专利名称:防刺材料和防刺衣的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种防刺材料，尤其涉及一种具有防刺、抗冲击、防钝伤性能的防刺材料。
背景技术：
近年来，人们的反恐意识愈加强烈，个体防护装甲的研制和开发得到了快速发展。 在一些国家包括中国，对于枪械的管制非常严格，而来自匕首、刺刀棍棒、爆炸等的威胁却无处不在。尤其在一些人口流动性大、犯罪率高的城市，这种威胁越来越大，如宁波市去年一年就发生了持刀抢劫案6 起。个体防护装甲就是一种对有刃刀具、有尖工具、棍棒、爆炸等造成的威胁进行防护的个体装置，主要装备公安执勤人员、狱警等公安和劳教部门，也用于消防、城管、记者、企业家、公众人物、出租车司机等。例如，公安执勤人员在执勤过程中需要面临很多突发事件，如遭遇匕首刺伤、钝器袭击等。为了确保这些特种职业的人员在与违法犯罪分子搏斗过程中的生命安全，提高人员的机动灵活性，这就对其提供的防护服装提出了一系列的要求在保证其具有良好的防刺、防割、防钝伤、抗冲击等功能的前提下，还需要其尽可能的轻便、柔软、有较高的穿着舒适度。
目前国内外现有的防刺衣，可依据使用材料的不同分为硬质、半柔和软质三种。其中，硬质防刺衣是采用金属材料作为防护层，主要是将盔甲整体性的结构进行改进，如将金属分割成为荷叶边形或其他形状的多边形等；半柔防刺衣主要采用柔性高强纤维材料与金属编织结构复合。金属编织结构为金属圈、金属片；高强纤维材料有凯夫拉(Kevlar)、超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)、碳纤维、玻璃纤维等。半柔防刺材料可使防刺衣重量减轻， 手感变软等，提高人员穿着时的舒适和灵活性能。
虽然硬质和半柔防刺材料防穿透性能优异，但其重量和刚性对于人体活动仍有较大的影响，无法保证人的再运动过程中的灵活性。而软质防刺材料由于其柔韧性较好，可以日常穿着，隐蔽性较好，因而成为近几年的研究重点。本发明所述的防刺衣就属于软质防刺衣。
通常软质防刺材料所用的纤维原料是具有高剪切强度、耐冲击和高模量的特殊高性能纤维，如超高相对分子质量聚乙烯纤维(UHMWPE)、对位芳族聚酰胺纤维(Kevlar)、聚对苯撑苯并双噁唑纤维(PBO)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)纤维等。为了适应各种不同的防护要求，研究人员还开发了不同的织物形式，如传统的机织物、针织物，无纬单向布(UD)，非织造布，针织经编多轴向、双轴向织物以及纬编轴向织物等。
研究者通过对平纹布、无纬布、非织造布等进行准静态防刺性能的实验发现，单层防刺性能从优到劣依次为=UHMWPE细支平纹布>无纬布>粗支平纹布>非织造布，而无纬布对提高防刺性能。意义不大。同时，通过研究发现，传统纬编针织物的整体变形性好，柔软的特点使其具有对快速冲击能的敏锐反应，针织物线圈结构的特点能够裹住刀尖，起到很好的防刺吸能作用；但由于线圈结构的稀疏，尖锐的刀尖很容易通过线圈的空隙穿透织物， 加之织物柔软，冲击后背衬变形很大，即对人体的冲击位移过大，因此单独将之用作防刺织物的效果并不十分理想。
目前市场上的防刺衣产品普遍存在如下几方面缺陷(1)防刺衣用途以军用和警用为主，民用方面则偏重于防割服，如深圳洁尔爽高科技有限公司开发的民用防割服，虽然具有良好的防割穿和割破性能，但防刺、抗冲击能力却非常有限，静态耐穿刺力一般都在 100N以下。开发出高性能的民用防刺衣，不仅能提高产品制造、机械加工等行业劳动者的个体防护水平，而且能更好地保护普通民众在突发情况下的人身安全。(2)市面上现有的防刺衣大多厚重笨拙，织物层数一般都在30层以上，且大多数都是结构单一的材料，这严重影响人体穿着的舒适度和机动灵活性，导致配备防刺衣的人员一旦遇上突发情况，只能被动防守而无还手能力，不符合未来防刺衣轻便、舒适度高的发展趋势。因此，设计研发出一款兼具防刺、抗冲击、防钝伤功能，同时又轻便、柔软、穿着舒适度较高的民用防刺衣，具有很大的市场价值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有防刺衣的不足，提供一种兼具防割、防刺、 抗冲击功能，同时又轻便、柔软、穿着舒适度较高的防刺衣。
为达到上述设计目的，本发明采用的技术方案如下
一种防刺材料，其包括具有三明治结构的内胆，所述内胆包括第一防刺层、第二防刺层和缓冲层，所述第一防刺层和第二防刺层分别位于所述缓冲层的一边。
其中，所述第一防刺层和第二防刺层均由5 10层相同的防刺布料构成。
其中，所述内胆中第一防刺层和第二防刺层的材料优选使用的是超高分子量聚乙烯纤维、芳纶、聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、陶瓷纤维、碳纤维、 聚酯纤维、蜘蛛丝、3D网布中的一种或几种混合。
其中，所述内胆还包括第一辅助防刺层和第二辅助防刺层，所述第一辅助防刺层位于所述第一防刺层和所述缓冲层中间，所述第二辅助防刺层位于所述第二防刺层和所述缓冲层中间。
其中，所述第一辅助防刺层和所述第二辅助防刺层均由3 5层相同的辅助防刺布料构成。
其中，所述内胆中第一辅助防刺层和第二辅助防刺层的材料优选使用平面毛毡、 针刺毡、油毛毡、毛毡轮羊毛毡、陶瓷毡、化纤毡中的一种或几种。
其中，所述内胆中缓冲层的材料优选使用的是聚氨酯、聚氨酸、聚醚、橡胶棉中的一种或几种混合。
其中，所述各层在所述内胆中的层叠次序从内到外依次为第二防刺层、第二辅助辅助防刺层、缓冲层、第一辅助防刺层和第一防刺层。
其中，所述防刺材料还包括内衬和外层。
本发明还提供了一种防刺材料，其包括外层、具有三明治结构的内胆和内衬，所述内胆位于所述外层和内衬之间，所述内胆还由第一防刺层、第二防刺层、第一辅助防刺层、 第二辅助防刺层和缓冲层构成，所述第一防刺层和所述第二防刺层分别由5 10层相同的防刺布料构成，所述第一辅助防刺层和所述第二辅助防刺层分别由3 5层相同的辅助防刺布料构成，所述各层在所述内胆中的层叠次序从外到内依次为第二防刺层、第二辅助防刺层、缓冲层、第一辅助防刺层和第一防刺层，构成三明治结构。
本发明还提供了一种防刺衣，其是采用上述材料制备而成的。
本发明所述防刺材料和采用该材料制备的防刺衣的有益效果是
(1)其防刺层以及辅助防刺层能够快速锁住刀刃及降低冲击速度，抵御低速刀尖的切割及顶穿，且轻便、柔软，穿着舒适。
(2)其缓冲层能够迅速消散外界的冲击能量，降低钝伤对人体的伤害。
(3)由防刺层、辅助防刺层以及缓冲层构成的具有三明治结构的内胆能够最大程度的减小外界能量对人体的伤害，提高防刺、抗冲击、防钝伤的承受上限。
(4)本发明所述防刺衣在肩部、肋部和腹部通过过渡处理，可实现360°全方位的整体防刺效果。
(5)本发明所述防刺衣轻便柔软，拆卸简单，穿戴方便，舒适度高，内胆可拆卸，延长了防刺衣的使用寿命。
图1是本发明所述防刺材料的截面结构图。
图2和图3分别是本发明所述防刺衣和普通硬质防刺衣的对比示意图。
图中，1为外层，2为第一防刺层，2’为第二防刺层，3为第一辅助防刺层，3’为第二辅助防刺层，4为缓冲层，5为内衬。其中2、3、4、3’、2’构成三明治结构内胆。a，a’为肩部，b，b’为肋部，c，c’为腹部。
具体实施方式
本发明提供了一种具有三明治结构内胆的防刺材料，所述防刺材料包括具有三明治结构的内胆。
本发明的三明治结构内胆不仅能够起到防刺、抗冲击、防钝伤的作用，而且能够大大提高所能承受外界能量的上限。并且整体轻便柔软、穿着舒适度较高，实现了包括肩部、 肋部和腹部360°全方位的整体防刺效果。
一种防刺材料，其包括具有三明治结构的内胆，所述内胆包括第一防刺层、第二防刺层和缓冲层，所述第一防刺层和第二防刺层分别位于所述缓冲层的一边。
其中，所述第一防刺层和第二防刺层均由5 10层相同的防刺布料构成。
其中，所述内胆还包括第一辅助防刺层和第二辅助防刺层，所述第一辅助防刺层位于所述第一防刺层和所述缓冲层中间，所述第二辅助防刺层位于所述第二防刺层和所述缓冲层中间。
其中，所述第一辅助防刺层和所述第二辅助防刺层均由3 5层相同的辅助防刺布料构成。
其中，所述各层在所述内胆中的层叠次序从内到外依次为第二防刺层、第二辅助辅助防刺层、缓冲层、第一辅助防刺层和第一防刺层。
其中，所述防刺材料还包括内衬。
其中，所述防刺材料还包括外层。
其中，所述内胆位于所述内衬和外层之间，所述内胆作为一个整体可以拆卸。
5[0040]一种防刺材料，其包括外层、具有三明治结构的内胆和内衬，所述内胆位于所述外层和内衬之间，所述内胆还由第一防刺层、第二防刺层、第一辅助防刺层、第二辅助防刺层和缓冲层构成，所述第一防刺层和所述第二防刺层分别由5 10层相同的防刺布料构成， 所述第一辅助防刺层和所述第二辅助防刺层分别由3 5层相同的辅助防刺布料构成，所述各层在所述内胆中的层叠次序从外到内依次为第二防刺层、第二辅助防刺层、缓冲层、第一辅助防刺层和第一防刺层，构成三明治结构。
其中，所述内胆中第一防刺层和第二防刺层的材料优选使用的是超高分子量聚乙烯纤维、芳纶、聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、陶瓷纤维、碳纤维、 聚酯纤维、蜘蛛丝、3D网布中的一种或几种混合。
其中，所述第一防刺层和所述第二防刺层的编织方式采用传统的机织物、针织物， 无纬单向布(UD)、非织造布、针织经编多轴向、双轴向织物以及纬编轴向织物中的一种或几种形式。
其中，所述内胆中第一辅助防刺层和第二辅助防刺层的材料优选使用平面毛毡、 针刺毡、油毛毡、毛毡轮羊毛毡、陶瓷毡、化纤毡中的一种或几种。
其中，所述内胆中缓冲层的材料优选使用的是聚氨酯、聚氨酸、聚醚、橡胶棉中的一种或几种混合。
其中，所述防刺材料的内衬使用是透气性强的材料，进一步优选雪纺、棉纱、涤纶、 丙纶、芳纶、腈纶、锦纶、维纶、氨纶的一种或几种混合。
其中，所述防刺材料的外层使用的是防水材料，进一步优选涤纶、丙纶、芳纶、腈纶、锦纶、维纶、氨纶的一种或几种。
本发明还提供了一种防刺衣，其是采用上述材料制备而成的。
其中，所述防刺衣在肩部、肋部和腹部通过过渡处理，实现360°全方位整体防刺效果。
下面结合附图和具体实施方式
，进一步阐明本发明，应理解这些实施方式仅用于说明本新型而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求
所限定的范围。
如图1所示，是本发明所述防刺材料的截面结构示意图，图中，1为外层，2为第一防刺层，2’为第二防刺层，3为第一辅助防刺层，3’为第二辅助防刺层，4为缓冲层，5为内衬。其中2、3、4、3，、2，构成三明治结构内胆。
其中外层1是防水隔热层，使用的材料为涤纶。
内胆由2、3、4、3’、2’构成，起到防刺、抗冲击、防钝伤的主要功能。从贴近外层1开始，分别为第一防刺层2，第一辅助防刺层3，缓冲层4，第二辅助防刺层3’以及第二防刺层 2’ (图1)，构成三明治结构。内胆的第一防刺层2和第二防刺层2’分别由7层相同的防刺布料构成，所述布料为超高分子量聚乙烯纤维，所述第一防刺层2和所述第二防刺层2’的编制方式采用传统的机织物的方式。第一辅助防刺层3和第二辅助防刺层3’起到辅助防刺的作用，分别由4层相同的辅助防刺布料构成，所述布料为平面毛毡。缓冲层4起到消缓外界冲击的作用，使用的是聚氨酯材料。内胆作为一个整体，不可拆卸。
内衬5使用的是透气性强的雪纺作为其材料。
内胆位于外层1和内衬中间，作为整体可拆卸、晾晒。[0055]采用本发明所得防刺材料、防刺衣与其他防刺材料、防刺衣相比，在防刺、抗冲击
性能以及在机动灵活性、轻便性上都有显著提高。
(1)本发明所述防刺材料和防刺衣的厚度仅有0. 7 0. 9cm,防护面积达到0. 4m2, 比现有的防刺衣在防护面积上增加了 1/3。本发明所述防刺衣在肩部a、肋部b和腹部c (图 2)与普通硬质防刺服对应位置a’、b’和c’相比，也实现了 360°全方位的整体防刺效果。 同时，防刺衣总重仅1. 6 2. Ikg,比现有同防护等级的防刺衣在重量上减少了 1/3 1/2 ；
(2)与相同防刺等级的普通结构防刺衣相比，由于三明治结构的能量消散作用，在相同的总体面密度下，GA68-2008标准试验刀穿透防刺衣的冲击动能提高了 30% 40%。
(3)本防刺衣轻巧便携，拆卸简单，穿戴方便，舒适度高，内外层可洗涤，延长了防刺衣的使用寿命。
权利要求
1.一种防刺材料，其特征在于，包括具有三明治结构的内胆，所述内胆包括第一防刺层、第二防刺层和缓冲层，所述第一防刺层和第二防刺层分别位于所述缓冲层的一边。
2.如权利要求
1所述的防刺材料，其特征在于所述第一防刺层和第二防刺层均由 5 10层相同的防刺布料构成。
3.如权利要求
1或2所述的防刺材料，其特征在于所述内胆中第一防刺层和第二防刺层的材料优选使用的是超高分子量聚乙烯纤维、芳纶、聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、陶瓷纤维、碳纤维、聚酯纤维、蜘蛛丝、3D网布中的一种或几种混合。
4.如权利要求
1至3所述的防刺材料，其特征在于所述内胆还包括第一辅助防刺层和第二辅助防刺层，所述第一辅助防刺层位于所述第一防刺层和所述缓冲层中间，所述第二辅助防刺层位于所述第二防刺层和所述缓冲层中间。
5.如权利要求
1至4所述的防刺材料，其特征在于所述第一辅助防刺层和所述第二辅助防刺层均由3 5层相同的辅助防刺布料构成。
6.如权利要求
1至5所述的防刺材料，其特征在于所述内胆中第一辅助防刺层和第二辅助防刺层的材料优选使用平面毛毡、针刺毡、油毛毡、毛毡轮羊毛毡、陶瓷毡、化纤毡中的一种或几种。
7.如权利要求
1至6所述的防刺材料，其特征在于所述内胆中缓冲层的材料优选使用的是聚氨酯、聚氨酸、聚醚、橡胶棉中的一种或几种混合。
8.如权利要求
1至7所述的防刺材料，其特征在于所述防刺材料还包括内衬和外层。
9.一种防刺材料，其特征在于，包括外层、具有三明治结构的内胆和内衬，所述内胆位于所述外层和内衬之间，所述内胆还由第一防刺层、第二防刺层、第一辅助防刺层、第二辅助防刺层和缓冲层构成，所述第一防刺层和所述第二防刺层分别由5 10层相同的防刺布料构成，所述第一辅助防刺层和所述第二辅助防刺层分别由3 5层相同的辅助防刺布料构成，所述各层在所述内胆中的层叠次序从外到内依次为第二防刺层、第二辅助防刺层、 缓冲层、第一辅助防刺层和第一防刺层，构成三明治结构。
10.一种防刺衣，其特征在于采用权利要求
1至9任一项所述的防刺材料制备而成的。
专利摘要
本发明公开了一种防刺材料，其包括具有三明治结构的内胆，所述内胆包括第一防刺层、第二防刺层和缓冲层，所述第一防刺层和第二防刺层分别位于所述缓冲层的一边。本发明所述防刺材料以及采用该材料制备的防刺衣具有防刺、抗冲击、防钝伤功能，同时，轻巧便携，拆卸简单，穿戴方便，舒适度高。
文档编号F41H1/02GKCN102269542SQ201110235742
公开日2011年12月7日 申请日期2011年8月17日
发明者杨帆, 钱新明, 陈威 申请人:杨帆, 钱新明, 陈威导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan