专利名称：蚕茧片防护衣及其制作方法
技术领域：
本发明属于安全防护用品领域，涉及一种用蚕茧片作为材料制成的人体防护衣或防弹衣。
背景技术：
防护衣是人体防护装备的重要组成部分。它通过吸收和耗散弹头、破片动能，以阻止穿透而达到有效防护的目的。高新技术材料，尤其是高技术纤维材料的使用，使防护功能日臻完善，防护衣在军界、警界乃至于在民间安防领域都得到了日趋广泛的应用。
从防护衣的材料来看，防护衣可分为软体、硬体和软硬复合体三种。软体防护衣的材料主要以高性能纺织纤维为主，这些高性能纤维远高于一般材料的能量吸收能力。赋予防护衣防弹功能，并且由于这种防护衣一般采用纺织品的结构，因而又具有相当的柔软性，称为软体防弹衣。硬体防弹衣则是以特种钢板、超强铝合金等金属材料或者氧化铝、碳化硅等硬质非金属材料为主体防弹材料。由此制成的防护衣一般柔软性较差。软硬复合式防护衣的柔软性介于上述两种类型之间，它以软质材料为内衬，以硬质材料包括非金属复合材料作为面板和增强材料，是一种复合型防护衣。
随着防护衣研究水平的提高，人们已不满足于仅考虑防护衣的防弹性能。无论从实用角度还是从商业角度来考虑，轻型、舒适、方便的防护衣或防弹衣都是使用者和生产厂家的共同追求。目前防护衣的总重量一般控制在10kg以内。现有技术的芳纶做芯材的防护衣，采用芳纶纤维的400g/M2左右的厚织物叠厚30-40层平缝在一起，厚度几公分，象一块铁板，重量大，隐蔽性差。做成的防护衣不能够适应人体在做各种不同动作时所引起的体形变化。散热是防护衣穿着舒适性的主要问题，防护衣的散热性能，即维持人体舒适感的热湿交换平衡条件非常重要。但是化学纤维的芳纶布其透气性、吸湿性、放湿性等方面显得不足。本发明的目的旨在解决现有防护衣厚度大、透气性差、有碍躯体自如活动的问题。
发明内容
本发明的防护衣是用蚕茧片作为材料缝制而成。
本发明防护衣的制作方法是将普通蚕茧两头切除中间剖开，将剖开后的蚕茧用高温蒸汽压缩整形成长方形的小茧片，再将小茧片多层缝合成宽5～7cm左右的茧片条带，茧片条带的长度按人体胸围尺寸以及制衣的需要而定，茧片条带的茧片层数为5～10层。防护衣采用适体性设计，其制作方法是将多个茧片条带逐层在防护衣内衬布上横向排列、固定，具体做法是将宽5～7cm的茧片条带宽度的上端固定在防护衣内衬布上，下端不固定且与下层茧片条带宽度的上端部分重叠，上、下层茧片条带呈游离的搭接状态。
这种类似鱼鳞片的结构使防护衣能够适应人体做不同动作而引起的形体变化。垫肩采用弹性带或折扣式，使上臂的活动更为灵活。
蚕丝是一种蛋白质纤维，纤维之间有一定的空隙，因为具有多孔性，故质地较轻，比羊毛轻，比化学纤维更轻。茧丝的比热较棉、麻等纤维大，保温性强，热容量大，做冬夏的衣着均很适宜。茧丝的拉力，在折断时，重量为8-16克，每旦尼尔为3.3-3.9克。根据每根丝的拉力计算，每2.54cm2的丝束，可负重30吨，说明蚕丝具有特殊的坚牢度。这是因为茧丝纤维中的小纤维与小纤维的分子都是定向地、有规则地沿着纤维轴相互平行方向排列的，要在任何地方折断它，必须同时破坏同一横切面上所有的小纤维和分子，因而所费折力大，即坚牢度强。茧丝的伸度也很好，为13-18％，优于棉麻和化纤。蚕丝的这些性质是制作防护衣或防弹衣的基本条件。
熟蚕上簇选择好营茧的适当位置后，即吐丝粘附在簇器上，先连接起来构成一个基础，然后排空消化管内的尿液等排泄物，并在此基础上继续吐丝，作成茧网，茧网里结出茧衣，茧衣结成后，蚕儿头部向背方仰起左右摆动，开始以有规则的“S”形排列形式进行吐丝，由于连续不断的吐丝，茧腔逐渐变小，丝圈逐渐由“S”形改成“∞”形，由于连续的吐丝并随时移动位置而逐渐形成一个个丝片，并通过自身的重量和丝胶的粘性而将丝片粘附重叠成厚厚的茧层。
茧丝主要成分由丝素和丝胶组成，丝素在里面，丝胶在外面，就好象一根电线，丝素相当于芯子，丝胶相当于外面的皮。茧丝中丝素约占70-80％，丝胶占20-30％。丝素和丝胶都是蛋白质，但其氨基酸的种类和含量是不同的。丝胶中含有亲水性大的氨基酸达68.1％，疏水性的氨基酸仅含18.44％，而丝素却相反，亲水性大的氨基酸只含17.92％，疏水性氨基酸却占69.97％。蚕茧缫丝时，经过煮茧的工序，丝胶被碱液溶解，缫出的丝主要就是丝素，裸露的丝素比刚吐出的蚕丝，其强度和拉力都要低，空气中容易变性，对光敏感，蚕丝的质量受到很大的影响。本发明直接使用蚕茧制作防护衣，不经过煮茧，丝胶全部保留，保持了茧丝的原有强度，外界因子影响减少，提高了防护衣或防弹衣的使用效果和使用寿命。
天然的蚕茧层比较疏松，这是因为蚕吐丝靠蚕体重压压力不大，丝与丝之间胶着面积小。本发明通过茧片的高温蒸汽压平处理，茧丝互相胶着、互相作用加强，丝与丝的密度增加，所以当子弹或弹片击中茧片时，有利于冲击波和应变波在更多层间传播，冲击波能量在相对大面积内被吸收，增加了丝的牢度，防弹效果更好。刚剖开的蚕茧，其形状弓形，加工成的布也不平整，高温蒸汽压平处理后，弓形的可以矫正成平整的茧片，有利于进一步的加工。
因此，本发明茧片制成的防护衣成本低，重量轻，穿着舒适，且保暖性、透气性、吸湿性、放湿性等方面均优于用芳纶布制作的防护衣。
按照我国GJB349-87《初速测定》规定的方法进行实弹射击试验，本发明5层茧片的防护布，可以防住64式手枪弹，与15层的A型芳纶布效果相同。本发明采用的适体性设计，使防护衣能够适应人体在做各种不同动作时所引起的体形变化，采用的弹性带和折扣的垫肩使上臂的活动更为灵活。
本发明的防护衣除了普通大众用于防暴力护身外，也可以作为防弹衣装备军队和警察。
具体实施例方式
1、剥茧将蚕茧外面一层松乱的茧衣剥去。
2、选茧按茧形大小、茧层厚薄和茧的色泽进行选别，选除茧形不整齐、茧层厚薄不匀、疵点较多、茧色次的茧。
3、剖茧将茧的两端平整地削去，中间直线剖开，去除蚕蛹、蛹衬和内部脏物，压成大致长方形。
4、高温蒸汽压平用高温蒸汽熨斗压平，茧片皱缩去除，变得平整和薄硬。压平前茧片的厚度一般0.6mm左右，压平后的厚度为0.35mm左右。
5、茧片修整修去茧片的边角，使茧片成长方形，边线直。
6、茧片条带制作裁剪普通的布6-8cm宽作为底布，拼凑茧片用粗针距缝纫机缝制使之固定，上下层茧片的拼缝要错开。层数以需要而定，五层以上普通的家用缝纫机针头冲力不够无法缝制，必须用专用的缝纫机缝制，超过十层太厚无法缝制。刚压平含湿过高的茧片不能缝制，需要干燥后进行缝制。
7、防护衣的缝制用普通的布按人体的形状和大小做成衣服，将茧片条带横向排列缝制在衣服上，按其宽度上端固定，下端不固定，上下茧片条带稍微重叠，使两块茧片条带的上下端呈游离状搭接，肩膀上缝制折扣的垫肩。
权利要求
1.蚕茧片防护衣及其制作方法，其特征在于该防护衣是用蚕茧片作为材料缝制而成。
2.根据权利要求1所述蚕茧片防护衣及其制作方法，其特征在于该防护衣的制作方法是将剥开后的蚕茧用高温蒸汽压缩整形成长方形的小茧片，再将小茧片多层缝合成宽5～7cm的茧片条带，茧片条带的长度按人体胸围尺寸以及制衣的需要而定，茧片条带的茧片层数为5～10层。
3.根据权利要求1或2所述蚕茧片防护衣及其制作方法，其特征在于该防护衣的制作方法是将多个茧片条带逐层在防护衣上固定，具体做法是将宽5～7cm的茧片条带宽度的上端固定在防护衣内衬布上，下端不固定，且与下层茧片条带宽度的上端部分重叠，上下层茧片条带呈游离的搭接状态。
4.根据权利要求1或2所述蚕茧片防护衣及其制作方法，其特征在于该防护衣的垫肩采用弹性带或折扣式。
全文摘要
本发明公开了一种蚕茧片防护衣及其制作方法。该防护衣利用普通蚕茧，剖开后用高温蒸汽压缩整形成长方形小茧片，再经5～10层的多层缝合成宽5－7cm左右的茧片条带；将多个茧片条带逐层缝制固定在防护衣的内衬布上，上端固定，下端不固定，上下层茧片条带呈游离的搭接状态，做成类似鱼鳞片的结构，采用弹性带和折扣的垫肩。本发明提供的防护衣经过验证具有良好的防护效果，且成本低，重量轻，透气性佳，调节温湿度功能优良，适应人体在做不同动作时所引起的形体变化。
文档编号A41D31/00GK1723814SQ200510050639
公开日2006年1月25日 申请日期2005年7月8日 优先权日2005年7月8日
发明者叶志毅 申请人:浙江大学