專利名稱:防刺材料和防刺衣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防刺材料，尤其涉及一種具有防刺、抗沖擊、防鈍傷性能的防刺材料。
背景技術(shù)：
近年來，人們的反恐意識愈加強(qiáng)烈，個體防護(hù)裝甲的研制和開發(fā)得到了快速發(fā)展。 在一些國家包括中國，對于槍械的管制非常嚴(yán)格，而來自匕首、刺刀棍棒、爆炸等的威脅卻無處不在。尤其在一些人口流動性大、犯罪率高的城市，這種威脅越來越大，如寧波市去年一年就發(fā)生了持刀搶劫案6 起。個體防護(hù)裝甲就是一種對有刃刀具、有尖工具、棍棒、爆炸等造成的威脅進(jìn)行防護(hù)的個體裝置，主要裝備公安執(zhí)勤人員、獄警等公安和勞教部門，也用于消防、城管、記者、企業(yè)家、公眾人物、出租車司機(jī)等。例如，公安執(zhí)勤人員在執(zhí)勤過程中需要面臨很多突發(fā)事件，如遭遇匕首刺傷、鈍器襲擊等。為了確保這些特種職業(yè)的人員在與違法犯罪分子搏斗過程中的生命安全，提高人員的機(jī)動靈活性，這就對其提供的防護(hù)服裝提出了一系列的要求在保證其具有良好的防刺、防割、防鈍傷、抗沖擊等功能的前提下，還需要其盡可能的輕便、柔軟、有較高的穿著舒適度。
目前國內(nèi)外現(xiàn)有的防刺衣，可依據(jù)使用材料的不同分為硬質(zhì)、半柔和軟質(zhì)三種。其中，硬質(zhì)防刺衣是采用金屬材料作為防護(hù)層，主要是將盔甲整體性的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，如將金屬分割成為荷葉邊形或其他形狀的多邊形等；半柔防刺衣主要采用柔性高強(qiáng)纖維材料與金屬編織結(jié)構(gòu)復(fù)合。金屬編織結(jié)構(gòu)為金屬圈、金屬片；高強(qiáng)纖維材料有凱夫拉(Kevlar)、超高相對分子質(zhì)量聚乙烯(UHMWPE)、碳纖維、玻璃纖維等。半柔防刺材料可使防刺衣重量減輕， 手感變軟等，提高人員穿著時的舒適和靈活性能。
雖然硬質(zhì)和半柔防刺材料防穿透性能優(yōu)異，但其重量和剛性對于人體活動仍有較大的影響，無法保證人的再運(yùn)動過程中的靈活性。而軟質(zhì)防刺材料由于其柔韌性較好，可以日常穿著，隱蔽性較好，因而成為近幾年的研究重點(diǎn)。本發(fā)明所述的防刺衣就屬于軟質(zhì)防刺衣。
通常軟質(zhì)防刺材料所用的纖維原料是具有高剪切強(qiáng)度、耐沖擊和高模量的特殊高性能纖維，如超高相對分子質(zhì)量聚乙烯纖維(UHMWPE)、對位芳族聚酰胺纖維(Kevlar)、聚對苯撐苯并雙噁唑纖維(PBO)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)纖維等。為了適應(yīng)各種不同的防護(hù)要求，研究人員還開發(fā)了不同的織物形式，如傳統(tǒng)的機(jī)織物、針織物，無緯單向布(UD)，非織造布，針織經(jīng)編多軸向、雙軸向織物以及緯編軸向織物等。
研究者通過對平紋布、無緯布、非織造布等進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)防刺性能的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，單層防刺性能從優(yōu)到劣依次為=UHMWPE細(xì)支平紋布>無緯布>粗支平紋布>非織造布，而無緯布對提高防刺性能。意義不大。同時，通過研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)緯編針織物的整體變形性好，柔軟的特點(diǎn)使其具有對快速沖擊能的敏銳反應(yīng)，針織物線圈結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)能夠裹住刀尖，起到很好的防刺吸能作用；但由于線圈結(jié)構(gòu)的稀疏，尖銳的刀尖很容易通過線圈的空隙穿透織物， 加之織物柔軟，沖擊后背襯變形很大，即對人體的沖擊位移過大，因此單獨(dú)將之用作防刺織物的效果并不十分理想。
目前市場上的防刺衣產(chǎn)品普遍存在如下幾方面缺陷(1)防刺衣用途以軍用和警用為主，民用方面則偏重于防割服，如深圳潔爾爽高科技有限公司開發(fā)的民用防割服，雖然具有良好的防割穿和割破性能，但防刺、抗沖擊能力卻非常有限，靜態(tài)耐穿刺力一般都在 100N以下。開發(fā)出高性能的民用防刺衣，不僅能提高產(chǎn)品制造、機(jī)械加工等行業(yè)勞動者的個體防護(hù)水平，而且能更好地保護(hù)普通民眾在突發(fā)情況下的人身安全。(2)市面上現(xiàn)有的防刺衣大多厚重笨拙，織物層數(shù)一般都在30層以上，且大多數(shù)都是結(jié)構(gòu)單一的材料，這嚴(yán)重影響人體穿著的舒適度和機(jī)動靈活性，導(dǎo)致配備防刺衣的人員一旦遇上突發(fā)情況，只能被動防守而無還手能力，不符合未來防刺衣輕便、舒適度高的發(fā)展趨勢。因此，設(shè)計(jì)研發(fā)出一款兼具防刺、抗沖擊、防鈍傷功能，同時又輕便、柔軟、穿著舒適度較高的民用防刺衣，具有很大的市場價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有防刺衣的不足，提供一種兼具防割、防刺、 抗沖擊功能，同時又輕便、柔軟、穿著舒適度較高的防刺衣。
為達(dá)到上述設(shè)計(jì)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種防刺材料，其包括具有三明治結(jié)構(gòu)的內(nèi)膽，所述內(nèi)膽包括第一防刺層、第二防刺層和緩沖層，所述第一防刺層和第二防刺層分別位于所述緩沖層的一邊。
其中，所述第一防刺層和第二防刺層均由5 10層相同的防刺布料構(gòu)成。
其中，所述內(nèi)膽中第一防刺層和第二防刺層的材料優(yōu)選使用的是超高分子量聚乙烯纖維、芳綸、聚對苯撐苯并二惡唑(PBO)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、陶瓷纖維、碳纖維、 聚酯纖維、蜘蛛絲、3D網(wǎng)布中的一種或幾種混合。
其中，所述內(nèi)膽還包括第一輔助防刺層和第二輔助防刺層，所述第一輔助防刺層位于所述第一防刺層和所述緩沖層中間，所述第二輔助防刺層位于所述第二防刺層和所述緩沖層中間。
其中，所述第一輔助防刺層和所述第二輔助防刺層均由3 5層相同的輔助防刺布料構(gòu)成。
其中，所述內(nèi)膽中第一輔助防刺層和第二輔助防刺層的材料優(yōu)選使用平面毛氈、 針刺氈、油毛氈、毛氈輪羊毛氈、陶瓷氈、化纖氈中的一種或幾種。
其中，所述內(nèi)膽中緩沖層的材料優(yōu)選使用的是聚氨酯、聚氨酸、聚醚、橡膠棉中的一種或幾種混合。
其中，所述各層在所述內(nèi)膽中的層疊次序從內(nèi)到外依次為第二防刺層、第二輔助輔助防刺層、緩沖層、第一輔助防刺層和第一防刺層。
其中，所述防刺材料還包括內(nèi)襯和外層。
本發(fā)明還提供了一種防刺材料，其包括外層、具有三明治結(jié)構(gòu)的內(nèi)膽和內(nèi)襯，所述內(nèi)膽位于所述外層和內(nèi)襯之間，所述內(nèi)膽還由第一防刺層、第二防刺層、第一輔助防刺層、 第二輔助防刺層和緩沖層構(gòu)成，所述第一防刺層和所述第二防刺層分別由5 10層相同的防刺布料構(gòu)成，所述第一輔助防刺層和所述第二輔助防刺層分別由3 5層相同的輔助防刺布料構(gòu)成，所述各層在所述內(nèi)膽中的層疊次序從外到內(nèi)依次為第二防刺層、第二輔助防刺層、緩沖層、第一輔助防刺層和第一防刺層，構(gòu)成三明治結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還提供了一種防刺衣，其是采用上述材料制備而成的。
本發(fā)明所述防刺材料和采用該材料制備的防刺衣的有益效果是
(1)其防刺層以及輔助防刺層能夠快速鎖住刀刃及降低沖擊速度，抵御低速刀尖的切割及頂穿，且輕便、柔軟，穿著舒適。
(2)其緩沖層能夠迅速消散外界的沖擊能量，降低鈍傷對人體的傷害。
(3)由防刺層、輔助防刺層以及緩沖層構(gòu)成的具有三明治結(jié)構(gòu)的內(nèi)膽能夠最大程度的減小外界能量對人體的傷害，提高防刺、抗沖擊、防鈍傷的承受上限。
(4)本發(fā)明所述防刺衣在肩部、肋部和腹部通過過渡處理，可實(shí)現(xiàn)360°全方位的整體防刺效果。
(5)本發(fā)明所述防刺衣輕便柔軟，拆卸簡單，穿戴方便，舒適度高，內(nèi)膽可拆卸，延長了防刺衣的使用壽命。


圖1是本發(fā)明所述防刺材料的截面結(jié)構(gòu)圖。
圖2和圖3分別是本發(fā)明所述防刺衣和普通硬質(zhì)防刺衣的對比示意圖。
圖中，1為外層，2為第一防刺層，2’為第二防刺層，3為第一輔助防刺層，3’為第二輔助防刺層，4為緩沖層，5為內(nèi)襯。其中2、3、4、3’、2’構(gòu)成三明治結(jié)構(gòu)內(nèi)膽。a，a’為肩部，b，b’為肋部，c，c’為腹部。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種具有三明治結(jié)構(gòu)內(nèi)膽的防刺材料，所述防刺材料包括具有三明治結(jié)構(gòu)的內(nèi)膽。
本發(fā)明的三明治結(jié)構(gòu)內(nèi)膽不僅能夠起到防刺、抗沖擊、防鈍傷的作用，而且能夠大大提高所能承受外界能量的上限。并且整體輕便柔軟、穿著舒適度較高，實(shí)現(xiàn)了包括肩部、 肋部和腹部360°全方位的整體防刺效果。
一種防刺材料，其包括具有三明治結(jié)構(gòu)的內(nèi)膽，所述內(nèi)膽包括第一防刺層、第二防刺層和緩沖層，所述第一防刺層和第二防刺層分別位于所述緩沖層的一邊。
其中，所述第一防刺層和第二防刺層均由5 10層相同的防刺布料構(gòu)成。
其中，所述內(nèi)膽還包括第一輔助防刺層和第二輔助防刺層，所述第一輔助防刺層位于所述第一防刺層和所述緩沖層中間，所述第二輔助防刺層位于所述第二防刺層和所述緩沖層中間。
其中，所述第一輔助防刺層和所述第二輔助防刺層均由3 5層相同的輔助防刺布料構(gòu)成。
其中，所述各層在所述內(nèi)膽中的層疊次序從內(nèi)到外依次為第二防刺層、第二輔助輔助防刺層、緩沖層、第一輔助防刺層和第一防刺層。
其中，所述防刺材料還包括內(nèi)襯。
其中，所述防刺材料還包括外層。
其中，所述內(nèi)膽位于所述內(nèi)襯和外層之間，所述內(nèi)膽作為一個整體可以拆卸。
5[0040]一種防刺材料，其包括外層、具有三明治結(jié)構(gòu)的內(nèi)膽和內(nèi)襯，所述內(nèi)膽位于所述外層和內(nèi)襯之間，所述內(nèi)膽還由第一防刺層、第二防刺層、第一輔助防刺層、第二輔助防刺層和緩沖層構(gòu)成，所述第一防刺層和所述第二防刺層分別由5 10層相同的防刺布料構(gòu)成， 所述第一輔助防刺層和所述第二輔助防刺層分別由3 5層相同的輔助防刺布料構(gòu)成，所述各層在所述內(nèi)膽中的層疊次序從外到內(nèi)依次為第二防刺層、第二輔助防刺層、緩沖層、第一輔助防刺層和第一防刺層，構(gòu)成三明治結(jié)構(gòu)。
其中，所述內(nèi)膽中第一防刺層和第二防刺層的材料優(yōu)選使用的是超高分子量聚乙烯纖維、芳綸、聚對苯撐苯并二惡唑(PBO)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、陶瓷纖維、碳纖維、 聚酯纖維、蜘蛛絲、3D網(wǎng)布中的一種或幾種混合。
其中，所述第一防刺層和所述第二防刺層的編織方式采用傳統(tǒng)的機(jī)織物、針織物， 無緯單向布(UD)、非織造布、針織經(jīng)編多軸向、雙軸向織物以及緯編軸向織物中的一種或幾種形式。
其中，所述內(nèi)膽中第一輔助防刺層和第二輔助防刺層的材料優(yōu)選使用平面毛氈、 針刺氈、油毛氈、毛氈輪羊毛氈、陶瓷氈、化纖氈中的一種或幾種。
其中，所述內(nèi)膽中緩沖層的材料優(yōu)選使用的是聚氨酯、聚氨酸、聚醚、橡膠棉中的一種或幾種混合。
其中，所述防刺材料的內(nèi)襯使用是透氣性強(qiáng)的材料，進(jìn)一步優(yōu)選雪紡、棉紗、滌綸、 丙綸、芳綸、腈綸、錦綸、維綸、氨綸的一種或幾種混合。
其中，所述防刺材料的外層使用的是防水材料，進(jìn)一步優(yōu)選滌綸、丙綸、芳綸、腈綸、錦綸、維綸、氨綸的一種或幾種。
本發(fā)明還提供了一種防刺衣，其是采用上述材料制備而成的。
其中，所述防刺衣在肩部、肋部和腹部通過過渡處理，實(shí)現(xiàn)360°全方位整體防刺效果。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施方式僅用于說明本新型而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求
所限定的范圍。
如圖1所示，是本發(fā)明所述防刺材料的截面結(jié)構(gòu)示意圖，圖中，1為外層，2為第一防刺層，2’為第二防刺層，3為第一輔助防刺層，3’為第二輔助防刺層，4為緩沖層，5為內(nèi)襯。其中2、3、4、3，、2，構(gòu)成三明治結(jié)構(gòu)內(nèi)膽。
其中外層1是防水隔熱層，使用的材料為滌綸。
內(nèi)膽由2、3、4、3’、2’構(gòu)成，起到防刺、抗沖擊、防鈍傷的主要功能。從貼近外層1開始，分別為第一防刺層2，第一輔助防刺層3，緩沖層4，第二輔助防刺層3’以及第二防刺層 2’ (圖1)，構(gòu)成三明治結(jié)構(gòu)。內(nèi)膽的第一防刺層2和第二防刺層2’分別由7層相同的防刺布料構(gòu)成，所述布料為超高分子量聚乙烯纖維，所述第一防刺層2和所述第二防刺層2’的編制方式采用傳統(tǒng)的機(jī)織物的方式。第一輔助防刺層3和第二輔助防刺層3’起到輔助防刺的作用，分別由4層相同的輔助防刺布料構(gòu)成，所述布料為平面毛氈。緩沖層4起到消緩?fù)饨鐩_擊的作用，使用的是聚氨酯材料。內(nèi)膽作為一個整體，不可拆卸。
內(nèi)襯5使用的是透氣性強(qiáng)的雪紡作為其材料。
內(nèi)膽位于外層1和內(nèi)襯中間，作為整體可拆卸、晾曬。[0055]采用本發(fā)明所得防刺材料、防刺衣與其他防刺材料、防刺衣相比，在防刺、抗沖擊
性能以及在機(jī)動靈活性、輕便性上都有顯著提高。
(1)本發(fā)明所述防刺材料和防刺衣的厚度僅有0. 7 0. 9cm,防護(hù)面積達(dá)到0. 4m2, 比現(xiàn)有的防刺衣在防護(hù)面積上增加了 1/3。本發(fā)明所述防刺衣在肩部a、肋部b和腹部c (圖 2)與普通硬質(zhì)防刺服對應(yīng)位置a’、b’和c’相比，也實(shí)現(xiàn)了 360°全方位的整體防刺效果。 同時，防刺衣總重僅1. 6 2. Ikg,比現(xiàn)有同防護(hù)等級的防刺衣在重量上減少了 1/3 1/2 ；
(2)與相同防刺等級的普通結(jié)構(gòu)防刺衣相比，由于三明治結(jié)構(gòu)的能量消散作用，在相同的總體面密度下，GA68-2008標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)刀穿透防刺衣的沖擊動能提高了 30% 40%。
(3)本防刺衣輕巧便攜，拆卸簡單，穿戴方便，舒適度高，內(nèi)外層可洗滌，延長了防刺衣的使用壽命。
權(quán)利要求
1.一種防刺材料，其特征在于，包括具有三明治結(jié)構(gòu)的內(nèi)膽，所述內(nèi)膽包括第一防刺層、第二防刺層和緩沖層，所述第一防刺層和第二防刺層分別位于所述緩沖層的一邊。
2.如權(quán)利要求
1所述的防刺材料，其特征在于所述第一防刺層和第二防刺層均由 5 10層相同的防刺布料構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求
1或2所述的防刺材料，其特征在于所述內(nèi)膽中第一防刺層和第二防刺層的材料優(yōu)選使用的是超高分子量聚乙烯纖維、芳綸、聚對苯撐苯并二惡唑(PBO)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、陶瓷纖維、碳纖維、聚酯纖維、蜘蛛絲、3D網(wǎng)布中的一種或幾種混合。
4.如權(quán)利要求
1至3所述的防刺材料，其特征在于所述內(nèi)膽還包括第一輔助防刺層和第二輔助防刺層，所述第一輔助防刺層位于所述第一防刺層和所述緩沖層中間，所述第二輔助防刺層位于所述第二防刺層和所述緩沖層中間。
5.如權(quán)利要求
1至4所述的防刺材料，其特征在于所述第一輔助防刺層和所述第二輔助防刺層均由3 5層相同的輔助防刺布料構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求
1至5所述的防刺材料，其特征在于所述內(nèi)膽中第一輔助防刺層和第二輔助防刺層的材料優(yōu)選使用平面毛氈、針刺氈、油毛氈、毛氈輪羊毛氈、陶瓷氈、化纖氈中的一種或幾種。
7.如權(quán)利要求
1至6所述的防刺材料，其特征在于所述內(nèi)膽中緩沖層的材料優(yōu)選使用的是聚氨酯、聚氨酸、聚醚、橡膠棉中的一種或幾種混合。
8.如權(quán)利要求
1至7所述的防刺材料，其特征在于所述防刺材料還包括內(nèi)襯和外層。
9.一種防刺材料，其特征在于，包括外層、具有三明治結(jié)構(gòu)的內(nèi)膽和內(nèi)襯，所述內(nèi)膽位于所述外層和內(nèi)襯之間，所述內(nèi)膽還由第一防刺層、第二防刺層、第一輔助防刺層、第二輔助防刺層和緩沖層構(gòu)成，所述第一防刺層和所述第二防刺層分別由5 10層相同的防刺布料構(gòu)成，所述第一輔助防刺層和所述第二輔助防刺層分別由3 5層相同的輔助防刺布料構(gòu)成，所述各層在所述內(nèi)膽中的層疊次序從外到內(nèi)依次為第二防刺層、第二輔助防刺層、 緩沖層、第一輔助防刺層和第一防刺層，構(gòu)成三明治結(jié)構(gòu)。
10.一種防刺衣，其特征在于采用權(quán)利要求
1至9任一項(xiàng)所述的防刺材料制備而成的。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種防刺材料，其包括具有三明治結(jié)構(gòu)的內(nèi)膽，所述內(nèi)膽包括第一防刺層、第二防刺層和緩沖層，所述第一防刺層和第二防刺層分別位于所述緩沖層的一邊。本發(fā)明所述防刺材料以及采用該材料制備的防刺衣具有防刺、抗沖擊、防鈍傷功能，同時，輕巧便攜，拆卸簡單，穿戴方便，舒適度高。
文檔編號F41H1/02GKCN102269542SQ201110235742
公開日2011年12月7日 申請日期2011年8月17日
發(fā)明者楊帆, 錢新明, 陳威 申請人:楊帆, 錢新明, 陳威導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan