一种复合热塑性防弹防刺片材的制作方法

本实用新型涉及一种片材，具体涉及一种复合热塑性防弹防刺片材,应用于人体生命安全防护技术领域。

背景技术：

防弹防刺片材是指防弹衣、防弹头盔等在特定环境下为了保证人的生存而穿戴的个体防护装备，它能吸收和耗散弹头、破片的动能，阻止穿透，有效保护人体的受防护部位。

传统钢制材料的防护装备虽然能够满足防弹要求，但是由于钢制材料具有重量大、刚性太强及舒适性差缺点，不但会令使用者的活动能力受到限制，而且还存在跳弹伤人的危险。随着材料科学的不断进步，芳纶(Kevlar)纤维和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维等高科技合成纤维的问世为防弹材料的发展带来了革命性的变化，这类合成纤维与钢铁材料相比都具有较高的比强度和比模量，因此能量吸收能力远胜于钢铁材料，用于制作防弹衣或防弹头盔等个体防护装备时，质量较轻，舒适性强，使用者的活动能力不会受到限制。

研究表明，超高分子量聚乙烯纤维的防弹性能超过以Kevlar为代表的芳族聚酰胺纤维。而且，超高分子量聚乙烯纤维比芳纶纤维的耐气候老化性能越好，并且不吸水，不吸潮，因而对环境的适应性更好。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维也称高强高模聚乙烯(HSHMPE)纤维或伸长链(ECPE)聚乙烯纤维，是指相对分子质量在(1～7)×106的聚乙烯，经纺丝-超拉伸后制成的超高分子质量聚乙烯纤维。由超高分子量纤维制成的无纬布(又称UD布，或者经向布，单向布)因为具有良好的能量吸收能力而广泛用于防弹成型件中。无纬布是由美国联合信号(Allied Signal)公司发明的技术，又称单项排列技术。制备无纬布复合材料时，先将超高分子量聚乙烯纤维在一个方向并排与树脂复合制成无纬布，然后再将多层无纬布叠加，放在模具内，在一定温度和压力下热压成型，相邻无纬布纤维排列成非零角度。由于无纬布中没有连接点，因此子弹产生的应力波不会因为共振而叠加，有利于消释子弹的动能。

中国专利CN1182012A公开了一种采用聚乙烯纤维制作防弹产品的方法，在该专利中，先将多层超高分子量聚乙烯纤维无纺布在110℃～120℃时施加10t～20t压力进行多次预压成型，然后再将多次预压后的无纺布升温到125℃～130℃，施加200t的压力保温保压定型，冷却后制成防弹产品。由于无纺布之间不可避免的存在空气，因此直接预压成型时，在内部会留有孔隙等缺陷。

中国专利CN1515869A公开了一种无纬布防弹头盔的制作方法，在该专利中，将多层超高分子量聚乙烯纤维无纺布正交叠加后，先施加5MPa的压力使空气逸出，再升温到125℃～130℃后施加18MPa～20MPa的压力保温保压，冷后后得到防弹头盔。该技术对专利CN1182012A进行了改进，在成型前先对无纬布加压使空气逸出然后再进行热压定型，可以减少复合材料的缺陷。但是，该技术没有预压成型过程，由于无纬布中的树脂与纤维的复合并不是很均匀的，而预压成型可以使树脂在纤维中分布的更加均匀，因此该方法会增加防弹件的缺陷，降低防弹成型件的防弹性能。

中国专利CN104960143A公开了一种柔性防刺复合材料，采用在防弹纤维集合体上制备防刺单元为独立个体式六边形结构，各结构单元间隙为0.3mm；从对比文件1方案中的成型工艺上可以得出，对比文件1中的柔性防刺复合材料，采用模具直接形成一定形状结构的热塑性材料注塑于防弹纤维集合体上，构成防刺单元，各防刺单元以连接点4连接。也就是说：在各个防刺单元之间的防弹纤维集合体上是没有注塑到热塑性材料，即处于各个防刺单元间的防弹纤维集合体上是没有热塑性材料结构。或者防刺单元可以称为个体独立成型；见对比文件1的具体实施方式部分。该种结构的复合材料在使用一段时间后，容易变形松脱，使用寿命短，防护性能低。

因此，亟需要一种可以减少缺陷，提高防弹性能的防弹防刺的片材。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单，制备方便且具备高性能的复合热塑性防弹防刺片材。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种复合热塑性防弹防刺片材，由防弹纤维集合体和防刺增强热塑性材料层组成，所述防弹纤维集合体上方均布间开设有多组通孔，所述增强热塑性材料热熔注塑到所述防弹纤维集合体一侧，部分增强热塑性材料热熔渗入至所述通孔内，形成反面增强体。

作为本实用新型进一步改进的，所述防弹纤维集合体是由纬纱线结构中的一种或若干种组成的，即纤维、纱线、绳、缆；组合形式包括机织物、针织物、非织造布、编织物中的一种或若干种；纤维原料可以是芳纶、超高分子量聚乙烯或其他高性能纤维，也可以是涤纶、锦纶化学纤维。

作为本实用新型进一步改进的，在所述防刺增强热塑性材料层上开有多组柔性间隙，所述柔性间隙将所述防刺增强热塑性材料层分割成数个间开的任一形状或任一形状组合粒子图案。

作为本实用新型进一步改进的，所述防刺增强热塑性材料层厚度为0.2～3.0mm。

作为本实用新型进一步改进的，反面增强体为铆钉状结构或与所述粒子图案结构相同。

作为本实用新型进一步改进的，所述通孔分别位于所示粒子图案上，其数量至少有一个。

作为本实用新型进一步改进的，所述粒子图案为圆形、三角形、四边形、菱形、梯形、六边形、多边形中任一形状或其组合排列而成。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型方案的复合热塑性防弹防刺片材，将增强热塑性材料热熔注塑于防弹纤维集合体上，在防弹纤维集合体上打有通孔，部分增强热塑性材料热熔渗入至所述通孔内，形成反面增强体与防弹纤维集合体构成一体式结构，牢固度好且兼具优异的防刺防弹效果，同时具有重量轻、柔软舒适特性，完全可以满足军用级警察、安全部门的使用要求；同时还可应用于民用领域，如运动防护(击剑运动等)、工业人员防护(装修、建筑等)以及摩托车赛车手的防护和出租车司机的安全防护等方面应用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

附图1为本实用新型的复合热塑性防弹防刺片材的结构示意图；

附图2为本实用新型的复合热塑性防弹防刺片材的另一结构示意图；

附图3为本实用新型的防刺增强热塑性材料层矩形状结构示意图；

附图4为本实用新型的防刺增强热塑性材料层三角形状结构结构示意图；

图中：1、防弹纤维集合体；2、防刺增强热塑性材料层；3、通孔；4、反面增强体；5、柔性间隙。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如附图1、2所示的，本实用新型所述的一种复合热塑性防弹防刺片材，由非防弹纤维集合体1和防刺增强热塑性材料层2组成，所述防弹纤维集合体1上方均布间开设有多组通孔3，所述增强热塑性材料热熔注塑到所述防弹纤维集合体1上，形成防刺增强热塑性材料层2，部分增强热塑性材料热熔渗入至所述通孔3内，形成反面增强体4，使防弹纤维集合体1和防刺增强热塑性材料层2构成一体式结构，紧固效果好，防止松脱问题。

防弹纤维集合体1是由一纬纱线结构中的一种或若干种组成的，即纤维、纱线、绳、缆；组合形式包括机织物、针织物、非织造布、编织物中的一种或若干种；纤维原料可以是芳纶、超高分子量聚乙烯或其他高性能纤维，也可以是涤纶、锦纶化学纤维。

如附图3、4所示，在防刺增强热塑性材料层2上开有多组柔性间隙5，柔性间隙5将所述防刺增强热塑性材料层2分割成数个间开的矩形状、三角形状或其他任一形状或任一形状组合的粒子图案。

防刺增强热塑性材料层2的厚度为1.2mm，通孔3分别位于所述矩形状或三角形状结构的拐角处，在双防性能得到高强度满足的同时，提高其贴合紧固性。当需要柔性较好的地方，可以采用三角形状结构设置。

反面增强体4为铆钉状结构或与粒子图案结构相同。使防弹纤维集合体1和防刺增强热塑性材料层2结合更加牢固，防止松脱变形等问题，提高其使用寿命及其防护性能。

以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。