[发明专利]弹道防护纺织结构及其制造方法

说明书

发明背景

本发明涉及一种弹道防护纺织结构及其制造方法。

更具体地，本发明涉及一种通常被称为“软盔甲”的个人弹道防护纺织结构。

众所周知，织物材料拒绝刀或尖的工具穿透或者子弹的能力基本上取决于所使用的纺织纤维的性质、织物材料织法和每表面单位的织物材料重量或者织物面密度。

对用于上述应用的改进的小重量且舒服的织物材料的需求是弹道防护服装的若干个领域的主要市场需求。

现在，形成弹道防护织物的主要增强纤维大体包括对位芳纶和UHMWPE纤维，由于其特有的机械性能，其适合于有效地吸收施加到其上的力。

在所谓的“UD”或单向产品中，布置成平行排列的增强纤维联接到大体上作为用于所述纤维的胶的合适的膜或树脂材料，以在制造防护装置或服装时允许纤维层被处理，而不会造成纤维的平行排列改变。

关于这一点，应当指出，纤维的重量/基体的比(weight/matrix ratio)联合纱线和支撑材料特征控制着产品的弹道性能。

UD弹道防护服装通常具有比纺织方法更少的灵活性和悬垂能力，因此，服装的舒适条件非常差。

实际上，UD物品的平行纤维布置和主要地纺织品的织缩(即经纱和纬纱的跨越)是提供给纺织材料对子弹、碎片、刀、尖的工具等最大抵抗的设计参数，因为所述纤维均以平行排列布置且沿单一的轴线方向对准。

由于上述提到的经纱和纬纱的织缩，并且因此由于纤维在经纱和纬纱的重叠点处远离其轴线而偏移，因此物品的机械强度值通常低于UD结构中相同纤维的机械强度值。

使用高韧性的纤维(例如对位芳纶和UHMWPE纤维)来提供重叠的单向产品对于在柔性和刚性的纺织结构中的应用是已知的。

上述结构可进一步经受浸渍程序，以提高其耐冲击性，同时部分修改其弯曲特性。

制造上述纺织物品的常规方法包括机械地打开纤维的打开步骤和通过不同的热塑性基体布置而进行的稳定化步骤。

上述工序虽然允许适当地利用纱线并且减少成品的重量，然而另一方面大大降低纱线的机械特性。

关于这一点，应当指出，与均质织物不同的非整体性质的不同的商业方法目前是可用的，以满足不同的相关标准，并且提供抵抗常规的子弹但是不抵抗军用枪的子弹的物品，在军用枪的子弹的情况下，需要改进的保护能力，其通常通过另外的加强板(例如陶瓷或UHMWPE材料的加强板)来实现。

发明概述

因此，本发明的目的是提供这样一种复合结构纺织产品和一种制造其的方法以用于弹道防护领域，其克服现有纺织结构的上述提到问题，同时保持织物材料通常的弯曲特性。

在上述提到目的的范围内，本发明的主要目的是提供这样一种纺织产品和一种制造其的方法，其提供用于UD产品的可选择的纺织结构，同时克服UD产品的局限性。

实际上，在许多工业应用中，包括单向(UD)布置在薄的树脂或热塑性膜层上的开放的纤维的防护服装通过提供更小的面密度值同时保持高的弹道性能来替代织物材料，服装重量相同，因为UD产品不是通过纺织方法制成，而是通过其他工业领域的其他特有的工艺制成。

在上述提到目的内，本发明的主要目的是提供这样一种复合纺织服装或结构，其包括优选地由对位芳纶或UHMPE、玻璃、PBO纤维组成的经纱和对位芳纶薄膜或纱线带形式的热塑性材料(PET、PP、PE、UHMWPE、PU等)的纬纱。

而且，由此制成的结构通过合适的层压方法处理，以局部软化或融化纬纱热塑性材料，并提供由用作结合材料的单向的纬纱热塑性材料制成彼此刚性的经纤维。

如果和一定数量的相同类型或甚至不同纺织结构和材料的其他层结合使用，则这个方案允许面密度相同，以提供穿透的子弹能量的快速分散，从而阻止子弹的运动和穿透。

下文公开的结构和方法主要用于制造混合类型或者整体类型的弹道防护服装或者产品，以用于以上所称的软防护应用。

根据本发明的一个方面，上述提到的目标和目的以及将在下文变得更加清楚的其他目的通过如所附权利要求书中要求保护的弹道防护纺织结构或者构造以及制造其的方法来实现。

附图简述

本发明另外的特征和优点将通过下面本发明的优选但非排它的实施方案的详细公开在下文变得更加清楚，该实施方案在附图中通过陈述性但非限制性的例子示出，其中：

图1是根据本发明的弹道防护纺织结构的透视图；

图2是根据本发明的弹道防护纺织结构的剖视图；

图3是根据本发明的弹道防护纺织结构的另一剖视图；以及