分享防弹芯片和防护服的制作方法

这里介绍的分享防弹芯片和防护服的制作方法,下面小编就来详细介绍一下 本实用新型涉及防护装备制造领域,具体而言,涉及一种防弹芯片和防护服。

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本实用新型涉及防护装备制造领域,具体而言,涉及一种防弹芯片和防护服。



背景技术:

防弹衣等防护服作为现代军事、警事中执法人员的安全用具,在保障人员生命安全方面具有重要作用。防护服通常在衣服的前后夹层中设置防弹芯片,然而现有技术中的防护服在炎热或严寒条件下,穿戴人员的舒适度较低。



技术实现要素:

本实用新型的目的包括提供一种防弹芯片和防护服,其能够提高穿戴人员的舒适度。

本实用新型的实施例是这样实现的:

第一方面,本实用新型实施例提供一种防弹芯片,包括重叠设置的防弹层和控温层,控温层的材质包括相变材料,相变材料包括无机相变材料,无机相变材料包括掺钨二氧化钒纳米粉体。

在可选的实施方式中,上述防弹芯片包括防割层,防割层设置于控温层远离防弹层的一侧。

在可选的实施方式中,上述防割层包括凯夫拉纤维。

在可选的实施方式中,上述防弹芯片包括第一包覆层和第二包覆层,第一包覆层设置于防割层与控温层之间,第二包覆层设置于防弹层远离控温层的一侧,第一包覆层、第二包覆层均用于防水。

在可选的实施方式中,上述防弹芯片包括防刺层,防刺层设置于防弹层和控温层之间。

在可选的实施方式中,上述防弹层包括超高分子量聚乙烯纤维无纬布。

第二方面,本实用新型实施例提供一种防护服,包括前述实施方式中任意一项所述的防弹芯片。

本实用新型实施例的有益效果包括:

防弹芯片包括重叠设置的防弹层和控温层,控温层的材质包括相变材料,相变材料包括无机相变材料,无机相变材料包括掺钨二氧化钒纳米粉体。防护服包括上述防弹芯片。防弹芯片增设有控温层,控温层的材质包括掺钨二氧化钒纳米粉体,掺钨二氧化钒纳米粉体在不同的环境温度下能够发生相变以影响周边的温度,使温度维持在一个合理区间内,进而能够有效提升穿戴人员的舒适度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例中防弹芯片的结构示意图。

图标:100-防弹芯片;110-防弹层;120-控温层;130-防割层;140-第一包覆层;142-第二包覆层;150-防刺层。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1,本实施例提供一种防弹芯片100,包括重叠设置的防弹层110和控温层120,控温层120的材质包括相变材料。

防弹层110包括超高分子量聚乙烯纤维无纬布。超高分子量聚乙烯纤维,其外观为白色,是唯一能够漂浮在水面上的高性能纤维。由于聚乙烯分子具有极高的取向度和结晶度,从而使纤维具有质轻、柔软、高强、高模等优良性能,不仅断裂伸长低、挠曲寿命长、耐冲击、导电性低、防水性好、断裂功大,还具有很强的吸收能量的能力,具有突出的抗冲击和抗切割韧性。遇到子弹射击时,超高分子量聚乙烯纤维无纬布可以最大程度的降低弹头的转速,使子弹的危害降低。在本实施例中,防弹层110可以采用多层超高分子量聚乙烯纤维无纬布,也可采用单层超高分子量聚乙烯纤维无纬布,仅需满足防弹芯片100的防弹性能即可。

控温层120的材质包括相变材料。相变材料包括无机相变材料。在本实施例中,无机相变材料包括掺杂金属元素的纳米二氧化钒,其中金属元素包括钨。也就是说,无机相变材料包括掺杂钨的纳米二氧化钒,即无机相变材料包括掺钨二氧化钒纳米粉体。具体地,纳米二氧化钒是一种具有相变性质的金属氧化物,具有热致相变的特性,其相变温度为68℃。相变前后结构的变化会导致对红外光由透射向反射的可逆转变。也就是说,二氧化钒相变的同时,光学透过率也会发生突变,将纳米二氧化钒混入到薄膜基材中,涂覆在防弹层110上,形成复合薄膜,从而在温度过高时可反射红外光线,使人体与衣服中间空气温度不再上升,在温度过低时可透过大量的红外光线,产生温热效应,使人体与衣服中间空气温度上升,达到舒适的温度。在二氧化钒中掺杂钨元素,可降低二氧化钒的相变温度到令人舒适的温度区间(25℃左右)。在其他实施例中,金属元素也可以是铬、钽等第五副族或者第六副族的金属元素。

在其他实施例中,无机相变材料还可以采用结晶水合盐cacl2·6h2o、熔融盐、金属及合金等,此时,在控温层120设置多个微胶囊,将上述材料放置在微胶囊中,将在相应环境温度下会发生相变而吸热或者产热,从而调节控温层120附近的温度。可以理解,控温层120也可以采用石蜡类、醇类、聚合物等有机相变材料,正十八烷、正二十烷、正二十六烷相变温度在室温上下,相变潜热较大且无毒,也可用来作为控温层120的材料。

在本实施例中,控温层120设置在防弹层110的一侧,在用户穿戴时,控温层120位于外侧而防弹层110位于内侧。在其他实施例中,也可以在防弹层110的内外两侧均设置控温层120,以加强控温层120的温度控制性能。

在本实施例中,为提高防弹芯片100的防护性能,防弹芯片100包括防割层130,防割层130设置于控温层120远离防弹层110的一侧。防割层130包括凯夫拉纤维。凯夫拉纤维抗张强度是一般有机纤维的4倍,其模量为涤纶的9倍。由于凯夫拉纤维的比重小,所以它的比强度高于玻璃纤维、碳纤维和硼纤维。采用凯夫拉包覆纱包覆不锈钢丝作为防割层130主材质,可有效提高防护性。防割层130设置在最外层,即防割层130位于迎弹面,能够阻止刀具砍割,起到保护穿戴人员的作用。在其他实施例中,也可仅设置控温层120和防弹层110,仅需满足防弹和控温需求即可。

为提高防弹芯片100的防水性,在本实施例中,防弹芯片100包括第一包覆层140和第二包覆层142,第一包覆层140设置于防割层130与控温层120之间,第二包覆层142设置于防弹层110远离控温层120的一侧,即防弹芯片100由外向内依次为防割层130、第一包覆层140、控温层120、防弹层110和第二包覆层142。其中,第一包覆层140、第二包覆层142均用于防水,“由外向内”是相对于穿戴人员而言,靠近穿戴人员为内层,远离穿戴人员为外层。具体地,第一包覆层140和第二包覆层142采用涂层牛津布,在材料表面涂覆防水材料。防水涂层为pu聚氨酯添加麻杆粉末的复合材料。第一包覆层140可以和第二包覆层142通过热合形成保护套,具有防水、遮光的作用,将控温层120和防弹层110包覆在保护套内部,有效保护防弹层110和控温层120,防止超高分子量聚乙烯发生水解或者老化,且避免控温层120材料受环境影响,保障防弹芯片100的控温性能、防护性能和舒适性能。第一包覆层140和第二包覆层142同时具有良好的透气性,兼顾了使用人员的穿着舒适性。另外,在第一包覆层140和第二包覆层142添加导电纤维,使包括防弹芯片100的防护服同时具有抗静电功能。

在其他实施例中,控温层120也可以不设置在第一包覆层140和第二包覆层142之间,即第一包覆层140和第二包覆层142分别设置于防弹层110的两侧,控温层120设置在第一包覆层140远离防弹层110的一侧或者设置在第二包覆层142远离防弹层110的一侧。此时,防弹芯片100由外向内依次为防割层130、控温层120、第一包覆层140、防弹层110和第二包覆层142或者防割层130、第一包覆层140、防弹层110、第二包覆层142和控温层120。仅需保证控温层120能够与相邻层次稳定附着并满足控温需要即可。

在其他实施例中,第一包覆层140也可以设置于防割层130远离控温层120的一侧,即设置在最外层,此时防弹芯片100由外向内依次为第一包覆层140、防割层130、控温层120、防弹层110和第二包覆层142。在其他实施例中,也可以仅设置第一包覆层140而不设置第二包覆层142,或者不设置第一包覆层140和第二包覆层142,仅需根据实际需求进行具体设置即可。

在本实施例中,为进一步提高面料的防护性能,防弹芯片100包括防刺层150,防刺层150设置于防弹层110和控温层120之间,即防弹芯片100由外向内依次为防割层130、第一包覆层140、控温层120、防刺层150、防弹层110和第二包覆层142。具体地,防刺层150由涂胶芳纶布组成。涂胶芳纶布采用凯夫拉芳纶布与热固性树脂以流延压合和热融模压等工艺复合成型,热固性树脂覆盖凯夫拉芳纶布的丝束表面,并且渗透到丝束交织点的空隙内,并压延冷却后成型。控温层120直接涂覆在防刺层150远离防弹层110的一侧。当受到刺刀等尖锐或刃锐器的穿刺时,涂胶芳纶布能瞬间传递并大面积扩散尖锐武器的冲击能量,同时产生必要、适度的变形,减轻刀刃入侵时导致的剪切破坏,对内层的防弹层110起到有效的保护作用。在其他实施例中,防刺层150也可以设置在控温层120远离防弹层110的一侧,以保护控温层120。

本实施例提供一种防护服,包括防弹芯片100。防弹芯片100设置于防护服的前后夹层内,从而对人体的重要部位起到防护作用。用户穿戴防护服时,防弹芯片100的第二包覆层142位于最内层,防割层130位于最外层,防护服能辅助调温,提高穿戴人员的舒适性。可以理解,在其他实施例中,防弹芯片100的材质组成也可直接作为防护服的面料制成成衣。

防弹芯片100的工作原理如下:

防弹芯片100由防割层130、第一包覆层140、控温层120、防刺层150、防弹层110和第二包覆层142依次重叠设置构成。

防割层130位于最外层,其采用凯夫拉纤维,能够阻止刀具砍割。

控温层120采用掺钨二氧化钒纳米粉体,二氧化钒相变的同时,光学透过率会发生突变,能够在温度过高时反射红外光线,使人体与衣服中间空气温度不再上升,在温度过低时透过大量的红外光线,产生温热效应,使人体与衣服中间空气温度上升,达到舒适的温度,进而对温度进行调控。在二氧化钒中掺杂钨元素,可降低二氧化钒的相变温度到令人舒适的温度区间(25℃左右),即能够将控温层120附近的温度维持在令人舒适的温度区间,提高穿戴人员的舒适性。

防刺层150由涂胶芳纶布组成,减轻刀刃入侵时导致的剪切破坏,对内层的防弹层110起到有效的保护作用。

防弹层110包括超高分子量聚乙烯纤维无纬布,可以最大程度的降低弹头的转速,使子弹的危害降低。

第一包覆层140、第二包覆层142将控温层120、防刺层150、防弹层110包覆在两者之间,实现控温层120、防刺层150、防弹层110的防水,延长防弹芯片100的防护寿命,保证穿戴人员的安全。

防弹芯片100和防护服通过增设包括掺钨二氧化钒纳米粉体的控温层120,掺钨二氧化钒纳米粉体在不同的环境温度下能够发生相变以影响周边的温度,利用其相变时光学透过率的改变来使温度维持在一个合理区间内,进而能够有效提升穿戴人员的舒适度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种防弹芯片,其特征在于,包括重叠设置的防弹层和控温层,所述控温层的材质包括相变材料,所述相变材料包括无机相变材料,所述无机相变材料包括掺钨二氧化钒纳米粉体。

2.根据权利要求1所述的防弹芯片,其特征在于,所述防弹芯片包括防割层,所述防割层设置于所述控温层远离所述防弹层的一侧。

3.根据权利要求2所述的防弹芯片,其特征在于,所述防割层包括凯夫拉纤维。

4.根据权利要求2所述的防弹芯片,其特征在于,所述防弹芯片包括第一包覆层和第二包覆层,所述第一包覆层设置于所述防割层与所述控温层之间,所述第二包覆层设置于所述防弹层远离所述控温层的一侧,所述第一包覆层、所述第二包覆层均用于防水。

5.根据权利要求1所述的防弹芯片,其特征在于,所述防弹芯片包括防刺层,所述防刺层设置于所述防弹层和所述控温层之间。

6.根据权利要求1所述的防弹芯片,其特征在于,所述防弹层包括超高分子量聚乙烯纤维无纬布。

7.一种防护服,其特征在于,包括权利要求1-6中任意一项所述的防弹芯片。

技术总结
本实用新型提供一种防弹芯片和防护服,涉及防护装备制造领域。防弹芯片包括重叠设置的防弹层和控温层,控温层的材质包括相变材料。防护服包括上述防弹芯片。防弹芯片增设有控温层,控温层的材质包括相变材料,相变材料在不同的环境温度下能够发生相变以影响周边的温度,使温度维持在一个合理区间内,进而能够有效提升穿戴人员的舒适度。

技术研发人员:黄星;程静
受保护的技术使用者:上海联博安防器材股份有限公司
技术研发日:2019.08.29
技术公布日:2020.06.19

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