防护护背的制作方法

文档序号:15700865发布日期:2018-10-19 19:49阅读:313来源:国知局
本发明涉及体育用品
技术领域
。更具体地说,本发明涉及一种防护护背。
背景技术
:当今世界流行的极限运动,例如蹦极、滑板、滑雪、极限自行车均可对人体的包括背部的不同部位造成伤害;一些对抗性较强的运动,例如足球、橄榄球、冰球或者户外赛车骑行,都会因剧烈的撞击伤害背部。针对人体容易受伤的各个部位,人们都开发了相应的护具,例如针对头部的头盔,针对胫骨的护腿板,针对重要关节的护膝、护肘、护踝、护腕,但是对于重要程度不亚于头部的背部及脊柱,市场上鲜见相应的护具产品。目前市场上有些防护背心,但是这些背心透气性不良而且背心使用的材料弹性不好,佩戴不舒服,同时当发生碰撞时这些背心不能对背部起到很好的防护作用。技术实现要素:本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。本发明还有一个目的是提供一种防护护背,通过在护背本体正面与背面设置第一弧形槽、第二弧形槽,第一弧形槽、第二弧形槽内分别设有贯通的第一透气孔、第二透气孔,设置的第一透气孔、第二透气孔有利于通风排热透气,而设置的第一弧形槽、第二弧形槽朝向相反,有利于热量从不同方向散去,提高排热效率。为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种防护护背,包括:护背本体,其与人体背部相适配,所述护背本体正面与背面相对位置处沿其轴线方向均设有多个第一弧形槽,所述第一弧形槽的弧顶朝下,所述第一弧形槽内开设有多个贯通的第一透气孔,所述护背本体正面与背面位于第一弧形槽下方相对位置处沿其轴线方向设有多个第二弧形槽,所述第二弧形槽的弧顶朝上,所述第二弧形槽内开设有多个贯通的第二透气孔。优选的是,所述的防护护背,所述护背本体位于第一弧形槽、第二弧形槽之间的正面与背面的相对位置处设有第三弧形槽,所述第三弧形槽对称分布于护背本体轴线两侧,所述第三弧形槽的弧顶均朝护背本体轴线设置,所述第三弧形槽内设有贯通的第三透气孔。优选的是,所述的防护护背,所述护背本体背面位于第一弧形槽上方沿护背本体轴线方向设有多个弧形加强槽,所述弧形加强槽的弧顶朝下。优选的是,所述的防护护背,所述护背本体由弹性材料制成。优选的是,所述的防护护背,所述护背本体内靠近边沿处设有中空腔室,所述中空腔室内设有多个减震组件,每个减震组件均包括:第一弹簧,其上下两端分别抵接中空腔室的上下端面;第一柱体,其位于第一弹簧内,所述第一柱体上端面与中空腔室的上端面抵接,所述第一柱体下端面设有一凸起;第二柱体,其位于第一弹簧内且位于第一柱体下方,所述第二柱体下端面与中空腔室的下端面抵接,所述第二柱体上端面对应凸起处设有一凹陷,所述凸起伸入凹陷内,所述凸起与凹陷之间设有第二弹簧。优选的是,所述的防护护背,所述第一柱体、第二柱体均为磁性材料制成,所述第一柱体、第二柱体相对的端面磁性相同。优选的是,所述的防护护背,所述弹性材料的制备方法包括以下步骤:s1、将重量份为1~2份的氨水溶于重量份为4~8份的水中,然后加入重量份为80~100份的乙醇,搅拌均匀后,再加入重量份为30~40份的硅酸四甲酯,搅拌1~2h,最后加入重量份为40~50份的轻石,混合搅拌均匀,然后置于成型模具中密闭5~10h,脱模,再于温度为250~260℃、压力为8~10mpa的超临界下干燥20~25h得改性轻石;s2、将无机微纳米粒子与偶联剂混合后,得到改性无机微纳米粒子;所述无机微纳米粒子为滑石粉、伊利石、云母粉及蒙脱土中的最少一种,所述无机微纳米粒子的粒径范围为50~200nm,所述偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂;s3、将改性无机微纳米粒子、改性轻石与硅氧烷类化合物混合后,于微波辐照加热至80~90℃得到混合物;然后于60~150℃下,将混合物与硼类化合物进行混合交联反应0.5~4h,得到剪切增稠凝胶;将所述剪切增稠凝胶与添加剂混合,即得弹性材料。优选的是,所述的防护护背,所述硅氧烷类化合物为二甲基硅氧烷、甲基苯基硅氧烷、乙基硅氧烷、含羟基硅氧烷、苯基硅氧烷、含氢硅氧烷、乙氧基硅氧烷中的最少一种;所述硼类化合物为硼、氧化硼、原硼酸、偏硼酸、四硼酸、硼酸盐、硼酸酯及硼酸酐中的至少一种;所述硼酸盐为五硼酸二铵、十水合四硼酸钠、五硼酸钾、二硼酸镁、单硼酸钙中的至少一种;所述硼酸酯包括水解成硼酸的烷基、烯丙基硼酸酯/三有机基硼酸酯,包括硼酸三乙酯、硼酸三苯酯、硼酸三苄酯、硼酸三环己酯、硼酸三(甲基甲硅烷酯),硼酸三叔丁酯,三烷氧基环硼氧烷中的至少一种;所述添加剂包括有机膨润土、蓖麻油衍生物、气相二氧化硅、聚酰胺蜡中至少一种,所述蓖麻油衍生物包括氢化蓖麻油、磺化蓖麻油、环氧化蓖麻油中至少一种。优选的是,所述的防护护背,改性无机微纳米粒子、改性轻石、硅氧烷类化合物的质量比为0.5~1:1~1.5:80~100。优选的是,所述的防护护背,剪切增稠凝胶与添加剂的质量比为1:0.05~0.2。本发明至少包括以下有益效果:1、本发明的防护护背,在护背本体正面与背面设置第一弧形槽、第二弧形槽,第一弧形槽、第二弧形槽内分别设有贯通的第一透气孔、第二透气孔,设置的第一透气孔、第二透气孔有利于通风排热透气,而设置的第一弧形槽、第二弧形槽朝向相反,有利于热量从不同方向散去,提高排热效率。2、本发明的防护护背,通过在护背本体内靠近其边沿内设置多个减震组件,当人体背部受到撞击时,减震组件中的第一弹簧、第二弹簧可以抵消外界的一部分作用力,以减轻对人体背部的伤害,从而保护背部。3、本发明的防护护背,护背本体所用的弹性材料其将硅酸四甲酯在氨水作用下水解得到二氧化硅气凝胶,然后将其与多孔隙的轻石混合,然后在模具中成型,得到了轻石填充的二氧化硅气凝胶即得改性轻石,使得得改性轻石不仅具有良好的孔隙结构,同时还具有良好的抗压强度,使弹性材料具有良好的减震吸能作用。弹性材料中还含有改性无机微纳米粒子,其将无机微纳米粒子通过偶联剂改性后,可以使无机微纳米粒子均匀分散于硅氧烷类化合物中,最终使无机微纳米粒子均匀地分散在弹性材料中。改性轻石、改性无机微纳米粒子的加入使弹性材料在受到冲击作用时状态会自发地从柔软转变成为坚硬,该过程中吸收能量,从而有效地起到防护作用。本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本发明的其中一个技术方案中护背本体背面的结构示意图;图2为本发明的其中一个技术方案中护背本体正面的结构示意图;图3为本发明的其中一个技术方案中护背本体正面的结构示意图;图4为本发明的其中一个技术方案中减震组件的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。需要说明的是,在本发明的描述中,术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。如图1~4所示,防护护背,包括:护背本体1,其与人体背部相适配,所述护背本体1正面与背面相对位置处沿其轴线方向均设有多个第一弧形槽2,所述第一弧形槽2的弧顶朝下,所述第一弧形槽2内开设有多个贯通的第一透气孔21,所述护背本体1正面与背面位于第一弧形槽下方相对位置处沿其轴线方向设有多个第二弧形槽3,所述第二弧形槽3的弧顶朝上,所述第二弧形槽3内开设有多个贯通的第二透气孔31。本发明的防护护背,在使用时放置在骑行服后背兜中或缝制在运动服上,拉紧骑行服或运动服,使其贴合人体背部,护背本体1的背面为紧贴人体背部的面、另一面则为正面,在护背本体1正面与背面的相同位置处均设有第一弧形槽2、第二弧形槽3,第一弧形槽2、第二弧形槽3内相同位置分别设有贯通的第一透气孔21、第二透气孔31,设置的第一透气孔21、第二透气孔31有利于通风排热透气,而设置的第一弧形槽2、第二弧形槽3朝向相反,有利于热量从不同方向散去,提高排热效率。在另一种技术方案中,所述的防护护背,所述护背本体1位于第一弧形槽2、第二弧形槽3之间的正面与背面的相对位置处设有第三弧形槽4,所述第三弧形槽4对称分布于护背本体轴线两侧,所述第三弧形槽4的弧顶均朝护背本体1轴线设置,所述第三弧形槽4内设有贯通的第三透气孔41。在本技术方案中,护背本体1位于第一弧形槽2、第二弧形槽3之间的正面与背面的相同位置处均设有第三弧形槽4,第三弧形槽4内设有贯通的第三透气孔41,通过设置第三透气孔41进一步增强了通风排热效率。在另一种技术方案中,所述的防护护背,所述护背本体1背面位于第一弧形槽2上方沿护背本体1轴线方向设有多个弧形加强槽5,所述弧形加强槽5的弧顶朝下。在另一种技术方案中,所述的防护护背,所述护背本体1由弹性材料制成。弹性材料可以在碰撞过程中保护背部。在另一种技术方案中,所述的防护护背,所述护背本体1内靠近边沿处设有中空腔室11,所述中空腔室11内设有多个减震组件6,每个减震组件6均包括:第一弹簧61,其上下两端分别抵接中空腔室11的上下端面;第一柱体62,其位于第一弹簧61内,所述第一柱体62上端面与中空腔室11的上端面抵接,所述第一柱体62下端面设有一凸起63;第二柱体64,其位于第一弹簧61内且位于第一柱体62下方,所述第二柱体64下端面与中空腔室11的下端面抵接,所述第二柱体64上端面对应凸起63处设有一凹陷66,所述凸起63伸入凹陷66内,所述凸起63与凹陷66之间设有第二弹簧65。在本技术方案中通过在护背本体1内靠近其边沿内设置多个减震组件6,当人体背部受到撞击时,减震组件6中的第一弹簧61、第二弹簧65可以抵消外界的一部分作用力,以减轻对人体背部的伤害,从而保护背部。在另一种技术方案中,所述的防护护背,所述第一柱体62、第二柱体64均为磁性材料制成,所述第一柱体62、第二柱体64相对的端面磁性相同。通过将第一柱体62、第二柱体64设置为磁性材料,磁性材料具有一定理疗作用对人体健康有益,第一柱体62、第二柱体64相对的端面磁性相同,这样第一柱体62、第二柱体64之间产生排斥力,这样当护背受到外界的撞击时,排斥力可以抵消外界的部分作用力。在另一种技术方案中,所述的防护护背,所述弹性材料的制备方法包括以下步骤:s1、将重量份为1份的氨水溶于重量份为4份的水中,然后加入重量份为80份的乙醇,搅拌均匀后,再加入重量份为30份的硅酸四甲酯,搅拌1h,最后加入重量份为40份的轻石,混合搅拌均匀,然后置于成型模具中密闭5h,脱模,再于温度为250℃、压力为8mpa的超临界下干燥20h得改性轻石;s2、将无机微纳米粒子与偶联剂混合后,得到改性无机微纳米粒子;所述无机微纳米粒子为滑石粉,所述无机微纳米粒子的粒径为50nm,所述偶联剂为钛酸酯偶联剂;s3、将改性无机微纳米粒子、改性轻石与硅氧烷类化合物混合后,于微波辐照加热至80℃得到混合物;然后于60℃下,将混合物与硼类化合物进行混合交联反应0.5h,得到剪切增稠凝胶;将所述剪切增稠凝胶与添加剂混合,即得弹性材料。其中,改性无机微纳米粒子、改性轻石、硅氧烷类化合物的质量比为0.5:1:80,剪切增稠凝胶与添加剂的质量比为1:0.05。硅氧烷类化合物为甲基苯基硅氧烷,硼类化合物为氧化硼,添加剂为机膨润土。将由此方法制备得到的弹性材料作为实验1。在另一种技术方案中,所述的防护护背,所述弹性材料的制备方法包括以下步骤:s1、将重量份为1.5份的氨水溶于重量份为6份的水中,然后加入重量份为90份的乙醇,搅拌均匀后,再加入重量份为35份的硅酸四甲酯,搅拌1h,最后加入重量份为45份的轻石,混合搅拌均匀,然后置于成型模具中密闭8h,脱模,再于温度为255℃、压力为9mpa的超临界下干燥23h得改性轻石;s2、将无机微纳米粒子与偶联剂混合后,得到改性无机微纳米粒子;所述无机微纳米粒子为伊利石,所述无机微纳米粒子的粒径为80nm,所述偶联剂为硅烷偶联剂;s3、将改性无机微纳米粒子、改性轻石与硅氧烷类化合物混合后,于微波辐照加热至85℃得到混合物;然后于120℃下,将混合物与硼类化合物进行混合交联反应2.5h,得到剪切增稠凝胶;将所述剪切增稠凝胶与添加剂混合,即得弹性材料。改性无机微纳米粒子、改性轻石、硅氧烷类化合物的质量比为0.8:1.2:90。剪切增稠凝胶与添加剂的质量比为1:0.1。所述硅氧烷类化合物为含羟基硅氧烷;所述硼类化合物为五硼酸二铵;所述添加剂为磺化蓖麻油。将由此方法制备得到的弹性材料作为实验2。在另一种技术方案中,所述的防护护背,所述弹性材料的制备方法包括以下步骤:s1、将重量份为2份的氨水溶于重量份为8份的水中,然后加入重量份为100份的乙醇,搅拌均匀后,再加入重量份为40份的硅酸四甲酯,搅拌2h,最后加入重量份为50份的轻石,混合搅拌均匀,然后置于成型模具中密闭10h,脱模,再于温度为260℃、压力为10mpa的超临界下干燥25h得改性轻石;s2、将无机微纳米粒子与偶联剂混合后,得到改性无机微纳米粒子;所述无机微纳米粒子为蒙脱土,所述无机微纳米粒子的粒径为200nm,所述偶联剂为钛酸酯偶联剂;s3、将改性无机微纳米粒子、改性轻石与硅氧烷类化合物混合后,于微波辐照加热至90℃得到混合物;然后于150℃下,将混合物与硼类化合物进行混合交联反应4h,得到剪切增稠凝胶;将所述剪切增稠凝胶与添加剂混合,即得弹性材料。其中,改性无机微纳米粒子、改性轻石、硅氧烷类化合物的质量比为1:1.5:100。剪切增稠凝胶与添加剂的质量比为1:0.2。所述硅氧烷类化合物为乙氧基硅氧烷;所述硼类化合物为硼酸三苯酯。所述添加剂为聚酰胺蜡。将由此方法制备得到的弹性材料作为实验3。在另一种技术方案中,所述的防护护背,所述弹性材料的制备方法同实验1,不同在于制备弹性材料过程中不加入改性轻石,并将此方法制备得到的弹性材料作为实验4。将实验1~4制备得到的弹性材料进行力学性能测试,根据en1621标准测试材料的冲击防护性能,根据iso1798-2008测试材料的拉伸强度以及断裂伸长率,测试结果如表1所示。表1-不同实验方法得到的弹性材料力学性能实验1实验2实验3实验4冲击防护性能(kn)32.0834.1235.2622.63拉伸强度(mpa)8.328.919.254.63断裂伸长率(%)172176183143由表1实验1~实验4可知,该弹性材料具有优良的冲击防护性能,同时由实验1与实验4对比可知,改性轻石的加入可以进一步提高材料的冲击防护性能。这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。当前第1页12
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