[发明专利]一种超轻防弹布及其制备方法

说明书

本发明涉及一种超轻防弹布及其制备方法，属于纺织材料与防护材料技术领域。以改性碳纤维长丝为中心芯线，以改性超高分子量聚乙烯为中间包覆层，以醋酸纤维为外包覆层，制备包芯纱；将改性芳纶1414、改性超高分子量聚乙烯、石墨烯纤维和醋酸纤维混纺，制得混纺纱；将包芯纱与混纺纱机织成布；其中，经纱按1根包芯纱配1根混纺纱的顺序排列，纬纱按1根包芯纱配2根混纺纱的顺序排列，即得超轻防弹布。本发明采用全高分子改性材料，引入碳纤维骨架设计，强度高，韧性强，抗冲击性好，可有效抵抗低速子弹、炸弹破片等对的穿透，保护人体安全。

技术领域

本发明涉及一种超轻防弹布及其制备方法，属于纺织材料与防护材料技术领域。

背景技术

和平与发展是当今世界发展的主题，但仍然存在大量的偶然不和平因素。执勤、作战、消防人员在时刻保卫着国家安全和保障社会稳定的过程中，付出了大量的辛苦和汗水。在一些动荡地区、消防场合以及特殊的执勤场合，为防止随时而来的小规模爆炸、枪击等事故发生，执勤人员需要全天候穿戴防弹衣，以保证生命安全。

众所周知，防弹衣用于防护弹头或弹片对人体的伤害。传统的防弹衣主要由衣套和防弹层两部分组成，衣套为常用织物，防弹层用于防护低速弹头或弹片对人体的伤害，多采用金属、陶瓷片、玻璃钢、尼龙、凯夫拉、超高分子量聚乙烯纤维、液体防护材料等材料，以插板形式为主，构成单一或复合型防护结构，这种防弹衣体积笨重，极大的限制了穿配人员的运动能力，且穿着舒适性极差，非常不适用于全天候穿戴；与此同时，含有插板结构的防弹衣，在遭遇火灾、高温等复杂作战情况下，往往对作战人员的安全逃生造成消极且致命影响。

如何在最大程度保障执勤、作战、消防人员的人身安全的基础上，保障和改善人员的工作环境质量，是防弹衣发展必须解决的主要矛盾，也是现代作战、执勤、消防防护中所面临的热点问题，这对防弹衣提出了轻便、多功能性的需求。除此之外，超轻且具有多种功能性的防弹衣，也是众多企业家、政客、明星人员、动荡地区工作人员的需求热点，这进一步揭示了军用及军民两用防弹衣的需求和发展方向。因此，发明一款超轻防弹布，具有极大的军事意义与社会意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决常规防弹布笨重、功能性差的问题，而提供的一种超轻防弹布及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种超轻防弹布，其各组分所占质量百分比如下：

一种超轻防弹布的制备方法，具体步骤如下：

步骤一、以改性碳纤维长丝为中心芯线，以改性超高分子量聚乙烯为中间包覆层，以醋酸纤维为外包覆层，制备包芯纱；

所述改性碳纤维长丝、改性超高分子量聚乙烯、醋酸纤维质量比为(10～30)：(5～30)：(5～15)；

所述中间包覆层纤维和中心芯线的螺旋夹角为15°～25°，外包覆层纤维和中心芯线的螺旋夹角为55°～85°；

所述改性碳纤维长丝制备方法为：将碳纤维长丝置于N-甲基吡咯烷酮溶液中，按照1.02:1的摩尔比加入对苯二胺、均苯四甲酸二酐，即对苯二胺与均苯四甲酸二酐的摩尔比为1.02:1；100～170℃反应0.5～8小时后，取出，继而于100～300℃下干燥0.5～15小时，制得改性碳纤维长丝；

所述改性超高分子量聚乙烯制备方法为：将超高分子量聚乙烯在5～20℃的浓硫酸溶液中浸渍10～80秒后取出，清水洗涤干燥后，置于氧化石墨烯溶液中，浸渍1～10分钟后，取出干燥，继而置于80～300℃乙醇蒸汽中，10～200分钟后，取出干燥，即得改性超高分子量聚乙烯；