專利名稱：一種防彈材料的制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防彈材料的制造工藝，屬于復(fù)合材料制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚乙烯纖維連續(xù)無緯布(UD)所制備的防彈材料是一種新型防護(hù)材料，產(chǎn)品具有質(zhì)地柔軟、比重輕、耐水、耐濕、耐化學(xué)腐蝕、抗紫外輻射等性能，廣泛用于輕型防彈衣、護(hù)胸板、防彈頭盔、防暴盾牌、輕型硬質(zhì)裝甲和爆炸隔離裝置。正在逐漸取代傳統(tǒng)防護(hù)材料成為人體防護(hù)的主體材料。聚乙烯纖維連續(xù)無緯布(UD)所制備的防彈材料屬于纖維復(fù)合材料領(lǐng)域。本發(fā)明中的聚乙烯纖維連續(xù)無緯布(UD)最基本的組成是聚乙烯纖維長絲和樹脂，其中聚乙烯纖維長絲為增強(qiáng)體，平行排列，樹脂為基體，均勻地分散于聚乙烯纖維長絲之間。包含上述組成的布狀材料稱之為聚乙烯纖維連續(xù)無緯布。將多層聚乙烯纖維連續(xù)無緯布(簡稱為聚乙烯纖維無緯布)經(jīng)過層疊復(fù)合即可以得到防彈材料。此種防彈材料的制備工藝為聚乙烯纖維長絲的鋪展-片狀纖維層涂膠-干燥-定型；定型后的聚乙烯纖維無緯布需要通過(0/90° ) 正交復(fù)合(η表示正交次數(shù))以及層壓定型才能最終形成所需的片狀防彈復(fù)合材料。層壓定型是連續(xù)生產(chǎn)的最后一道工藝，對產(chǎn)品性能、整體質(zhì)量起著決定性作用。目前，國內(nèi)比較成熟的層壓定型工藝多為上下輥筒式加壓定型工藝，這種工藝在實際生產(chǎn)中存在一些不利因素，如材料不能完全定型、定型后性能不穩(wěn)定等性能缺陷；以及層間氣泡無法排除、片面擠壓損傷嚴(yán)重等外觀缺陷。如圖1所示，圖1是一種上下輥筒式加壓定型工藝。其中，1是聚乙烯纖維 (0/90° )η正交無緯布；2是連續(xù)地纏繞著聚乙烯纖維正交無緯布的輥?zhàn)樱?是上輥筒；4是下輥筒；5是收卷輥。在圖1中，連續(xù)地纏繞著聚乙烯纖維正交無緯布的輥?zhàn)?上的聚乙烯纖維正交無緯布1的移動方向為從圖1的右側(cè)移動向圖1的左側(cè)。從圖1可以看出，聚乙烯纖維正交無緯布1經(jīng)過上下輥筒3、4的擠壓和加熱(上下輥筒是熱輥筒)，聚乙烯纖維正交無緯布1中的樹脂軟化，使得聚乙烯纖維正交無緯布1粘合在一起，由此形成的防彈材料，最終纏繞在收卷輥5上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種聚乙烯纖維增強(qiáng)防彈材料(在本發(fā)明中稱為防彈材料，或者聚乙烯纖維連續(xù)無緯布所制備的防彈材料)的制造工藝，利用該制造工藝制造的防彈材料能夠完全定型，定型后性能穩(wěn)定，并且能夠減少氣泡和片面擠壓損傷。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下的技術(shù)方案一種防彈材料的制造工藝，包括如下步驟a)把聚乙烯纖維正交無緯布從纏繞有聚乙烯纖維正交無緯布的輥?zhàn)由?，退繞下來預(yù)定的長度，所述聚乙烯纖維正交無緯布是層疊在一起的、但是并沒有粘合在一起的聚乙烯纖維正交無緯布，所述聚乙烯纖維正交無緯布是以連續(xù)的狀態(tài)纏繞在輥?zhàn)由系木垡蚁├w維正交無緯布；b)把退繞下來的聚乙烯纖維正交無緯布牽引預(yù)定的長度；c)利用平板壓機(jī)，在預(yù)定的壓制溫度、壓力和時間下，對聚乙烯纖維正交無緯布進(jìn)行熱壓成型，形成防彈材料，其中，在進(jìn)行熱壓成型剛開始之前，所述退繞下來的聚乙烯纖維正交無緯布被牽引力牽引至展開的狀態(tài)；重復(fù)進(jìn)行步驟a) 步驟C)。在本發(fā)明研究之初，發(fā)明人對現(xiàn)有的技術(shù)問題進(jìn)行了分析和研究，上述技術(shù)問題的存在，即之所以上下輥筒式加壓定型工藝在實際生產(chǎn)中存在一些不利因素，如材料不能完全定型、定型后性能不穩(wěn)定等性能缺陷；以及層間氣泡無法排除、片面擠壓損傷嚴(yán)重等外觀缺陷，是因為輥筒與無緯布接觸面積、接觸時間有限而導(dǎo)致的；因此，發(fā)明人經(jīng)過潛心研究才獲得了本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明的技術(shù)方案中，采用平板壓機(jī)，在預(yù)定的壓制溫度、壓力和時間下，對退繞下來的聚乙烯纖維正交無緯布進(jìn)行熱壓成型，形成防彈材料，通過平板壓機(jī)的相對較大的接觸面積以及壓力、溫度等的均勻性，從而使得本發(fā)明的生產(chǎn)工藝制造的防彈材料能夠完全定型，定型后性能穩(wěn)定，并且減少了氣泡和片面擠壓損傷。優(yōu)選地，在步驟a)中，所述退繞為主動退繞，所述主動退繞是指纏繞有聚乙烯纖維正交無緯布的輥?zhàn)又鲃有D(zhuǎn)，把聚乙烯纖維正交無緯布退繞下來。優(yōu)選地，在步驟a)中，所述退繞為被動退繞，所述被動退繞是指纏繞有聚乙烯纖維正交無緯布在牽引力的作用下被動旋轉(zhuǎn)，把聚乙烯纖維正交無緯布退繞下來。優(yōu)選地，在步驟b)中，牽引時的牽引力是恒定的牽引力。優(yōu)選地，所述預(yù)定的長度為2. 5m以下，最優(yōu)選為1. 3m以下。優(yōu)選地，在步驟c)中，所述的壓制溫度為100°C 140°C。優(yōu)選地，在步驟c)中，所述的壓制溫度為105°C 120°C。優(yōu)選地，在步驟c)中，所述的壓制溫度為106°C 110°C。優(yōu)選地，在步驟c)中，所述壓力包括一段壓力、二段壓力和三段壓力；所述一段壓力為初始段壓力，壓力范圍為2MPa 5MPa ；所述二段壓力為保壓段壓力，壓力范圍為20MPa 25MPa ；所述三段壓力為末尾段壓力，壓力范圍為IOMPa 15MPa。優(yōu)選地，在步驟C)中，所述時間包括一段時間、二段時間和三段時間；所述一段時間為初始段時間，時間范圍為k IOs ；所述二段時間為保壓段時間，時間范圍為50s 120s ； 所述三段時間為末尾段時間，時間范圍為IOs 20s。優(yōu)選地，在步驟C)之后還包括步驟d)使得平板壓機(jī)的平板與所述防彈材料分離，收卷所述防彈材料；并且重復(fù)進(jìn)行步驟a) 步驟d)。根據(jù)本發(fā)明的防彈材料的制造工藝，通過采用平板壓機(jī)，在預(yù)定的壓制溫度、壓力和時間下，對退繞下來的聚乙烯纖維正交無緯布進(jìn)行熱壓成型，形成防彈材料，利用平板壓機(jī)的相對較大的接觸面積以及壓力、溫度等的均勻性，從而使得本發(fā)明的生產(chǎn)工藝制造的防彈材料能夠完全定型，定型后性能穩(wěn)定，并且能夠減少氣泡和片面擠壓損傷。


圖1是一種上下輥筒式加壓定型工藝的示意圖。圖2是本發(fā)明的防彈材料的制造工藝的第一種實施方式的示意圖。圖3是本發(fā)明的防彈材料的制造工藝的第二種實施方式的示意圖。圖4是本發(fā)明的防彈材料的制造工藝的第三種實施方式的示意圖。符號說明1——聚乙烯纖維(0/90° ) η正交無緯布2——連續(xù)地纏繞著聚乙烯纖維正交無緯布的輥?zhàn)?——上輥筒4——下輥筒5——收卷輥6——平板壓機(jī)7——控制裝置8——導(dǎo)向輥9——是用于纏繞隔離層的輥?zhàn)?0——隔離層
具體實施例方式為了使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對其進(jìn)行進(jìn)一步的解釋和說明。本發(fā)明提供的第1技術(shù)方案是，一種防彈材料的制造工藝，包括如下步驟a)把聚乙烯纖維正交無緯布從纏繞有聚乙烯纖維正交無緯布的輥?zhàn)由?，退繞下來預(yù)定的長度，所述聚乙烯纖維正交無緯布是層疊在一起的、但是并沒有粘合在一起的聚乙烯纖維正交無緯布，所述聚乙烯纖維正交無緯布是以連續(xù)的狀態(tài)纏繞在輥?zhàn)由系木垡蚁├w維正交無緯布；b)把退繞下來的聚乙烯纖維正交無緯布牽引預(yù)定的長度；c)利用平板壓機(jī)，在預(yù)定的壓制溫度、壓力和時間下，對退繞下來的聚乙烯纖維正交無緯布進(jìn)行熱壓成型，形成防彈材料，其中，在進(jìn)行熱壓成型剛開始之前，所述退繞下來的聚乙烯纖維正交無緯布被牽引力牽引至展開的狀態(tài)；重復(fù)進(jìn)行步驟a) 步驟C)。在該技術(shù)方案中，采用平板壓機(jī)，在預(yù)定的壓制溫度、壓力和時間下，對退繞下來的聚乙烯纖維正交無緯布進(jìn)行熱壓成型，形成防彈材料，通過平板壓機(jī)的相對較大的接觸面積以及壓力、溫度等的均勻性，從而使得本發(fā)明的生產(chǎn)工藝制造的防彈材料能夠完全定型，定型后性能穩(wěn)定，并且能夠減少氣泡和片面擠壓損傷。需要說明的是，在本發(fā)明中，所述聚乙烯纖維正交無緯布是指層疊在一起的、但是并沒有粘合在一起的聚乙烯纖維正交無緯布。也就是說，多層包含有聚乙烯纖維和樹脂的聚乙烯纖維無緯布重疊在一起，但是它們各層之間并沒有粘合在一起，即樹脂之間不是均相熔合的，雖然有可能有極少量樹脂之間的粘連，但是對于兩層相互接觸的聚乙烯纖維無緯布而言，它們中的大部分樹脂是沒有粘連的。也就是說，使得多層聚乙烯纖維粘合在一起是本發(fā)明的步驟c)所需要完成的任務(wù)。在本發(fā)明中，所述聚乙烯纖維正交無緯布是以連續(xù)的狀態(tài)纏繞在輥?zhàn)由系木垡蚁├w維正交無緯布。也就是說，把聚乙烯纖維正交無緯布作為一個整體來看，其是以連續(xù)的狀態(tài)纏繞在輥?zhàn)由系?，并不必然意味著聚乙烯纖維正交無緯布的每一層都是以連續(xù)的狀態(tài)纏繞的輥?zhàn)由?。以上是對本發(fā)明的主要技術(shù)方案的說明，下面對本發(fā)明的其他改進(jìn)型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)地說明。本發(fā)明提供的第2個技術(shù)方案是對第1個技術(shù)方案的改進(jìn)，改進(jìn)之處在于，在步驟 a)中，所述退繞為主動退繞，所述主動退繞是指纏繞有聚乙烯纖維正交無緯布的輥?zhàn)又鲃有D(zhuǎn)，把聚乙烯纖維正交無緯布退繞下來。主動退繞的優(yōu)點(diǎn)是在大卷裝時退繞力矩較大，通過主動退繞可以降低退繞張力， 防止張力過大使無緯布牽伸變形。本發(fā)明提供的第3個技術(shù)方案是對第1個技術(shù)方案的改進(jìn)，改進(jìn)之處在于，在步驟 a)中，所述退繞為被動退繞，所述被動退繞是指纏繞有聚乙烯纖維正交無緯布在牽引力的作用下被動旋轉(zhuǎn)，把聚乙烯纖維正交無緯布退繞下來。被動退繞的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)小卷裝時退繞張力波動較小，片材輸送平穩(wěn)，對片面基本無損傷。本發(fā)明提供的第4個技術(shù)方案是對第1 3個技術(shù)方案的改進(jìn)，改進(jìn)之處在于，在步驟b)中，牽引時的牽引力是恒定的牽引力。牽引時的牽引力恒定，可以使得多層聚乙烯纖維無紡布平穩(wěn)前進(jìn)，能夠避免片狀的多層聚乙烯纖維無紡布發(fā)生褶皺。本發(fā)明提供的第5個技術(shù)方案是對第1 4個技術(shù)方案的改進(jìn)，改進(jìn)之處在于，所述預(yù)定的長度為1. :3m以下。在達(dá)到質(zhì)量要求的情況下，所述預(yù)定的長度要盡可能地大，但是最好不要超過 1. 3m(米)。超過1. : 之后則會對平板壓機(jī)的要求加大。更優(yōu)選地，所述預(yù)定的長度為1. Om 以下。本發(fā)明提供的第6個技術(shù)方案是對第1 5個技術(shù)方案的改進(jìn)，改進(jìn)之處在于，在步驟c)中，所述的壓制溫度為100°C 140°C。聚乙烯連續(xù)連續(xù)無緯布中使用的基體樹脂通常為熱塑性彈性樹脂，例如SEBS、 SEEPS等，這樣可以保證基體樹脂的耐老化性能。SEBS是以聚苯乙烯為末端段，以聚丁二烯加氫得到的乙烯-丁烯共聚物為中間彈性嵌段的線性三嵌共聚物。SEBS不含不飽和雙鍵， 因此具有良好的穩(wěn)定性和耐老化性。SEEPS是苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物， 也不含有飽和雙鍵，具有良好的穩(wěn)定性和耐老化性。
由于通常使用這些嵌段共聚物，所以為了提高工藝性能，例如控制流動性能等，壓制溫度通常選擇為100°C 140°C。本發(fā)明提供的第7個技術(shù)方案是對第6個技術(shù)方案的改進(jìn)，改進(jìn)之處在于，在步驟 c)中，所述的壓制溫度為105°C 120°C?；谏鲜龅睦碛桑瑸榱颂峁┕に囆阅?，對壓制溫度進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)選。本發(fā)明提供的第8個技術(shù)方案是對第7個技術(shù)方案的改進(jìn)，改進(jìn)之處在于，在步驟 c)中，所述的壓制溫度為106°C 110°C。當(dāng)壓制溫度為106°C 110°C時，工藝性能達(dá)到最佳狀態(tài)，既能夠有良好的壓制性能，即，樹脂流動性能，成型之后的防彈材料又具有均勻的力學(xué)性能等性能。本發(fā)明提供的第9個技術(shù)方案是對第1 8個技術(shù)方案的改進(jìn)，改進(jìn)之處在于，在步驟c)中，所述壓力包括一段壓力、二段壓力和三段壓力；所述一段壓力為初始段壓力，壓力范圍為2MPa 5MPa ；所述二段壓力為保壓段壓力，壓力范圍為20MPa 25MPa ；所述三段壓力為末尾段壓力，壓力范圍為lOMI^a 15MPa。通過三段壓力進(jìn)行壓制，可以使得最終得到的防彈材料具有良好的力學(xué)性能，例如力學(xué)性能均勻、內(nèi)部應(yīng)力小等。本發(fā)明提供的第10個技術(shù)方案是對第1 9個技術(shù)方案的改進(jìn)，改進(jìn)之處在于， 在步驟c)中，所述時間包括一段時間、二段時間和三段時間；所述一段時間為初始段時間，時間范圍為k IOs ；所述二段時間為保壓段時間，時間范圍為50s 120s ；所述三段時間為末尾段時間，時間范圍為IOs 20s。首先，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的防彈材料在制造時間變長，這樣可以給予樹脂更長的流動時間，有利于提高無緯布中的基體樹脂的均勻性。另外，本發(fā)明是平板壓制與長時間的壓制的結(jié)合，可以更加有利于成型外觀性能好的無緯布。而且，本發(fā)明的采用三段壓制，而且壓制時間分布合理，另外，可以在壓制過程中進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐艢獠僮?，以趕走防彈材料中的氣泡。以上是對各個技術(shù)方案的說明，下面結(jié)合附圖對技術(shù)方案的細(xì)節(jié)做出進(jìn)一步的說明。請參見圖2，圖2是本發(fā)明的防彈材料的制造工藝的第一種實施方式的示意圖。在圖2中，6是平板壓機(jī)。在該實施方式中，通過采用平板壓機(jī)6來壓合聚乙烯纖維正交無緯布1來得到防彈材料。平板壓機(jī)在加熱狀態(tài)下保持一定的加壓時間，這樣就可以使得聚乙烯纖維正交無緯布中的樹脂軟化，將聚乙烯纖維正交無緯布粘合在一起，并且由于加壓面積大，所以本發(fā)明的生產(chǎn)工藝制造的防彈材料能夠完全定型，定型后性能穩(wěn)定，并且能夠減少氣泡和片面擠壓損傷，避免褶皺的產(chǎn)生。請參見圖3，圖3是本發(fā)明的防彈材料的制造工藝的第二種實施方式的示意圖。圖 3的實施方式是上述第一種實施方式的改進(jìn)，改進(jìn)之處在于，引入了控制裝置7?？刂蒲b置 7也可以稱為控制聚乙烯纖維正交無緯布的前進(jìn)的預(yù)定的長度的裝置，S卩，該控制裝置可以控制聚乙烯纖維正交無緯布的前進(jìn)長度。如果把步驟a) c)作為一個循環(huán)，那么在各個循環(huán)中的前進(jìn)長度可以是不相同的，也可以使相同的，這些都可以通過程序控制來實現(xiàn)。通過控制前進(jìn)長度，可以使得平板壓機(jī)加熱擠壓預(yù)定的聚乙烯纖維正交無緯布，增加工藝控制的可選擇性。例如，在一個循環(huán)結(jié)束之后，發(fā)現(xiàn)形成的防彈材料的邊角處存在一些小的缺陷，那么此時可以通過控制聚乙烯纖維正交無緯布的前進(jìn)長度，使得平板壓機(jī)對存在小的缺陷的部位進(jìn)行重新壓合。在生產(chǎn)條件良好的情況下，優(yōu)選地，上述各個循環(huán)中無紡布的前進(jìn)的長度是一致的?？刂蒲b置7的存在能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化自動化生產(chǎn)，并且隨時可以根據(jù)工藝狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)。在本發(fā)明的防彈材料的制造工藝的第二種實施方式中，還設(shè)置了導(dǎo)向輥8。導(dǎo)向輥8設(shè)置在平板壓機(jī)的前方，這樣可以使得多層聚乙烯纖維無紡布在無摩擦的情況下進(jìn)入壓機(jī)，從而降低平板壓機(jī)對聚乙烯纖維無紡布的摩擦損傷，這是由本發(fā)明的防彈材料的制造工藝所決定的。因為，在使用上下輥筒的防彈材料的制造工藝中不會存在摩擦損傷或者摩擦損傷極小。請參見圖4，圖4是本發(fā)明的防彈材料的制造工藝的第三種實施方式的示意圖。圖中，10是隔離層，9是用于纏繞隔離層的輥?zhàn)?。其中，圖右側(cè)的標(biāo)號9所示的輥?zhàn)邮瞧鸱啪磔伒淖饔?，圖左側(cè)的標(biāo)號9所示的輥?zhàn)邮瞧涫站磔伒淖饔谩D中的標(biāo)號8為除了在平板壓機(jī)附近設(shè)置的導(dǎo)向輥之外的又一導(dǎo)向輥，由于需要分別纏繞隔離層和防彈材料層，所以設(shè)置導(dǎo)向輥是一種優(yōu)選的方式。在此實施方式中，為了提高生產(chǎn)效率，將多組防彈材料的制造工藝合并，得到了本實施方式的制造工藝。此時，為了防止各層防彈材料的粘連，設(shè)置了隔離層10，隔離層可以是低密度聚乙烯薄膜、高密度聚乙烯薄膜等。以上對本發(fā)明的一些具體的實施方式進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于上述實施方式，也不限于下述的實施例，因為本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)自己的專業(yè)技術(shù)知識進(jìn)行一些適當(dāng)?shù)淖兓?。下面以具體的實施例來說明本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明所使用的聚乙烯纖維為北京同益中特種纖維技術(shù)開發(fā)有限公司纖維部生產(chǎn)的超高分子量聚乙烯纖維，纖維規(guī)格800D/240f (中文單位是800旦/240根)，纖維密度 0. 97g/cm3，纖維強(qiáng)度不低于30cN/dteX(中文單位是30厘牛/分特)，優(yōu)選為機(jī)械強(qiáng)度等于或大于32cN/dteX，更優(yōu)選為機(jī)械強(qiáng)度等于或大于34cN/dteX，最優(yōu)選為機(jī)械強(qiáng)度等于或大36cN/dteX。下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明的技術(shù)方案及其技術(shù)效果。實施例1在本實施例中，使用上述本發(fā)明的第三種實施方式。原材料是經(jīng)過正交貼合后的連續(xù)聚乙烯纖維無緯布卷材(UD卷材)，即纏繞在輥?zhàn)由系木垡蚁├w維正交無緯布，幅寬1. 25m，面密度130士8g/m2。定型工藝采用本發(fā)明所述工藝方法，對4個聚乙烯纖維正交無緯布層同時熱壓成型，選擇退繞方式為主動退繞，所述預(yù)定的長度為1.20m，壓制溫度為110士2°C，初始段壓力3MPa、時間5 10s，保壓段壓力 23MPa、時間80 100s，定型段壓力lOMPa、時間10 20s。其中，在進(jìn)行熱壓成型剛開始之前，所述退繞下來的聚乙烯纖維正交無緯布被牽引力牽引至展開的狀態(tài)；在熱壓成型之后， 使得平板壓機(jī)的平板與所述形成的防彈材料分離，收卷所述防彈材料。經(jīng)過實施本實施例所述的熱壓定型工藝后的防彈材料(附表一中編號為1)的防彈性能參數(shù)V50為M3m/s。具體測試數(shù)據(jù)見附表一。
本實施例所得到的防彈材料，能夠完全定型，定型后性能穩(wěn)定，并且氣泡少和片面擠壓損傷極少，外觀美觀。實施例2在本實施例中，使用上述本發(fā)明的第二種實施方式。本實施例所用材料是經(jīng)過正交貼合后的連續(xù)UD卷材，幅寬1.25m，面密度 130士8g/m2。定型工藝采用本發(fā)明所述工藝方法，對1個聚乙烯纖維正交無緯布壓制，選擇退繞方式為被動放卷，所述預(yù)定的長度為0. 65m，溫度110士2°C，初始段壓力油壓、時間5s，保壓段壓力23MPa油壓、時間60_80s，定型段壓力IOMPa油壓、時間10s，平均生產(chǎn)速度0.78m/min。實施例2生產(chǎn)的防彈材料的防彈性能參數(shù)V50為495m/s。具體測試數(shù)據(jù)見附表一。本實施例所得到的防彈材料，能夠完全定型，定型后性能穩(wěn)定，并且氣泡極少和片面擠壓損傷少，外觀美觀。對比例1對比例1所用材料是經(jīng)過正交貼合后的連續(xù)UD卷材，即片材預(yù)制品，幅寬1. 25m, 面密度130士8g/m2。定型工藝采用普通輥筒高溫定型工藝，輥筒溫度120士2°C，輥筒間隙 0. 16mm。對比例1所制的防彈材料的防彈性能參數(shù)V50為487m/s ；具體測試數(shù)據(jù)見附表一。本對比例得到的無緯布，定型后性能不穩(wěn)定，并且有氣泡和片面擠壓損傷相對較多，外觀性能相對較差。另外，從附表一可以看出，本發(fā)明的防彈材料制造工藝所制備的防彈材料防彈性能優(yōu)于作為現(xiàn)有技術(shù)。其中，實施例1 2采用的本發(fā)明的工藝所得到的防彈材料，其具有優(yōu)異的防彈性能，尤其是在實施例1下的工藝條件下的防彈材料得到了更高防彈性能的無緯布。對比例1由于采用的輥筒壓制，所以得到的無緯布在防彈性能方面不能夠與利用本發(fā)明的工藝所得到的無緯布的防彈性能相提并論，并且外觀等性能較差。附表一(以下測試均參照NIJ0101. 06標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行)
權(quán)利要求
1.一種防彈材料的制造工藝，包括如下步驟a)把聚乙烯纖維正交無緯布從纏繞有聚乙烯纖維正交無緯布的輥?zhàn)由?，退繞下來預(yù)定的長度，所述聚乙烯纖維正交無緯布是層疊在一起的、但是并沒有粘合在一起的聚乙烯纖維正交無緯布，所述聚乙烯纖維正交無緯布是以連續(xù)的狀態(tài)纏繞在輥?zhàn)由系木垡蚁├w維正交無緯布；b)把退繞下來的聚乙烯纖維正交無緯布牽引預(yù)定的長度；c)利用平板壓機(jī)，在預(yù)定的壓制溫度、壓力和時間下，對聚乙烯纖維正交無緯布進(jìn)行熱壓成型，形成防彈材料，其中，在進(jìn)行熱壓成型剛開始之前，所述退繞下來的聚乙烯纖維正交無緯布被牽引力牽引至展開的狀態(tài)；重復(fù)進(jìn)行步驟a) 步驟c)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防彈材料的制造工藝，其特征在于，在步驟a)中，所述退繞為主動退繞，所述主動退繞是指纏繞有聚乙烯纖維正交無緯布的輥?zhàn)又鲃有D(zhuǎn)，把聚乙烯纖維正交無緯布退繞下來。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防彈材料的制造工藝，其特征在于，在步驟a)中，所述退繞為被動退繞，所述被動退繞是指纏繞有聚乙烯纖維正交無緯布在牽引力的作用下被動旋轉(zhuǎn)， 把聚乙烯纖維正交無緯布退繞下來。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防彈材料的制造工藝，其特征在于，在步驟b)中，牽引時的牽引力是恒定的牽引力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防彈材料的制造工藝，其特征在于，所述預(yù)定的長度為2.5m 以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防彈材料的制造工藝，其特征在于，在步驟c)中，所述的壓制溫度為100°C 140°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防彈材料的制造工藝，其特征在于，在步驟c)中，所述的壓制溫度為105°C 120°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防彈材料的制造工藝，其特征在于，在步驟c)中，所述的壓制溫度為106 °C 110°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防彈材料的制造工藝，其特征在于，在步驟c)中，所述壓力包括一段壓力、二段壓力和三段壓力；所述一段壓力為初始段壓力，壓力范圍為2MPa 5MPa ；所述二段壓力為保壓段壓力，壓力范圍為20MPa 25MPa ；所述三段壓力為末尾段壓力，壓力范圍為IOMI^a 15MPa。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的防彈材料的制造工藝，其特征在于，在步驟c)中，所述時間包括一段時間、二段時間和三段時間；所述一段時間為初始段時間，時間范圍為^ IOs ；所述二段時間為保壓段時間，時間范圍為50s 120s ；所述三段時間為末尾段時間，時間范圍為IOs 20s。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防彈材料的制造工藝，其特征在于，在步驟c)之后還包括步驟d)使得平板壓機(jī)的平板與所述防彈材料分離，收卷所述防彈材料； 并且重復(fù)進(jìn)行步驟a) 步驟d)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種防彈材料的制造工藝。該防彈材料的制造工藝包括如下步驟a)把聚乙烯纖維正交無緯布從纏繞有聚乙烯纖維正交無緯布的輥?zhàn)由?，退繞下來預(yù)定的長度；b)把退繞下來的聚乙烯纖維正交無緯布牽引預(yù)定的長度；c)利用平板壓機(jī)，在預(yù)定的壓制溫度、壓力和時間下，對聚乙烯纖維正交無緯布進(jìn)行熱壓成型，形成防彈材料，其中，在進(jìn)行熱壓成型剛開始之前，所述退繞下來的聚乙烯纖維正交無緯布被牽引力牽引至展開的狀態(tài)；重復(fù)進(jìn)行步驟a)～步驟c)。根據(jù)本發(fā)明的防彈材料的制造工藝所制造的防彈材料能夠完全定型，定型后性能穩(wěn)定，并且能夠減少氣泡和片面擠壓損傷。
文檔編號B32B37/06GK102442045SQ2010105023
公開日2012年5月9日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者馮向陽, 季力強(qiáng), 徐喜成, 李曉潔, 魏廣恒 申請人:北京同益中特種纖維技術(shù)開發(fā)有限公司