[发明专利]一种击剑防护服用轻质高强面料及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种击剑防护服用轻质高强面料及其制备工艺。

背景技术

自从1896年击剑运动成为奥运会比赛项目以来，击剑运动的普及性越来越广，参与人数近年来更是呈现出爆发式增长。为此，针对击剑防护服的研发工作也得到越来越多的关注。与此同时，击剑防护服技术的进步也成为击剑这项高危险、强对抗的竞技运动稳步发展的重要助力。

理想地，击剑防护服应提供令人满意的轻质量和高强度，同时具有较好的柔软性和舒适性。基于这些要求，一些产品已经在商业上得到推广和应用，例如有DSM公司的Dyneema击剑服、ALLSTAR击剑服等。然而随着竞技体育的发展，人们对击剑防护服的性能要求也越来越高，对服装的防护性和舒适性提出了更高需求。

目前，针对击剑防护服的研发主要集中在多层复合面料领域，例如可参见中国专利申请CN102090741A、CN102963078A、CN103462276A、CN201869837U等，这些面料所用材质通常包含高强度纤维，如超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、芳纶、丙纶等。通过对多层面料的结构和材质的调整，以期获得令人满意的防护性和舒适性。另外，在新材料领域也有部分报道，如CN102692161A公开了一种可用作击剑防护服的轻型柔质液态性防刺材料，由高强度纤维无纬布和高强度纤维三维中空结构织物与具有剪切增稠特性的液体通过热缝纫技术复合而成。

但是限于材质和/或工艺，上述材料在轻质化、防护强度、灵活性和舒适性上仍然存在不足，并且多层结构需要更繁琐的制作工艺，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种击剑防护服用轻质高强面料及其制备工艺。通过优化面料配方和机织工艺，本发明采用单次织造流程就可获得具有很高防护强度的面料，且单位面积质量低，手感柔软舒适，相比于现有的同类产品具有明显优势。

具体来说，本发明首先提供一种击剑防护服用面料的制备工艺，以超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维和高强涤纶为原料，包括下列步骤：

A)配料

分别选取纤度为360-420D的UHMWPE纤维和460-540D的高强涤纶丝，备用；

B)加捻

对UHMWPE纤维和涤纶丝进行加捻处理，控制捻度在70-100捻回数/米之间；

加捻后，单根UHMWPE纤维的断裂强度达到15-20kg，单根涤纶丝的断裂强度达到6-8kg；

C)织造

采用双面针织大圆机进行织造；

织针排列和三角排列分别如图1和图2所示；

D)后处理

将步骤C)织造得到的面料进行漂白处理，干燥，然后经柔软液处理后，烘干定型。

本发明的上述步骤A)中，UHMWPE纤维的纤度为360-420D(D表示旦尼尔)，其密度通常为0.94-0.98g/cm³。纤维结构参数与其强度和可加工性以及最终织物性能有很大关联。作为优选方案，UHMWPE纤维的纤度宜控制在390-410D，密度宜为0.97-0.98g/cm³。非限制地，适用的UHMWPE纤维可直接在市面上通过商购获得，例如可以是购自荷兰DSM的美国Honeywell的中石化仪征化纤股份有限公司的白斯特lylon等系列产品。

步骤A)中高强涤纶丝的纤度在460-540D之间，优选是490-510D。非限制地，适用的高强涤纶丝可直接在市面上通过商购获得，例如可以是购自常熟市协铭高强涤纶有限公司的产品。

步骤B)中，加捻处理可进一步提升纤维/丝的强度，而丝线强度对其可加工性以及织物的防护强度有很大影响。若强度过低，则织物的防护强度达不到要求，过高则会导致可加工性和舒适性的损失。并且两种纤维/丝的强度应当彼此适配，这样才能确保在后续织物组织中能够发挥协同功效。优选地，捻度控制在80-90捻回数/米。加捻后，单根UHMWPE纤维的断裂强度应达到15-20kg，单根涤纶丝的断裂强度应达到6-8kg。这里所说的断裂强度是指单根纤维/丝在断裂前所能承受的最大重量，该值可通过在纤维/丝上挂置重物进行测定。

步骤C)所述的织造是实现本发明目的的关键，在室温如15-25℃下采用针织大圆机进行。使用的大圆机是双面针织大圆机，具体适用型号对于本技术领域的技术人员而言是非常容易确定的，例如可以是60RG等型号的现有产品，在此不作赘述。