阅读说明：本技术 一种轻便舒适型防弹防刺功能服 (Light comfortable bulletproof stab-resistant functional garment ) 是由 许冬梅 潘智勇 陈虹 虎龙 艾青松 方心灵 刘元坤 吴中伟 崔正浩 于 2019-11-21 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种舒适型防弹防刺功能服,所述防弹防刺功能服包括外套和设置在外套中的防弹防刺材料,所述防弹防刺材料包括防弹防刺芯片和缓冲材料；所述防弹防刺芯片由最多40层压板布按照[0°/90°]正交叠加而成,所述压板布由无纬布压制而成；所述无纬布由纤维丝经胶粘剂粘合而成。所述纤维丝的单丝线密度1.25-1.5dtex,纤维力学性能强度≥22cN/dtex。本发明的防弹防刺功能服重量轻,舒适度佳。(The invention provides comfortable bulletproof and stab-resistant functional clothes, which comprise a jacket and a bulletproof and stab-resistant material arranged in the jacket, wherein the bulletproof and stab-resistant material comprises a bulletproof and stab-resistant chip and a buffer material; the bulletproof and stab-resistant chip is formed by orthogonally stacking up to 40 laminated plate cloths according to the angle of 0 degree/90 degrees, and the laminated plate cloths are formed by pressing laid fabrics; the non-woven cloth is formed by bonding fiber yarns through an adhesive. The filament linear density of the fiber filament is 1.25-1.5dtex, and the mechanical property strength of the fiber is more than or equal to 22 cN/dtex. The bulletproof stab-resistant functional garment is light in weight and good in comfort.)

一种轻便舒适型防弹防刺功能服

技术领域

本发明涉及一种防护产品，尤其涉及一种舒适型防弹防刺功能服。

背景技术

防弹防刺功能服也即是防弹防刺服，顾名思义，既具有防弹功能又具有防刺功能的个体防护产品。对于防弹衣和防刺服而言，材料的防弹机理和防刺机理不尽相同，防弹主要是依靠材料的抗拉伸断裂强度，材料的拉伸强度越大，高速冲击的弹头或破片等抛射物在冲击材料、拉断/拉伸材料的过程中耗散其能量越多，从而使抛射物变形、阻止它前进；而防刺过程中，由于刀刺是一个低速持续的过程，材料的抗剪切强度越大，刀尖变形越快速，才能够阻止锐器继续向前行进，达到防护的目的。通常情况下，防弹和防刺是矛盾的，防弹好的材料，一般防刺效果会差，而防刺好的材料，一般防弹效果会差。近几年，国内外在防弹防刺功能服的研究开发方面取得了较大进展，但鉴于机理的差异，产品多为防刺材料与防弹材料的多结构叠加、多材料组合等形式，这种将多种材料的叠加组合往往会提高防弹防刺服的重量。目前，公开号为CN102788531 A和CN 101881582A的防弹防刺功能服，均是将具有防弹功能的材料和防刺功能的材料进行组合，所不同的是，公开号为 CN102788531 A的防弹防刺功能服是将防弹材料和防刺材料是通过一定措施组合在一层，公开号为CN101881582A的防弹防刺功能服是将防弹材料和防刺材料简单地组合在一个芯片中。

通过防弹材料和防刺材料的组合除了重量偏大，还会在柔软度上也往往欠佳。如果能将防弹衣与防刺服的性能合二为一，在有效防护、舒适柔软及轻量化之间找到一个平衡点，就可能在单一结构和材料上实现综合防护效能，形成柔软的舒适型防护产品。而目前，只用一种单一的结构和材料制造的舒适型软质防弹防刺功能服还未见报道。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提供一种舒适型防弹防刺功能服，用来克服现有技术中将防弹材料和防刺材料简单进行组合所带来的重量大、舒适度欠佳的缺陷。

本发明提供一种舒适型防弹防刺功能服，包括外套和设置在外套中的防弹防刺材料，所述防弹防刺材料包括防弹防刺芯片和缓冲材料；

所述防弹防刺芯片由最多40层压板布按照[0°/90°]正交叠加而成，所述压板布由无纬布压制而成；

所述无纬布由纤维丝经胶粘剂粘合而成。

本发明的防弹防刺功能服是指既具有防弹效果又具有防刺效果的防护服。本发明的防弹防刺功能服主要是通过防弹防刺芯片发挥防弹防刺效果，其中，防弹防刺功能服的制造流程分为三步工艺，首先，将纤维丝通过胶粘剂粘合得到纤维布；然后，将两层纤维布进行正交叠加得到无纬布；最后，将无纬布经过压制处理得到压板布，多层压板布的正交组合即得到防弹防刺芯片。

本发明的防弹防刺功能服在最初生成纤维布时，就通过特定性能的纤维丝与胶粘剂的组合满足防弹防刺的基础要求，从而使其在后续的制造流程中只需要两层纤维布的正交叠加就能够得到无纬布，最多40层压板布的正交叠加就能够得到防弹防刺芯片，因此本发明的防弹防刺功能服不仅重量轻，而且舒适度高。

具体地，压板布的层数可以根据需要防护的效果具体确定。例如，满足公安部防弹防刺-1级时，所需压板布的层数为20-30层；满足公安部防弹防刺-2级时，所需压板布的层数为30-40层。一般的，当压板布的层数为30时，就可以满足防弹防刺效果。而缓冲材料可以选自EVA、XPE等舒适性弹性体。

本发明的防弹防刺功能服并没有将具有防刺功能和防弹功能的材料进行简单的拼接组合，而是由特定的纤维丝和胶粘剂为最初原材料，经过特殊的顺序加工，得到具有防刺防弹效果的单一防弹防刺材料，该单一的防弹防刺材料能够同时满足防弹防刺的效果需求。同时，该防弹防刺材料不仅具有防弹防刺效果，而且由于摒弃了多种功能材料的组合方式使防弹防刺材料更加柔软舒适，明显提高使用者的安全性、灵活性以及舒适行性。

进一步地，所述胶粘剂选自水性聚氨酯、水性聚醋酸乙烯脂、水性聚烯烃胶粘剂和水性丙烯酸酯中的一种或多种。经过发明人的大量研究，上述胶粘剂或者其组合物在生成纤维布后，能够吸收外界的能量，显著提升纤维布的抗击强度。

进一步地，所述纤维丝占所述纤维布的质量百分比为70-85％，所述胶粘剂占所述纤维布的质量百分比为15-30％。为了进一步提高防弹防刺功能服的防弹防刺效果，可以在制造纤维布时对其制造工艺进行控制，具体地，可以对纤维丝与胶粘剂的使用比例进行控制。当将纤维丝与胶粘剂的使用比例控制在上述范围内时，显著提高了纤维布的使用强度，从而能够在防弹防刺芯片的制造过程中，只需要两层纤维布的正交叠加就能够得到无纬布，避免了现有技术中通过多层叠加多角度叠加而提高材料密度以达到防护的效果的繁缛操作。

进一步地，所述胶粘剂的固含量为20-50％。本发明的胶粘剂中，除了胶粘剂的有效成分外，其余全部为水，通过将胶粘剂的固含量控制在上述范围内，能够使胶粘剂的粘度达到50mPa·s～300mPa·s，pH值达到6～9。其中，该粘度能够进一步保证胶粘剂与纤维丝胶粘成纤维布的强度，该pH值能够保证胶粘剂对纤维丝的浸润性，进一步增强胶粘效果。

进一步地，所述压板布的面密度为130-350g/m²。通过对胶粘剂、纤维丝的参数控制，能够改变压板布的面密度。经过发明人的研究，将压板布的面密度控制在上述范围内时，防弹防刺芯片的防弹防刺效果能够得到显著的增强。

进一步地，构成所述无纬布的纤维丝选自高性能聚乙烯纤维、芳纶纤维和聚芳酯纤维中的一种或多种。在具体制造无纬布时，纤维丝选择单丝线密度1.25-1.5dtex，纤维力学性能强度≥22cN/dtex。

本发明选用特定的胶粘剂与纤维均匀结合，使弹头的冲击能向纤维四周扩散，有利于能量的吸收，达到阻止弹头进程的目的，同时，本发明的胶粘剂还具有一定的硬度，能有效的抵御刀尖刺入和刀刃对材料的切割作用，实现良好的防刺功能。与传统的防弹防刺材料相比，本发明的防弹防刺材料为单一材料，而非具有防弹和防刺功能材料的叠合，因此显著提高了防弹防刺功能服的防护性能和舒适度。

进一步地，为了增强防弹防刺效果，在纤维丝浸胶生成无纬布时，控制所述纤维丝占所述无纬布的质量百分比为70-85％，所述胶粘剂占所述无纬布的质量百分比为15-30％。经该比例制造得到的无纬布不仅能够达到防弹防刺效果，而且其后续得到的压板布的抗弯长度为9cm～20cm，明显提高了防弹防刺功能服的舒适性。

本发明的实施，至少包括以下优势：

本发明的防弹防刺功能服，性能优异，重量小，其抗弯长度低至 9cm～20cm，舒适度高，明显提高了使用人员的舒适度和灵活性。

具体实施方式

本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下述实施例采用的纤维丝以及胶粘剂的原料，具体厂家以及规格如下：

纤维丝：芳纶纤维，烟台泰和新材料股份有限公司；

胶粘剂：水性环氧树脂，水性聚氨酯，拜耳公司。

实施例1

本实施例防弹防刺功能服的制造步骤为：

1)无纬布的制造

将水性环氧树脂胶粘剂配制固含量为30％的胶液，放入胶槽中，单丝线密度为1.00dtex、力学性能为25cN/dtex的芳纶纤维经过胶槽浸胶、展丝、排开固定在排布机上，同时用刮刀片将胶液涂匀，在80℃下干燥完全后，旋转 90度，然后用同样的方法将纤维丝进行正交复合，即得到两层交错的芳纶无纬布；其中，芳纶纤维与胶粘剂的质量比为3∶1。

2)压板布的制造

将无纬布裁成50cm×50cm大小，放入两层隔离膜中间，然后将其置于模压压机中，在120℃、5MPa下进行热压10min，然后常温5MPa下冷压3min，出膜，即得芳纶压板布。

3)防弹防刺功能服的制造

将35层压板布按[0°/90°]向叠合，然后与缓冲材料上下叠放，用防水布进行封装固定，即得防弹防刺材料。

将防弹防刺材料插设固定于外套的前胸位置，制造得到本实施例的防弹防刺功能服。

对本实施例制造得到的防弹防刺功能服进行防弹防刺性能测试，其中，防弹性能测试按照公安部GA141-2010《警用防弹衣》标准进行打靶，即采用 54式7.62mm***，51式7.62***弹(铅芯)进行测试；防刺性能测试按照公安部GA68-2019《警用防刺服》标准进行测试，旨在测试本发明中制造的防弹防刺功能服，以此满足公安部颁布的防弹防刺服FDC-1、FDC-2的要求。

根据GB/T18318-2001《纺织品织物弯曲长度的测定》中的斜面法测试防弹防刺功能服纤维压板布的抗弯长度，其试验原理是将一定尺寸的织物狭长试样作为悬臂梁，根据其可挠性，可测试计算其弯曲时的长度，作为织物柔软度的指标，测试的抗弯长度值越小，说明织物的柔软度越好。同时，利用电子天平对满足标准要求的防弹防刺功能服进行重量测定，测量精度控制在 0.01kg。

上述测试结果具体见表1。

实施例2

本实施例防弹防刺功能服的制造步骤为：

1)无纬布的制造

将水性聚氨酯胶粘剂配制固含量为40％的胶液，放入胶槽中，单丝线密度为1.10dtex、力学性能为25cN/dtex的芳纶纤维经过胶槽浸胶、展丝、排开固定在排布机上，同时用刮刀片将胶液涂匀，在80℃下干燥完全后旋转90 度，然后用同样的方法进行正交复合，即得到两层交错的芳纶无纬布；其中，芳纶纤维与胶粘剂的质量比为3∶1。

2)压板布的制造

将无纬布裁成50cm×50cm大小，放入两层隔离膜中间，然后将其置于模压压机中，在120℃、5MPa下进行热压10min，然后常温5MPa下冷压3min，出膜，即得芳纶压板布。

3)防弹防刺功能服的制造

将35层压板布按[0°/90°]向叠合，然后与缓冲材料上下叠放，用防水布进行封装固定，即得防弹防刺材料。

将防弹防刺材料插设固定于外套的前胸位置，制造得到本实施例的防弹防刺功能服。

采用与实施例1相同的测试方法，对本实施例的防弹防刺功能服进行防刺防弹以及舒适性的性能测试，测试结果具体见表1。

实施例3

本实施例防弹防刺功能服的制造步骤为：

1)无纬布的制造

将水性聚氨酯胶粘剂配制固含量为40％的胶液，放入胶槽中，单丝线密度为1.30dtex、力学性能为23cN/dtex的芳纶纤维经过胶槽浸胶、展丝、排开固定在排布机上，同时用刮刀片将胶液涂匀，在80℃下干燥完全后旋转90 度，然后用同样的方法将纤维丝进行正交复合，即得到两层交错的芳纶无纬布；其中，芳纶纤维与胶粘剂的质量比为2.8∶1。

2)压板布的制造

将无纬布裁成50cm×50cm大小，放入两层隔离膜中间，然后将其置于模压压机中，在140℃、5MPa下进行热压15min，然后常温5MPa下冷压3min，出膜，即得芳纶压板布。

3)防弹防刺功能服的制造

将35层压板布按[0°/90°]向叠合，然后与缓冲材料上下叠放，用防水布进行封装固定，即得防弹防刺材料。

将防弹防刺材料插设固定于外套的前胸位置，制造得到本实施例的防弹防刺功能服。

采用与实施例1相同的测试方法，对本实施例的防弹防刺功能服进行防刺防弹以及舒适性的性能测试，测试结果具体见表1。

实施例4

本实施例防弹防刺功能服的制造步骤为：

1)无纬布的制造

将水性聚氨酯胶粘剂配制固含量为40％的胶液，放入胶槽中，单丝线密度为1.50dtex、力学性能为25cN/dtex的芳纶纤维经过胶槽浸胶、展丝、排开固定在排布机上，同时用刮刀片将胶液涂匀，在80℃下干燥完全后旋转90 度，然后用同样的方法将纤维丝进行正交复合，即得到两层交错的芳纶无纬布；其中，芳纶纤维与胶粘剂的质量比为3.5∶1。

2)压板布的制造

将无纬布裁成50cm×50cm大小，放入两层隔离膜中间，然后将其置于模压压机中，在180℃、3MPa下进行热压15min，然后常温5MPa下冷压3min，出膜，即得芳纶压板布。

3)防弹防刺功能服的制造

将35层压板布按[0°/90°]向叠合，然后与缓冲材料上下叠放，用防水布进行封装固定，即得防弹防刺材料。

将防弹防刺材料插设固定于外套的前胸位置，制造得到本实施例的防弹防刺功能服。

采用与实施例1相同的测试方法，对本实施例的防弹防刺功能服进行防刺防弹以及舒适性的性能测试，测试结果具体见表1。

对照例1

本对照例防弹防刺功能服的制造步骤为：

1)无纬布的制造

将水性聚氨酯胶粘剂配制固含量为40％的胶液，放入胶槽中，单丝线密度为1.10dtex、力学性能为20cN/dtex的芳纶纤维经过胶槽浸胶、展丝、排开固定在排布机上，同时用刮刀片将胶液涂匀，在80℃下干燥完全后旋转90 度，然后用同样的方法将纤维丝进行正交复合，即得到两层交错的芳纶无纬布；其中，芳纶纤维与胶粘剂的质量比为3∶1。

2)防弹防刺功能服的制造

无纬布裁成50cm×50cm大小，将35层无纬布按[0°/90°]向叠合，然后与缓冲材料上下叠放，用防水布进行封装固定，即得防弹防刺材料。

将防弹防刺材料插设固定于外套的前胸位置，制造得到本对照例的防弹防刺功能服。

采用与实施例1相同的测试方法，对本对照例的防弹防刺功能服进行防刺防弹以及舒适性的性能测试，测试结果具体见表1。

对照例2

本对照例防弹防刺功能服的制造步骤为：

1)无纬布的制造

将水性环氧树脂配制固含量为40％的胶液，放入胶槽中，单丝线密度为1.50dtex、力学性能为20cN/dtex的芳纶纤维经过胶槽浸胶、展丝、排开固定在排布机上，同时用刮刀片将胶液涂匀，在80℃下干燥完全后旋转90度，然后用同样的方法将纤维丝进行正交复合，即得到两层交错的芳纶无纬布；其中，芳纶纤维与胶粘剂的质量比为3∶1。

2)压板布的制造

将无纬布裁成50cm×50cm大小，放入两层隔离膜中间，然后将其置于模压压机中，在180℃、3MPa下进行热压15min，然后常温5MPa下冷压3min，出膜，即得芳纶压板布。

3)防弹防刺功能服的制造

将35层压板布按[0°/90°]向叠合，然后与缓冲材料上下叠放，用防水布进行封装固定，即得防弹防刺材料。

将防弹防刺材料插设固定于外套的前胸位置，制造得到本对照例的防弹防刺功能服。

采用与实施例1相同的测试方法，对本对照例的防弹防刺功能服进行防刺防弹以及舒适性的性能测试，测试结果具体见表1。

表1 样品的防弹性能、防刺性能及柔软度结果对比

注：--代表打靶防弹测试中有穿透现象，凹陷无法计算。

由表1的对比结果可知：本发明通过控制胶粘剂的种类以及工艺流程，能够制造得到具有防弹防刺功能的防弹防刺功能服，该防弹防刺功能服重量轻，舒适度佳。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。