[发明专利]一种无纬布及其制造方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及防弹制品制造技术领域，具体地涉及一种防弹制品所用的无纬布及其制造方法和应用。

背景技术

防弹纤维复合材料是以纤维为增强材料的树脂基复合材料，它具有优良的物理机械性能和良好的动能吸收性等，因而具有良好的防弹性能。无纬布(UD)复合材料属于纤维复合材料的范围；高强度纤维无纬布的制造方法包括两种：织造法和非织造法。其中，通过非织造法可得到单取向预浸带。适用于制作单取向预浸带的高强度纤维包括多种，已知超高分子量聚乙烯(简称UHMWPE)纤维适合做成单取向预浸带，这样避免了织造物中纤维交叉处应力波的反射和叠加而成的最弱点，单取向排布的预浸带更有利于纤维的能量吸收和能量耗散，因而具有比其他织物结构形式更优异的抗弹性能。

防弹材料依据树脂基体的弹性模量的不同，可分为软质防弹材料和硬质防弹材料。现有技术中，美国专利US8759236公开了一种聚烯烃纤维织物增强橡胶模压的制备方法。在该专利中，将橡胶涂布到高强度聚乙烯织物的至少一面上，从而加工成防弹织物及其防弹制品。

然而，硬质防弹材料在做成防弹制品经弹击后，通常会出现部分分层及凹陷偏大现象，导致影响防弹性能。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种无纬布及其制造方法和应用，由本发明的制造方法能够得到性能良好的无纬布，该无纬布在制成防弹制品时能够避免出现分层和凹陷偏大的问题。

本发明提供一种无纬布，由两层以上单取向片正交复合制成，其中，每个所述单取向片包括：

高强度纤维层；所述高强度纤维层由单取向排列的高强度纤维经橡胶粘合胶上胶制成；

复合在高强度纤维层至少一侧的聚乙烯薄膜层；所述聚乙烯薄膜层为经过电晕处理或等离子体处理的聚乙烯薄膜；

相邻两个单取向片之间至少有一层所述聚乙烯薄膜层。

本发明提供的无纬布具有良好的性能，在制成防弹制品时能够避免出现分层和凹陷偏大的问题。

本发明还提供一种无纬布的制造方法，包括以下步骤：

将高强度纤维依次进行退绕、集束、分丝和展丝，得到单取向排列的高强度纤维，然后采用橡胶粘合胶进行上胶，得到高强度纤维层；

在所述高强度纤维层至少一面上，复合经过电晕处理或等离子体处理的聚乙烯薄膜，干燥后，得到带薄膜的单取向片；

将两层以上所述单取向片正交复合，得到无纬布；复合时，相邻两个单取向片之间至少有一层所述聚乙烯薄膜。

由本发明的制造方法能够得到性能良好的无纬布，采用其制成防弹制品，能够避免出现分层和凹陷偏大的问题。

本发明采用高强度纤维制造无纬布，其中，由单取向排列的高强度纤维经上胶制成高强度纤维层。具体地，本发明实施例将高强度纤维退绕后，依次通过集束架集束、分丝叉分丝、展丝设备展丝，使纤维平行均匀铺展，得到单取向排列的高强度纤维；然后通过浸胶槽上胶，得到高强度纤维层。

在本发明的实施方案中，所述高强度纤维选自芳纶纤维、UHMWPE纤维或PBO纤维，即所述高强度纤维为芳纶纤维、UHMWPE纤维、PBO纤维(聚对苯撑苯并双恶唑纤维)中的任一种。

本发明对所述高强度纤维的来源没有特殊限制，采用市售产品即可。在本发明的实施方案中，所述高强度纤维的拉伸强度为20cN/dtex以上，所述拉伸强度包括但不限于25cN/dtex以上、30cN/dtex以上、35cN/dtex以上、40cN/dtex以上；拉伸模量为700cN/dtex以上，所述拉伸模量包括但不限于800cN/dtex以上、900cN/dtex以上、1000cN/dtex以上、1100cN/dtex以上、1200cN/dtex以上、1300cN/dtex以上、1400cN/dtex以上、1500cN/dtex以上。拉伸模量也叫杨氏模量，其物理意义是：物体受拉在线形范围内(弹性范围内)产生的应力与应变的比值；拉伸强度是物体受到拉力后在弹性范围内抗变形的能力，拉伸强度＝单位长度的变形量*拉伸模量。

在本发明的实施例中，所述退绕、集束、分丝和展丝均为本领域技术人员所熟知的技术手段。本发明实施例将铺展好的单取向排列的高强度纤维通过浸胶槽，采用橡胶粘合胶进行上胶，得到高强度纤维层。