[发明专利]防弹头盔盔体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防弹头盔盔体及其制备方法。

背景技术

从战争的对抗性来讲，防弹装备是与子弹类武器相伴相生的必然产物。目前，常规武器发展迅速，对单兵的威胁等级逐步提高，为提高单兵的防弹生存能力和战场移动能力，必须发展轻质高效的防弹复合材料体系。

金属防弹头盔的缺点是盔体的质量较大，佩戴不灵活，严重影响了士兵战术动作的发挥。而采用高性能纤维，如芳纶纤维或超高分子量聚乙烯纤维，通过机械编织获得织物制备的防弹头盔，纤维的力学性能在织造过程中受到剑杆穿梭的影响较大，使得纤维的强度受到一定损失，从而影响头盔制成品的防弹性能。

多轴向经编技术是近年来由德国LIBA公司和KARL MAYER公司分别在各自的经编机型上发展起来的一种新型多头衬纬编织技术。由该技术所制备的多轴向经编织物，在0°、90°和±θ（30°≤θ≤90°）都衬有增强纱线，多层纱片由经平组织或编链组织绑缚在一起。因此，多轴向经编织物是一种多层织物。纤维铺设在面内不同方向（衬纱系统）以及沿厚度方向（绑缚系统）形成由纤维束构成的三维网络整体结构。利用这种技术，平行伸直、无卷曲的纱线（即纤维束）垂直或以所需的角度被引入织物结构中，实现最有效的结构预设计定向增强。在结构稳定性、力学特性、经济性上，多轴向经编织物都具有普通机织物无可比拟的优势。

多轴向经编增强织物用于工业复合材料领域的显著特点是：结构设计灵活，各向同性的抗应力与应变性能，较高的抗撕裂传递性和良好的适形性。它主要是克服了传统铺层结构层间无联系，剪切强度差，易分层的缺陷；同时也避免了机织物纱线屈曲，强力利用率低，纤维损伤大的缺点，使增强纱线的力学性能得到充分利用。此外，多轴向经编技术还具有生产效率高，技术工艺简单，机械化程度高等优点。

发明内容

本发明的目的是提供一种防弹头盔盔体及其制备方法。

本发明提供的一种织物，由层与层之间覆有胶膜的片层状经编织物组成。

上述织物中，构成所述片层状经编织物的纱线选自聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、超高分子量聚乙烯纤维、碳纤维和玻璃纤维中的至少一种；

其中，所述聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的线密度为600~1600D，纤维束均由300~1000根单纤维组成，拉伸强度为2.8~3.6GPa，拉伸模量为67~179GPa；

所述超高分子量聚乙烯纤维的线密度为200~2000D，纤维束均由200~800根单纤维组成，拉伸强度为2.2~3.8GPa，拉伸模量为67~130GPa；

所述碳纤维为1~50K的纤维束，拉伸强度为3.5~6.4GPa，拉伸模量为230~580GPa；

所述玻璃纤维的拉伸强度为2.7~3.0GPa，拉伸模量为72~88GPa；

构成所述胶膜的材料选自聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸酯、酚醛树脂和聚乙烯醇缩醛中的至少两种；每层上所覆所述胶膜的质量占所述每层片层状经编织物质量的百分含量为8~16%；

每层片层状经编织物的面密度为100~250g/m²；

所述片层状经编织物总的面密度为300~2500g/m²；

编织角度选自-45°、0°、45°和90°中的至少两种；

缝编线的材质选自尼龙和超高分子量聚乙烯纤维中的至少一种；

所述编织线的线密度为40~80D，编织线间的距离为3~7mm，编链长度为2~5mm。

本发明提供的制备所述织物的方法，包括如下步骤：将纱线通过多轴向经编机编织成片层状经编织物后，将所得片层状经编织物和覆有胶膜的离型纸进行热压，得到所述织物。

上述方法的所述编织步骤中，所用设备为多轴向经编机。

所述编织步骤如图1所示，具体可为：

1）纱线整经。纱线经检验合格后进入整经，整经纱线卷绕成特定头份数和米长的盘头（整经车间要求恒温恒湿，整经穿纱顺序为张力盘、瓷眼、张力瓷柱、传动臂瓷圈、托纱棒瓷眼、断纱自停、接触片眼、集丝板瓷眼、分纱针、张力罗拉、毛仪、分纱针、贮纱分纱针、加油器、人字筘分纱针、盘头卷绕），经检验合格后进入经编织造。