[发明专利]一种针织增强体高强度复合头盔的生产方法

说明书

本发明公开了一种针织增强体高强度复合头盔的生产方法，利用高性能芳纶纤维良好的物化性能，在5针横机上采用纬平针组织编织头盔增强体，在编织中，通过收放针，一次成型，然后进行层叠，2～4层增强体叠加，增强头盔的抗冲击能力，再对增强体结构进行表面改性处理，以抽真空和模压的方法在模具中成型头盔，最后进行固化，得到高强轻质的高性能芳纶纤维针织增强体头盔；该生产工艺方便简洁，节约原料，成本低廉，可以广泛应用于户外作业及摩托车赛手用等领域。

技术领域

本发明涉及防护装置技术领域，特别涉及一种针织增强体高强度复合头盔的生产方法。

背景技术

在军事、野外作业和运动等领域，头盔都是重要的个人防护装备。在军事方面，头盔是作战人员必不可少的生命防护装备。英军统计数据表明，战场上士兵佩戴头盔可减少受伤率5％，死亡率减少19％；美军相关研究也显示，二战中M1钢盔至少保护了7万名美军士兵的生命。消防头盔是消防员在灭火作业时用于保护头部、颈部和面部安全的防护装具，是每个消防员进入火场或事故现场必须佩戴的常规个人防护装备。在火灾扑救和抢险救援中，消防员的头部往往会受到来自火场的热、烟、毒、辐射、电击、外力冲击等的伤害。在赛手比赛及骑行等方面，头盔对人体头部在运动过程中的撞击起到了防护作用；

头盔壳体(简称盔壳)是头盔获得防护功能的物质基础，随着科技的发展和新材料的相继问世，盔壳所用材料从金属、锦纶复合材料、玻璃纤维复合材料转向了高强高模碳纤维复合材料、芳纶纤维复合材料等。复合材料盔壳不但有效降低了头盔的质量，而且显著地提高了头盔的防护性能。当前头盔正经历着从单纯的防护装备向高度功能集成复杂系统的升级过程，这对复合材料盔壳的设计开发和加工成型提出了更高要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种针织增强体高强度复合头盔的生产方法，解决了现有的生产工艺中头盔的增强体是纤维束聚集形成，没有规整的纺织结构，导致头盔的强力不匀的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种针织增强体高强度复合头盔的生产方法，具体按以下步骤实施：

步骤1，确定纱线规格；

步骤2，编织针织增强体；

步骤3，对步骤2编织的针织增强体进行改性；

步骤4，制作头盔；

步骤5，对经步骤4制作的头盔进行表面处理，得到针织增强体复合头盔。

本发明的特点还在于：

其中步骤1中选择对位芳纶长丝作为编织纱线，其细度在1500D～3000D之间；

其中步骤2中编织针织增强体的具体过程为：

采用飞虎牌5针手摇横机为编织机器，选择前后针床同时编织的纬平针为基本组织，同时，通过收放针，一次成型头盔增强体；

其中编织机器运行条件为：弯纱深度调节在10～13之间，将编织好的头盔针织增强体按照2～4层进行层间串套，形成多层组织结构；

其中步骤3中针织增强体进行改性的具体过程为：

将经步骤2得到的针织增强体选择KH550硅烷偶联剂进行表面改性处理，其工艺参数为硅烷偶联剂浓度为15％～40％，硅烷偶联剂浓度以乙醇作为溶液，浸泡时间为8～12h，处理温度为25℃～40℃；

其中步骤4中制作头盔的具体过程为：

在经步骤3改性后得到的针织增强体的基础上采用树脂传递模塑技术，结合真空辅助工艺，完成对复合头盔的制造过程；其中树脂按质量百分比包括：环氧树脂60～70％，聚酰胺树脂25％～35％，稀释剂5％～10％；

模塑工艺为：注射操作在1/4～1/2树脂凝胶时间完成，传递时间为2～15min，传递压力为0.3～0.7MPa；