CN109944074A - 一种剪切增稠流体软体防刺织物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种剪切增稠流体软体防刺织物，其特征在于，包括立体结构织物作为骨架材料，所述的立体结构织物具有空腔，立体结构织物的空腔内灌注剪切增稠流体。本发明基于剪切增稠流体在高剪切速率下粘度出现急剧上升，同时具备液体的耗能特性和固体的高强度性能的特点，提出了一种新型的软体防刺织物——剪切增稠流体软体防刺织物。剪切增稠流体注入到立体结构织物里面，若受到某种撞击或者剪切力作用时，剪切增稠流体粘度迅速增大呈固体状，以此来起到防刺作用。

Description

一种剪切增稠流体软体防刺织物
技术领域
本发明应用于防刺领域，涉及一种新型剪切增稠流体软体防护织物。
背景技术
在公安、武警等比较危险的职业生涯中，他们保护着国家人民的安全，却常常伴随着高危(如刺伤)，因此能够起到防刺和保护作用的衣物往往有着大量的需求。目前国内外关于防刺材料的开发和研究很多，如钛金属箔层，虽防刺但比较笨重。另外可能会用一些刚硬的金属、陶瓷或复合板材等，这些材料虽然可以提供良好的防刺性能，但体积大、不灵活、穿着不舒适并且隐蔽性差。为了使防护材料的防刺性和灵活性得以兼顾，一种新型的防刺织物——剪切增稠流体软体防刺织物的出现显然让人们看到了希望。
剪切增稠流体是指其粘度随着剪切速率的增大而不断增大的一种非牛顿流体，由分散相粒子和分散介质组成。常态下是以液态形式存在，当流体受到高速剪切时，其粘度会突然骤增，甚至从液态转变为固态或类固态。而外力撤去后，又迅速恢复为液态。
剪切增稠流体防刺织物通常是把剪切增稠流体浸泡或涂覆在织物上，作为一种涂层来使用，仅起到固定纱线的作用，对于剪切增稠作用无法体现。如CN102926211A中提出把剪切增稠流体浸渍于高性能纤维织物，烘干至恒重，从而制得软体防刺织物的方法。但是这种防刺织物中的剪切增稠流体为固态，且所制得的防刺织物比较呆板，会限制人体的动作。CN202648534U中提出用无纺布和胶粘剂来包覆剪切增稠流体，这种防刺织物的虽然不太容易渗漏，但穿着舒适性差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、厚度可变、穿着舒适并且能够有效地保护人体使其免受伤害的一种软体防刺织物，这样既不影响穿着舒适性，又不影响防刺性能。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种剪切增稠流体软体防刺织物，其特征在于，包括立体结构织物作为骨架材料，所述的立体结构织物具有空腔，立体结构织物的空腔内注入剪切增稠流体。
优选地，所述立体结构织物为工字型结构织物、间隔织物或褶裥织物中的一种。
优选地，所述立体结构织物的空腔内侧表面浸渍一层固化剂，避免剪切增稠流体发生渗漏。
优选地，所述的剪切增稠流体仅注入立体结构织物的空腔中，而非作为涂层。
优选地，所述软体防刺织物的的厚度可根据穿着需求来变化，即调整剪切增稠流体的注入量。
优选地，所述立体结构织物，可为机织物、针织物、编织物或非织造布。
优选地，所述剪切增稠流体为粒径尺寸30.8μm及以下的二氧化硅颗粒经超声作用均匀分散于硅胶溶液中得到的剪切增稠流体，二氧化硅与硅胶溶液的质量分数比为10％～50％。
本发明基于剪切增稠原理，结合立体结构织物较复合织物轻薄、体积小、穿着舒适等特点，在立体结构织物的空腔内注入剪切增稠流体，在织物空腔中保持住流体或者半流体的状态，从而避免渗漏，而且不需要烘干等操作。从而使制得的防刺织物柔软，穿着舒适性好。当有一定的外力作用于防刺织物时，剪切增稠流体粘度增大变为固态或类固态，起到防刺的作用。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)采用立体结构织物而不复合，使织物轻薄，手感柔软，不呆板，穿着轻便舒适，人体不会有局限感；
(2)未改变剪切增稠流体的形态，只是将剪切增稠流体注入织物内层，以剪切增稠流体为防刺材料的主体。当防刺织物受到一定的冲击力时，剪切增稠流体瞬间变为固态，为人体抵挡伤害。
(3)本发明的防刺织物兼具强度和柔软的特性。
(4)本发明具有防刀砍、防刀刺、防针刺等功能，可保护穿着者不受刺伤、砍伤，适用于公安、武警、保安、司机等从业人员或老人、儿童、中小学生在有被刺伤的危险情况下穿着。
附图说明
图1为本发明所使用的工字型结构织物的结构示意图；
图2为本发明所使用的间隔织物的结构示意图；
图3为本发明所使用的褶裥织物的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种剪切增稠流体软体防刺织物，包括工字型立体结构织物1作为骨架材料，所述的工字型立体结构织物1具有空腔，在工字型立体结构织物1的空腔内注入剪切增稠流体2，以剪切增稠流体2为防刺材料的主体。
所述工字型结构织物为机织物，所述工字型立体结构织物空腔内侧表面浸渍模具硅胶固化剂，所述剪切增稠流体的制备方法为：将粒径尺寸30.8μm的二氧化硅颗粒经超声震荡均匀分散于模具硅胶溶液中(其中所用模具硅胶为泉州市质品电子商务有限公司生产的825型模具硅胶、二氧化硅颗粒为商丘市亮峰卫生用品有限公司生产)，得到非牛顿型剪切增稠流体，二氧化硅与硅胶溶液的质量分数比为30％。
制作时，先将工字型结构织物浸渍在模具硅胶固化剂中，再将配置好的剪切增稠流体采用直接通过灌注的方式注入到织物空腔中，织物表面的固化剂与硅胶剪切增稠流体立即发生作用，使与之接触的流体固化，而未与固化剂接触的流体则以流体的形式存在在织物空腔中，从而制得剪切增稠流体软体防刺织物。剪切增稠流体保持液态或者半液态，当有一定的外力作用时，剪切增稠流体粘度增大，起到防刺作用。
使用该剪切增稠流体软体防刺织物制成防护面积为1m2的防刺服，防护服重量为5.24Kg，厚度为5mm。该防刺服用符合GA68-2008标准要求的刀具加配重，以0°、45°刺入角有效冲刺防刺服，均未穿透防刺服，可以有效抵挡来自刀具的刺割伤害，能满足GA68-2008标准的安全测试。
实施例2
如图2所示，本实施例提供了一种剪切增稠流体软体防刺织物，包括间隔织物3作为骨架材料，所述的间隔织物3具有空腔，在间隔织物3的空腔内注入剪切增稠流体2，以剪切增稠流体为防刺材料的主体。
所述间隔结构织物为机织物，所述间隔织物空腔内侧表面浸渍模具硅胶固化剂，所述剪切增稠流体的制备方法为：将粒径尺寸30.8μm的二氧化硅颗粒经超声震荡均匀分散于模具硅胶溶液中(其中所用模具硅胶为泉州市质品电子商务有限公司生产的825型模具硅胶、二氧化硅颗粒为商丘市亮峰卫生用品有限公司所生产)，得到非牛顿型剪切增稠流体，二氧化硅与硅胶溶液的质量分数比为30％。
制作时，先将间隔结构织物浸渍在模具硅胶固化剂中，再将配置好的剪切增稠流体采用直接通过灌注的方式注入到间隔织物空腔中，织物表面的固化剂与硅胶剪切增稠流体立即发生作用，使与之接触的流体固化，而未与固化剂接触的流体则以流体的形式存在在织物空腔中，从而制得剪切增稠流体软体防刺织物。剪切增稠流体保持液态或者半液态，当有一定的外力作用时，剪切增稠流体粘度增大，起到防刺作用。
使用该剪切增稠流体软体防刺织物制成防护面积为1m2的防刺服，防护服重量为5.36Kg，厚度为5mm。该防刺服用符合GA68-2008标准要求的刀具加配重，以0°、45°刺入角有效冲刺防刺服，均未穿透防刺服，可以有效抵挡来自刀具的刺割伤害，能满足GA68-2008标准的安全测试。
实施例3
如图3所示，本实施例提供了一种剪切增稠流体软体防刺织物，包括褶裥织物作为骨架材料，其中，褶裥部分4和非褶裥部分5构成了完整的褶裥织物，所述的褶裥部分4具有空腔，在褶裥部分4的空腔内注入剪切增稠流体2，以剪切增稠流体为防刺材料的主体。
所述褶裥织物为机织物或针织物，所述褶裥织物空腔内侧表面浸渍模具硅胶固化剂，所述剪切增稠流体的制备方法为：将粒径尺寸30.8μm的二氧化硅颗粒经超声震荡均匀分散于模具硅胶溶液中(其中所用模具硅胶为泉州市质品电子商务有限公司生产的825型模具硅胶、二氧化硅颗粒为商丘市亮峰卫生用品有限公司所生产)，得到非牛顿型剪切增稠流体，二氧化硅与硅胶溶液的质量分数比为30％。
制作时，先将褶裥织物浸渍在模具硅胶固化剂中，再将配置好的剪切增稠流体采用直接通过灌注的方式注入到褶裥织物空腔中，织物表面的固化剂与硅胶剪切增稠流体立即发生作用，使与之接触的流体固化，而未与固化剂接触的流体则以流体的形式存在在织物空腔中，从而制得剪切增稠流体软体防刺织物。剪切增稠流体保持液态或者半液态，当有一定的外力作用时，剪切增稠流体粘度增大，起到防刺作用。
使用该剪切增稠流体软体防刺织物制成防护面积为1m2的防刺服，防护服重量为5.52Kg，厚度为5mm。该防刺服用符合GA68-2008标准要求的刀具加配重，以0°、45°刺入角有效冲刺防刺服，均未穿透防刺服，可以有效抵挡来自刀具的刺割伤害，能满足GA68-2008标准的安全测试。

Claims (6)

1.一种剪切增稠流体软体防刺织物，其特征在于，包括立体结构织物作为骨架材料，所述的立体结构织物具有空腔，立体结构织物的空腔内注入剪切增稠流体。
2.如权利要求1所述剪切增稠流体软体防刺织物，其特征在于，所述立体结构织物为工字型结构织物、间隔织物或褶裥织物中的一种。
3.如权利要求1所述剪切增稠流体软体防刺织物，其特征在于，所述立体结构织物的空腔内侧表面浸渍一层固化剂。
4.如权利要求1所述剪切增稠流体软体防刺织物，其特征在于，所述的剪切增稠流体仅注入立体结构织物的空腔中，而非作为涂层。
5.如权利要求1所述剪切增稠流体软体防刺织物，其特征在于，所述立体结构织物，可为机织物、针织物、编织物或非织造布。
6.如权利要求1所述剪切增稠流体软体防刺织物，其特征在于，所述剪切增稠流体为粒径尺寸30.8μm及以下的二氧化硅颗粒经超声作用均匀分散于模具硅胶溶液中得到的剪切增稠流体，二氧化硅与硅胶的质量分数比为10％～50％。
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