CN105881940A - 一种剪切增稠液和间隔织物复合防护垫的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种剪切增稠液和间隔织物复合防护垫的制备方法，包括以下步骤：步骤10）缝合经编间隔织物周边的面层；步骤20）采用硅橡胶将经编间隔织物的两个面层和周边缝合处进行涂覆密封；步骤30）固化步骤20）处理后的经编间隔织物；步骤40）向步骤30）处理后的经编间隔织物中灌注剪切增稠液，制成复合防护垫。该方法制备的复合防护垫结构稳定，防渗效果好，不会出现剪切增稠液受冲击后渗漏问题，同时剪切增稠液分布均匀，不会出现气泡，有利于提高防冲击效果。

Description

一种剪切增稠液和间隔织物复合防护垫的制备方法

技术领域

本发明涉及复合防护垫技术领域，具体来说，涉及一种剪切增稠液和间隔织物复合防护垫的制备方法。

背景技术

人体在运动过程中及各种精密电子仪器的使用过程中经常会因为跌倒、滑落及外物碰撞而造成自身伤害。为了防范各种意外事故，出现了各种防护结构，使其在受到冲击时，能够起到一定的缓冲减震作用，从而降低峰值冲击力，减轻对人体和物品的伤害。目前，利用剪切增稠液受冲击后能够自动***，提高抗冲击效果，力消失后重新回到液体状态的性能来制备各种柔性防护材料，如剪切增稠液防护材料和各种复合防护装备等。但是，剪切增稠液为液体材料，在平时的使用中容易出现渗透流失问题，必须进行封装处理，同时，封装好的材料由于重力作用，容易流动到低洼部分，形成分布不匀，影响使用和防护效果。

发明内容

技术问题：本发明所要解决的技术问题是：提供一种剪切增稠液和间隔织物复合防护垫的制备方法，该方法制备的复合防护垫结构稳定，不会出现液体聚集鼓包，防渗效果好，不会出现剪切增稠液受冲击后渗漏问题，同时剪切增稠液分布均匀，不会出现气泡，有利于提高防冲击效果。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种剪切增稠液和间隔织物复合防护垫的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

步骤10）缝合经编间隔织物周边的面层；

步骤20）采用硅橡胶将经编间隔织物的两个面层和周边缝合处进行涂覆密封；

步骤30）固化步骤20）处理后的经编间隔织物；

步骤40）向步骤30）处理后的经编间隔织物中灌注剪切增稠液，制成复合防护垫。

结合上述实施例，作为第一种可能实现的方式，所述的步骤10）包括以下过程：将经编间隔织物裁剪成预设尺寸，再将位于经编间隔织物周边的间隔层剪去，使得经编间隔织物周边形成两个相对的面层；采用缝纫工艺，将位于经编间隔织物周边的两个相对面层进行缝合，并在两个相对的边上分别留有注入孔和抽气孔。

结合上述第一种可能实现的方式，作为第二种可能实现的方式，所述的步骤10）中，将位于经编间隔织物周边边缘的间隔层剪去，剪去的间隔层距经编间隔织物边缘的距离为10～20mm。

结合上述实施例，作为第三种可能实现的方式，所述的步骤20）包括以下过程：在平板上均匀涂覆一层硅橡胶，将步骤10）缝合后的经编间隔织物下面层放在平板上，进行浸渍，然后向经编间隔织物的上面层倒入硅橡胶，进行刮涂处理，使得硅橡胶浸渍上面层；采用刮板将经编间隔织物的周边缝合处进行涂覆，留出注入孔和出气孔。

结合上述第三种可能实现的方式，作为第四种可能实现的方式，所述的步骤20）中，对经编间隔织物下面层进行浸渍后形成的硅橡胶层包覆了下面层；对经编间隔织物的上面层倒入硅橡胶，进行刮涂处理后形成的硅橡胶层包覆了上面层；对经编间隔织物的周边缝合处进行涂覆后形成的硅橡胶层包覆了周边缝合处。

结合上述实施例，作为第五种可能实现的方式，所述的步骤30）包括以下过程：将步骤20）涂覆后的经编间隔织物放入封闭模板中，经编间隔织物的外表面和封闭模板的内表面相触；将封闭模板置于旋转架上；启动旋转架，旋转架旋转，同时对硅橡胶进行加热固化，待硅橡胶固化后，旋转架停止旋转，将经编间隔织物从封闭模板中取出。

结合上述第五种可能实现的方式，作为第六种可能实现的方式，所述的步骤30）中，旋转架旋转时，经编间隔织物的面层为上下布设，旋转架的旋转速度为4～8r/min；加热固化处理时，温度为60～80℃，固化时间为8～10分钟。

结合上述实施例，作为第七种可能实现的方式，所述的步骤40）包括以下过程：将步骤30）处理后经编间隔织物垂直固定在真空箱中，经编间隔织物的注入孔位于底部，出气孔位于顶部，注入孔通过第一管道连接剪切增稠液容器；将第一管道关闭，并对真空箱进行抽真空处理；抽真空处理结束后，打开第一管道，剪切增稠液从剪切增稠液容器向经编间隔织物流入，直至充满经编间隔织物，关闭第一管道，将整个经编间隔织物取出，并对经编间隔织物的注入孔和出气孔进行填塞密封，制成复合防护垫。

结合上述实施例以及第一种至第七种可能实现的方式中的任意一种方式，作为第八种可能实现的方式，所述的步骤10）中，经编间隔织物包括上面层、间隔层和下面层，间隔层位于上面层和下面层中间，且间隔层连接上面层和下面层中间。

结合上述第八种可能实现的方式，作为第九种可能实现的方式，所述的面层采用涤纶长丝纤维织造，所述的间隔层采用涤纶单丝纱织造，间隔层中相邻的涤纶单丝间隔1～3个针距。

有益效果：与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：该制备方法中，该防护垫以三维整体经编间隔织物为主要支撑材料，将织物的四周通过裁剪，上下面层缝合成为自封闭的袋装结构，采用柔性的硅橡胶材料对其上下面层及四周缝合部位进行密封防渗处理，固化方法为旋转固化法，使得在固化过程中，位于经编间隔织物上面层和下面层中的硅橡胶在离心力的作用下，不会向下渗漏，也不会流入中间的间隔层中。在硅橡胶密封好的经编间隔织物中间层中，采用步骤40）的垂直真空辅助法来填充高粘度的剪切增稠液。在该方法下，剪切增稠液流入中间层中不会产生气泡，也不会在经编间隔织物的角落处留有空隙。该方法制备成防护垫具有优异的抗冲击防护性能。

附图说明

图1为本发明实施例中步骤10）中经编间隔织物裁剪及缝合示意图；

图2为本发明实施例中步骤40）中复合防护垫垂直真空灌注示意图。

图中：经编间隔织物1、上面层101、间隔层102、缝合部103、下面层104、注入孔2、硅橡胶3、真空箱4、剪切增稠液容器5、剪切增稠液6、出气孔7。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明实施例的内容作进一步说明。

本发明实施例提供的一种剪切增稠液和间隔织物复合防护垫的制备方法，包括以下步骤：

步骤10）缝合经编间隔织物周边的面层；

步骤20）采用硅橡胶将经编间隔织物的两个面层和周边缝合处进行涂覆密封；

步骤30）固化步骤20）处理后的经编间隔织物；

步骤40）向步骤30）处理后的经编间隔织物中灌注剪切增稠液，制成复合防护垫。

通过上述四个步骤，在经编间隔织物的表层涂覆硅橡胶，使得经编间隔织物成为密封状态，然后向经编间隔织物内灌注剪切增稠液，制成复合防护垫。当复合防护垫受到冲击时，首先，间隔织物间隔层中的间隔丝弯曲变形抵抗外力，然后填充的剪切增稠液受冲击后，由液态转化为固态，大大提高了织物抵抗外力的能力，同时，剪切增稠液在转化过程中吸收大量的冲击能量。这样，通过复合防护垫内的剪切增稠液对冲击力进行了缓冲，有效的减小了外界冲击力对受防护设备或人体的冲击液态，当外力去除后，剪切增稠液再次回到液态，间隔丝的弹性使织物回到原来的状态。

在上述实施例中，如图1所示，所述的经编间隔织物1包括上面层101、间隔层102和下面层104，间隔层102位于上面层101和下面层104中间，且间隔层102连接上面层101和下面层104中间。经编间隔织物包括上面层101、间隔层102和下面层104，具有较好的缓冲效果。作为优选方案，所述的面层采用涤纶长丝纤维织造，所述的间隔层采用涤纶单丝纱织造，间隔层中相邻的涤纶单丝间隔1～3个针距。

作为优选方案，步骤10）包括以下过程：将经编间隔织物裁剪成预设尺寸，再将位于经编间隔织物周边的间隔层剪去，使得经编间隔织物周边形成两个相对的面层101；采用缝纫工艺，将位于经编间隔织物周边的两个相对面层101进行缝合，形成缝合部103，并在两个相对的边上分别留有注入孔2和出气孔7。裁剪过多的间隔层，会缩小防护层的容积；裁剪过少的间隔层，会影响密封效果。因此，优选的，剪去的间隔层距经编间隔织物边缘的距离为10～20mm。

该优选例，将位于经编间隔织物周边的间隔层剪去，使得经编间隔织物周边形成两个相对的面层101，将该两个直接相对的面层101进行缝合。这样制成的防护垫，周边是两个面层直接缝合，结构的一体性好，提高了边部拉伸强度。而中间部分则由间隔层连接两个面层组成。在进行步骤20）操作时，将硅橡胶涂覆在防护垫周边时，硅橡胶直接涂覆在两个面层上，有利于提高周边的密封效果。如果经编间隔织物周边的间隔层不进行剪裁时，则硅橡胶需要涂覆在间隔层上。这与本优选例相比，一方面浪费了硅橡胶材料，另一方面耐冲击强度不够，容易出现硅橡胶破损，不利于密封效果。

作为优选方案，所述的步骤20）包括以下过程：在平板上均匀涂覆一层硅橡胶，将步骤10）缝合后的经编间隔织物下面层放在平板上，进行浸渍，然后向经编间隔织物的上面层倒入硅橡胶，进行刮涂处理，使得硅橡胶浸渍上面层；采用刮板将经编间隔织物的周边缝合处进行涂覆，留出注入孔和出气孔。

由于步骤30）中，将向经编间隔织物注入液态的剪切增稠液，所以需要经编间隔织物具有良好的密封性能。作为优选，所述的步骤20）中，对经编间隔织物下面层进行浸渍后形成的硅橡胶层包覆了下面层；对经编间隔织物的上面层倒入硅橡胶，进行刮涂处理后形成的硅橡胶层包覆了上面层；对经编间隔织物的周边缝合处进行涂覆后形成的硅橡胶层包覆了周边缝合处。也就是说，硅橡胶层将经编间隔织物的上面层和下面层完全覆盖。在间隔层102中加入剪切增稠液可以有效地降低穿透载荷，起到很好的防护作用。但是剪切增稠液具有一定的流动性，所以经编间隔织物不进行封装，则很容易流出。传统的薄膜封装可以防止其流出，但在重力作用下，剪切增稠液容易聚集到一处，形成部分鼓包，部分空洞的现象，影响使用效果。而本实施例采用硅橡胶层来涂覆经编间隔织物的上面层和下面层，面层织物与硅橡胶组成了强度高，且密封效果好的复合面层，且该复合面层由间隔层的间隔丝牢固连接，不会出现鼓包或分层现象。

步骤20）在经编间隔织物的上面层和下面层涂覆硅橡胶后，如果经编间隔织物静置，直接对其进行固化，那么硅橡胶仍然会向下渗漏，特别是对于上面层上涂覆的硅橡胶。为防止在固化过程中，硅橡胶向下渗漏，本优选例提供如下方案：所述的步骤30）包括以下过程：将步骤20）涂覆后的经编间隔织物放入封闭模板中，经编间隔织物的外表面和封闭模板的内表面相触；将封闭模板置于旋转架上；启动旋转架，旋转架旋转，同时对硅橡胶进行加热固化，待硅橡胶固化后，旋转架停止旋转，将经编间隔织物从封闭模板中取出。

在上述优选例中，将涂覆硅橡胶后的经编间隔织物置于封闭模板中，使得硅橡胶不会在随旋转架旋转过程中不会脱离经编间隔织物。通过启动旋转架，旋转架带动封闭模板和经编间隔织物旋转，使得位于经编间隔织物上面层和下面层中的硅橡胶在离心力的作用下，不会向下渗漏，尤其是上面层中的硅橡胶。合理控制旋转架的转速，使得硅橡胶在离心力的作用下，不会流向侧部，集中在面层的周边。因此，旋转架旋转时，经编间隔织物的面层为上下布设，旋转架的旋转速度为4～8r/min。旋转架慢速旋转，可避免因为重力作用造成上面层中的硅橡胶流失以及硅橡胶流入间隔层，造成上面层密封不匀。在进行加热固化处理时，作为优选，固化温度为60～80℃，固化时间为8～10分钟。

在向经编间隔织物中注入剪切增稠液时，容易形成气泡。这会影响最终制成的复合防护袋的缓冲效果。为避免气泡的产生，如图2所示，所述的步骤40）包括以下过程：将步骤30）处理后经编间隔织物垂直固定在真空箱4中，经编间隔织物的注入孔2位于底部，出气孔7位于顶部，注入孔2通过第一管道连接剪切增稠液容器5；将第一管道关闭，并对真空箱4进行抽真空处理；抽真空处理结束后，打开第一管道，剪切增稠液6从剪切增稠液容器5向经编间隔织物1流入，直至充满经编间隔织物1，关闭第一管道，将整个经编间隔织物1取出，并对经编间隔织物1的注入孔2和出气孔7进行填塞密封，制成复合防护垫。

在上述优选例中，通过抽真空的方式，将经编间隔织物内的气体排出，经编间隔织物内呈负压状态。经编间隔织物的注入孔位于底部。在负压作用下，剪切增稠液通过位于底部的注入孔从外部的剪切增稠液容器中流入经编间隔织物的间隔层内。由于缓缓注入，且剪切增稠液在负压作用下，从下向上注入经编间隔织物内，在自身重力作用下，剪切增稠液不易产生气泡，同时， 垂直放置经编间隔织物时，通过剪切增稠液重力作用，避免经编间隔织物的底部或角落处出现未填充现象，使得剪切增稠液完全填满整个密封的间隔层，不留有空隙。同时，由于间隔层将上面层和下面层牢固连接在一起，可以有效地避免出现鼓包现象。这都有利于提高整个复合防护垫的抗冲击能力。

上述实施例中，由于硅橡胶、经编间隔织物和剪切增稠液均为柔性材料，可以做成柔性防护垫。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述具体实施例的限制，上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种剪切增稠液和间隔织物复合防护垫的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：

步骤10）缝合经编间隔织物周边的面层；

步骤20）采用硅橡胶将经编间隔织物的两个面层和周边缝合处进行涂覆密封；

步骤30）固化步骤20）处理后的经编间隔织物；

步骤40）向步骤30）处理后的经编间隔织物中灌注剪切增稠液，制成复合防护垫。

2.按照权利要求1所述的剪切增稠液和间隔织物复合防护垫的制备方法，其特征在于：所述的步骤10）包括以下过程：将经编间隔织物裁剪成预设尺寸，再将位于经编间隔织物周边的间隔层剪去，使得经编间隔织物周边形成两个相对的面层；采用缝纫工艺，将位于经编间隔织物周边的两个相对面层进行缝合，并在两个相对的边上分别留有注入孔和出气孔。

3.按照权利要求2所述的剪切增稠液和间隔织物复合防护垫的制备方法，其特征在于：所述的步骤10）中，将位于经编间隔织物周边边缘的间隔层剪去，剪去的间隔层距经编间隔织物边缘的距离为10～20mm。

4.按照权利要求1所述的剪切增稠液和间隔织物复合防护垫的制备方法，其特征在于：所述的步骤20）包括以下过程：在平板上均匀涂覆一层硅橡胶，将步骤10）缝合后的经编间隔织物下面层放在平板上，进行浸渍，然后向经编间隔织物的上面层倒入硅橡胶，进行刮涂处理，使得硅橡胶浸渍上面层；采用刮板将经编间隔织物的周边缝合处进行涂覆，留出注入孔和出气孔。

5.按照权利要求4所述的剪切增稠液和间隔织物复合防护垫的制备方法，其特征在于：所述的步骤20）中，对经编间隔织物下面层进行浸渍后形成的硅橡胶层包覆了下面层；对经编间隔织物的上面层倒入硅橡胶，进行刮涂处理后形成的硅橡胶层包覆了上面层；对经编间隔织物的周边缝合处进行涂覆后形成的硅橡胶层包覆了周边缝合处。

6.按照权利要求1所述的剪切增稠液和间隔织物复合防护垫的制备方法，其特征在于：所述的步骤30）包括以下过程：将步骤20）涂覆后的经编间隔织物放入封闭模板中，经编间隔织物的外表面和封闭模板的内表面相触；将封闭模板置于旋转架上；启动旋转架，旋转架旋转，同时对硅橡胶进行加热固化，待硅橡胶固化后，旋转架停止旋转，将经编间隔织物从封闭模板中取出。

7.按照权利要求6所述的剪切增稠液和间隔织物复合防护垫的制备方法，其特征在于：所述的步骤30）中，旋转架旋转时，经编间隔织物的面层为上下布设，旋转架的旋转速度为4～8r/min；加热固化处理时，温度为60～80℃，固化时间为8～10分钟。

8.按照权利要求1所述的剪切增稠液和间隔织物复合防护垫的制备方法，其特征在于：所述的步骤40）包括以下过程：将步骤30）处理后经编间隔织物垂直固定在真空箱中，经编间隔织物的注入孔位于底部，出气孔位于顶部，注入孔通过第一管道连接剪切增稠液容器；将第一管道关闭，并对真空箱进行抽真空处理；抽真空处理结束后，打开第一管道，剪切增稠液从剪切增稠液容器向经编间隔织物流入，直至充满经编间隔织物，关闭第一管道，将整个经编间隔织物取出，并对经编间隔织物的注入孔和出气孔进行填塞密封，制成复合防护垫。

9.按照权利要求1至8中任何一项所述的剪切增稠液和间隔织物复合防护垫的制备方法，其特征在于：所述的步骤10）中，经编间隔织物包括上面层、间隔层和下面层，间隔层位于上面层和下面层中间，且间隔层连接上面层和下面层中间。

10.按照权利要求9所述的剪切增稠液和间隔织物复合防护垫的制备方法，其特征在于：所述的面层采用涤纶长丝纤维织造，所述的间隔层采用涤纶单丝纱织造，间隔层中相邻的涤纶单丝间隔1～3个针距。