位芳綸(PPTA)纖維、聚對(duì)苯撐苯并二噁唑(PBO)纖維、聚2，5 - 二羥基-1，4 -苯撐吡啶并二咪唑(PIPD，M5)纖維或者它們的組合；
[0009]間隔織物的中間層，由基本直立的單絲織成纖維立柱所形成的立柱層，立柱纖維由單絲組成，部分直立單絲分別沿經(jīng)向作梯形傾斜，部分單絲從下往上穿行時(shí)向前傾斜、從上往下穿行時(shí)向前傾斜；或部分單絲從上往下穿行時(shí)向前傾斜、從下往上穿行時(shí)向前傾斜；或同時(shí)存在這兩種傾斜方式，及在瑋向也作相同的布置，使間隔織物的中間層的單絲有一部分是分別沿兩個(gè)方向傾斜的，單絲選自滌綸、錦綸、丙綸、乙綸、聚乳酸合成纖維單絲，直徑范圍為0.05?0.5mm，排列密度為50?1000根/cm2;
[0010]間隔織物的里層為普通紡織纖維紡制而成的紗線層，包括采用滌綸、錦綸、維綸、丙綸、粘膠、腈綸、聚乳酸、聚酯等化學(xué)纖維的純紡紗線，或棉、苧麻、亞麻、大麻、黃麻、洋麻、劍麻、絲、毛等天然纖維的純紡紗線、或以上各種化學(xué)纖維和天然纖維的兩種或多種進(jìn)行混紡得到的紗線，紗線的細(xì)度范圍為5?200tex。
[0011]優(yōu)選的是，間隔織物的表層中所述的高強(qiáng)纖維，選自超高分子量聚乙烯(UHMffPE)纖維，以使防護(hù)裝備具有最輕的質(zhì)量。所選用的超高分子量聚乙烯(UHMffPE)纖維UHMffPE長(zhǎng)絲，斷裂伸長(zhǎng)率不大于5%、細(xì)度在50D?2000D范圍，強(qiáng)度在15?35cN/dtex。
[0012]該長(zhǎng)絲的顏色為白色、乳白色或經(jīng)共混色料后直接制得的有色長(zhǎng)絲，顏色由設(shè)計(jì)者根據(jù)需要確定。
[0013]優(yōu)選的是，間隔織物的中間層中基本直立的單絲織成如同牙刷毛樣的纖維立柱形成立柱層，所述中間層立柱纖維選用滌綸單絲，直徑范圍為0.08?0.3mm，排列密度為200?600根/cm2，20%?80%的立柱纖維處于非直立狀態(tài)，有不同方向的傾斜。
[0014]優(yōu)選的是，間隔織物里層采用滌棉混紡紗線，以兼顧接觸皮膚時(shí)的柔軟性舒適性，及經(jīng)濟(jì)性。特別優(yōu)選滌/棉含量范圍在70/30和30/70之間，細(xì)度優(yōu)選在20tex?80tex之間。
[0015]本實(shí)用新型另一個(gè)目的是提供一種使用本實(shí)用新型所述的間隔織物制成的防護(hù)服裝。所述的服裝能防御刀斧砍殺的輕質(zhì)、透氣、柔軟的個(gè)體防護(hù)裝備；并可根據(jù)需要制成外穿防護(hù)背心、外穿具有防刀砍功能的戰(zhàn)術(shù)背心(可在背心上加載各種軍用和警用器材)、內(nèi)穿隱蔽式防護(hù)背心、內(nèi)穿或外穿長(zhǎng)袖輕質(zhì)防護(hù)服等多種形式的防護(hù)裝備，給公職人員提供輕便有效的防護(hù)。
[0016]換言之，本實(shí)用新型提供一種間隔織物，其特征在于由緊密相連的成整體的表層、中間層和里層組成，其中間隔織物的表層材料為高強(qiáng)纖維或者該纖維紡制的高強(qiáng)紗線，所述的高強(qiáng)纖維選自超高分子量聚乙烯(UHMffPE)纖維、對(duì)位芳綸(PPTA)纖維、聚對(duì)苯撐苯并二噁唑(PBO)纖維、聚2，5 - 二羥基-1，4 -苯撐吡啶并二咪唑(PIPD，M5)纖維或者它們的組合；在合適的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)下，均可獲得可靠的防刀斧砍剁切割的能力。所述的纖維優(yōu)選為長(zhǎng)絲。
[0017]—種優(yōu)選技術(shù)方案，間隔織物的表層中所述的高強(qiáng)纖維，選自超高分子量聚乙烯(UHMffPE)纖維，以使防護(hù)裝備具有最輕的質(zhì)量。所選用的超高分子量聚乙烯(UHMffPE)纖維UHMffPE長(zhǎng)絲，斷裂伸長(zhǎng)率不大于5%、細(xì)度在50D?2000D范圍，強(qiáng)度在15?35cN/dtex。
[0018]間隔織物的中間層，由基本直立的單絲織成如同牙刷毛樣的纖維立柱所形成的立柱層，立柱纖維由單絲組成，部分直立單絲分別沿直向(經(jīng)向)作梯形傾斜，部分單絲從下往上穿行時(shí)向前傾斜、從上往下穿行時(shí)向前傾斜；或部分單絲從上往下穿行時(shí)向前傾斜、從下往上穿行時(shí)向前傾斜；或同時(shí)存在這兩種傾斜方式，及在橫向(瑋向)也作相同的布置，使間隔織物的中間層(立柱層)的單絲有一部分是分別沿兩個(gè)方向傾斜的，單絲材質(zhì)選自滌綸、錦綸、丙綸、乙綸、聚乳酸合成纖維單絲，直徑范圍為0.05?0.5mm，排列密度為50?1000 根 /cm2 O
[0019]所述的中間層能分散和緩沖外力打擊，減少銳器或鈍器打擊身體時(shí)對(duì)身體的傷害。
[0020]需要說(shuō)明的是，全部由直立單絲組成直立狀立柱層，會(huì)導(dǎo)致在外力沖擊下、上下表面整體錯(cuò)動(dòng)，影響緩沖效果。故需要在織造加工中使部分直立單絲分別沿直向(經(jīng)向)作梯形傾斜(部分單絲從下往上穿行時(shí)向前傾斜、從上往下穿行時(shí)向前傾斜；或部分單絲從上往下穿行時(shí)向前傾斜、從下往上穿行時(shí)向前傾斜；或同時(shí)存在這兩種傾斜方式)；及在橫向(瑋向)也作類似的布置，使間隔織物的中間層(立柱層)的單絲有一部分是分別沿兩個(gè)方向傾斜的，以保證避免間隔織物在受外力沖擊時(shí)出現(xiàn)上下兩個(gè)表面的整體錯(cuò)動(dòng)。
[0021]—種優(yōu)選技術(shù)方案，間隔織物的中間層中基本直立的單絲織成如同牙刷毛樣的纖維立柱形成立柱層，所述中間層立柱纖維選用滌綸單絲，直徑范圍為0.08?0.3mm，排列密度為200?600根/cm2，20%?80%的立柱纖維處于非直立狀態(tài)，有不同方向的傾斜。
[0022]間隔織物里層材料為普通紡織纖維紡制而成的紗線，包括采用滌綸、錦綸、維綸、丙綸、粘膠、腈綸、聚乳酸、聚酯等化學(xué)纖維的純紡紗線，或棉、苧麻、亞麻、大麻、黃麻、洋麻、劍麻、絲、毛等天然纖維的純紡紗線、或以上各種化學(xué)纖維和天然纖維的兩種或多種進(jìn)行混紡得到的紗線，紗線的細(xì)度范圍為5?200tex。
[0023]—種優(yōu)選技術(shù)方案，間隔織物里層采用滌棉混紡紗線，以兼顧接觸皮膚時(shí)的柔軟性舒適性，及經(jīng)濟(jì)性。特別優(yōu)選滌/棉含量范圍在70/30和30/70之間，細(xì)度優(yōu)選在20tex?80tex之間。
[0024]間隔織物的制造方法優(yōu)選采用經(jīng)編間隔織物，以便在間隔織物上下兩個(gè)表面容易形成大的孔眼，且便于形成立柱纖維沿縱向和橫向的傾斜分布，以保證上下兩個(gè)表面不容易產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)，以免削弱外力打擊下的緩沖作用。
[0025]一種優(yōu)選技術(shù)方案，經(jīng)編間隔織物采用雙針床經(jīng)編機(jī)織造，在織造中，分別制取表層高強(qiáng)長(zhǎng)絲經(jīng)軸、中層立柱單絲經(jīng)軸、和里層滌棉紗線經(jīng)軸。表層采用網(wǎng)孔組織，以保證良好的透氣性，適合夏季炎熱環(huán)境使用；中間立柱層采用部分直立部分傾斜的穿紗方式；里層采用孔眼稍小的網(wǎng)孔組織，以避免孔眼過大時(shí)局部質(zhì)量分布不勻，造成與皮膚接觸的表面過于粗糙，影響舒適性。
[0026]本實(shí)用新型間隔織物的面密度為300g/m2至1200g/m2。間隔織物的厚度為3mm?20mm的范圍，優(yōu)選為6mm?12mm ；
[0027]本實(shí)