CN109764753A - 一种微间隙透气柔性防刺材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微间隙透气柔性防刺材料及其制备方法。所述微间隙透气柔性防刺材料包括固定于柔性基布上的构件一、构件二，所述构件一为两个底面相互连接的六棱台，且上方的六棱台的底面大于下方的六棱台的底面，所述构件二为六棱柱；构件一沿其对角线均匀分布，构件二分布于三个相邻构件一之间构成的间隙正下方，构件一上方较大的六棱台突出于下方较小的六棱台的边缘覆盖于构件二上方。制备方法为：将构件一、构件二粘合至柔性基布上；将步骤S1得到的柔性基布烘干得到柔性防刺材料。本发明微间隙透气柔性防刺材料可以在各类防刺服或防护用品中得到应用，在防刺性能得到保证的前提下，最大限度的提高了防刺材料的柔软、透气性能。
Description
技术领域
本发明涉及个体防护材料技术领域，具体涉及一种将摩擦自锁原理与模块间隙合理的组合的微间隙透气柔性防刺材料及其制备方法。
背景技术
个体防护材料主要分为硬质、半硬质和软质三类，其中硬质太刚硬，重量大，软质在透气性方面存在很大缺陷，并且穿着很臃肿，半硬质拥有很好的防刺性能，透气性也十分的优良，但由于防护模块之间留有一定的空隙，从而留下的很大的安全隐患。
中国专利CN 201610146905公开了一种无间隙排列防刺服，柔性面料和固定设置于柔性面料两侧的数个防护小模块，所述数个防护小模块按一定方式无间隙排列设置，这极大地影响了防刺服的透气性能，且边缘较薄，容易被穿透。中国专利CN 201710427713公开了一种基于摩擦自锁原理的防刺服，其忽略了边缘较薄，容易穿透，并且依靠两块模块间的夹合，很难阻碍刀尖的穿刺。
发明内容
本发明所要解决的问题是：如何提高柔性防刺材料的防刺性能，以及透气性。
为了解决上述问题，本发明提出如下技术方案：
一种微间隙透气柔性防刺材料，其特征在于，包括固定于柔性基布上的构件一、构件二，所述构件一为两个底面相互连接的六棱台，且上方的六棱台的底面大于下方的六棱台的底面，所述构件二为六棱柱；构件一沿其对角线均匀分布，构件二分布于三个相邻构件一之间构成的间隙正下方，构件一上方较大的六棱台突出于下方较小的六棱台的边缘覆盖于构件二上方。
优选地，相邻两个所述构件二之间的间隙宽度为0.5～2mm。
优选地，所述构件一、构件二的表面经刻痕处理。
优选地，所述构件一、构件二为增强热塑性复合材料制成的模块。
更优选地，所述增强热塑性复合材料为增强纤维与热塑性高分子材料，增强纤维采用超高分子量的聚乙烯、芳纶、PBO、陶瓷纤维、碳纤维、蜘蛛丝和玻璃纤维中的任意一种或几种，热塑性高分子材料采用酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚丙烯树脂和聚氯乙烯树脂中的任意一种或几种。
进一步地，所述增强纤维与热塑性高分子材料的质量比为1:1～8。
优选地，所述柔性基布采用超高分子量的聚乙烯、芳纶、PBO、陶瓷纤维、碳纤维、蜘蛛丝和玻璃纤维中的至少一种纤维编织而成。
本发明还提供了一种上述微间隙透气柔性防刺材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将构件一、构件二粘合至柔性基布上；
S3：将步骤S1得到的柔性基布烘干得到柔性防刺材料。
优选地，所述步骤S1中的构件一、构件二通过注塑工艺或3D打印技术制得。
与现有技术比较，本发明有以下几个优点：
1、当刀尖撞到构件一的六棱台斜面时，会沿着斜面滑移至构件二，大大的降低了刀刺的能量，同时在构件一边缘与构件二有部分重合，很好的避免了边缘较薄而产生的缺陷；
2、由于构件一下部分是上宽下窄的六棱台，所以刀尖滑移至边缘时，构件一也会有一定的倾斜，很好的将刀尖转移至构件二，此外上宽下窄结构使得空隙率增大，减轻了重量，提高了透气性；
3、构件一与构件二顶面沿着边方向的刻痕，很好的阻碍了刀尖往边缘滑移，非常好的阻碍了刀具的刺入；
4、构件一的棱边沿着间隙方向排列，使得刀尖往间隙刺去，会沿着棱往两面滑移至构件二，更进一步保障的间隙处的防刺性；
5、构件之间留有的间隙能够大大的提高防刺材料的柔顺性和透气性。
附图说明
图1为本发明提供的微间隙透气柔性防刺材料的俯视图；
图2为构件一的主视图；
图3为图2的俯视图；
图4为构件二的立体图；
图5为构件一、构件二排列分布方式的主视图；
图6为图5的俯视图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
如图1-6所示，一种微间隙透气柔性防刺材料，其包括固定于柔性基布3上的构件一1、构件二2，所述构件一1为两个底面相互连接的六棱台，且上方的六棱台的底面大于下方的六棱台的底面，所述构件二2为六棱柱；构件一1沿其对角线均匀分布，构件二2分布于三个相邻构件一1之间构成的间隙正下方，构件一1上方较大的六棱台突出于下方较小的六棱台的边缘覆盖于构件二2上方。相邻两个构件二2之间的间隙宽度为0.5～2mm。
所述构件一1、构件二2的表面经刻痕处理。所述构件一1、构件二2为增强热塑性复合材料制成的模块。增强热塑性复合材料为增强纤维与热塑性高分子材料，增强纤维采用超高分子量的聚乙烯、芳纶、PBO、陶瓷纤维、碳纤维、蜘蛛丝和玻璃纤维中的任意一种或几种，热塑性高分子材料采用酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚丙烯树脂和聚氯乙烯树脂中的任意一种或几种。增强纤维与热塑性高分子材料的质量比为1:3。
所述柔性基布3采用超高分子量的聚乙烯、芳纶、PBO、陶瓷纤维、碳纤维、蜘蛛丝和玻璃纤维中的至少一种纤维编织而成。
一种微间隙透气柔性防刺材料制备方法，包括以下步骤：
S1：通过注塑技术得到构件一1、构件二2；
S2：将步骤S1中得到的构件一1、构件二2按照一定规律粘合到柔性基布3上；
S3：将步骤S2中的柔性基布3烘干，得到柔性防刺材料。
实施例1
微间隙透气柔性防刺材料中，构件一1、构件二2采用超高分子量聚乙烯短纤维与热塑性聚氨酯混合，通过注塑成模而成，其中高强高模量纤维与热塑性树脂的质量分数比为1:3。将构件一1制成下部分六棱台底面边长为4mm，顶面边长为6mm，高3mm，和上部分六棱台底面边长为10mm，顶面边长为6mm，高2mm的组合体；构件二2制成边长为4mm，高2mm的六棱柱，且构件间的间隙为1mm。使用的柔性基布3为芳纶平纹布，面密度为130g/m2，厚度为0.28mm。
采用热塑性聚氨酯与高强高模量短纤维，通过注塑成模技术，来制备构件一1、构件二2。并将制备的构件一1、构件二2通过热塑性黏胶剂黏合至芳纶基布上。
使用微间隙透气柔性防刺材料制成防护面积为0.3m2的防刺服，防护服重量为1.45kg，厚度为5.28mm。该防刺服可以有效抵挡来自刀具的刺割伤害，能满足GA68-2008标准的安全测试。
实施例2
微间隙透气柔性防刺材料中，构件一1、构件二2采用芳纶短纤维与热塑性聚氨酯混合，通过注塑成模而成，其中高强高模量纤维与热塑性树脂的质量分数比为1:3。将构件一1制成下部分六棱台底面边长为4mm，顶面边长为6mm，高3mm，和上部分六棱台底面边长为10mm，顶面边长为6mm，高2mm的组合体；构件二2制成边长为4mm，高2mm的六棱柱，且防护模块间隙为1mm。使用的柔性基布3为芳纶平纹布，面密度为130g/m2，厚度为0.28mm。
采用热塑性聚氨酯与高强高模量短纤维，通过注塑成模技术，来制备构件一1、构件二2。并将制备的构件一1、构件二2通过热塑性黏胶剂黏合至芳纶基布上。
使用微间隙透气柔性防刺材料制成防护面积为0.3m2的防刺服，防护服重量为1.46kg，厚度为5.29mm。该防刺服可以有效抵挡来自刀具的刺割伤害，能满足GA68-2008标准的安全测试。
实施例3
微间隙透气柔性防刺材料中，构件一1、构件二2采用超高分子量聚乙烯与芳纶混合短纤维与热塑性聚氨酯混合，通过注塑成模而成，其中高强高模量纤维与热塑性树脂的质量分数比为1:3。将构件一1制成下部分六棱台底面边长为4mm，顶面边长为6mm，高3mm，和上部分六棱台底面边长为10mm，顶面边长为6mm，高2mm的组合体；构件二2制成边长为4mm，高2mm的六棱柱，且防护模块间隙为1mm。使用的柔性基布3为芳纶平纹布，面密度为130g/m2，厚度为0.28mm。
采用热塑性聚氨酯与高强高模量短纤维，通过注塑成模技术，来制备构件一1、构件二2。并将制备的构件一1、构件二2通过热塑性黏胶剂黏合至芳纶基布上。
使用微间隙透气柔性防刺材料制成防护面积为0.3m2的防刺服，防护服重量为1.45kg，厚度为5.28mm。该防刺服可以有效抵挡来自刀具的刺割伤害，能满足GA68-2008标准的安全测试。
Claims (9)
1.一种微间隙透气柔性防刺材料，其特征在于，包括固定于柔性基布(3)上的构件一(1)、构件二(2)，所述构件一(1)为两个底面相互连接的六棱台，且上方的六棱台的底面大于下方的六棱台的底面，所述构件二(2)为六棱柱；构件一(1)沿其对角线均匀分布，构件二(2)分布于三个相邻构件一(1)之间构成的间隙正下方，构件一(1)上方较大的六棱台突出于下方较小的六棱台的边缘覆盖于构件二(2)上方。
2.如权利要求1所述的微间隙透气柔性防刺材料，其特征在于，相邻两个所述构件二(2)之间的间隙宽度为0.5～2mm。
3.如权利要求1所述的微间隙透气柔性防刺材料，其特征在于，所述构件一(1)、构件二(2)的表面经刻痕处理。
4.如权利要求1所述的微间隙透气柔性防刺材料，其特征在于，所述构件一(1)、构件二(2)为增强热塑性复合材料制成的模块。
5.如权利要求4所述的微间隙透气柔性防刺材料，其特征在于，所述增强热塑性复合材料为增强纤维与热塑性高分子材料，增强纤维采用超高分子量的聚乙烯、芳纶、PBO、陶瓷纤维、碳纤维、蜘蛛丝和玻璃纤维中的任意一种或几种，热塑性高分子材料采用酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚丙烯树脂和聚氯乙烯树脂中的任意一种或几种。
6.如权利要求5所述的微间隙透气柔性防刺材料，其特征在于，所述增强纤维与热塑性高分子材料的质量比为1:3。
7.如权利要求1所述的微间隙透气柔性防刺材料，其特征在于，所述柔性基布(3)采用超高分子量的聚乙烯、芳纶、PBO、陶瓷纤维、碳纤维、蜘蛛丝和玻璃纤维中的至少一种纤维编织而成。
8.一种权利要求1所述的微间隙透气柔性防刺材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将构件一(1)、构件二(2)粘合至柔性基布(3)上；
S3：将步骤S1得到的柔性基布烘干得到柔性防刺材料。
9.如权利要求8所述的权利要求1所述的微间隙透气柔性防刺材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的构件一(1)、构件二(2)通过注塑工艺或3D打印技术制得。
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