本發(fā)明涉及一種柔性防刺材料及其制備方法，尤其涉及一種雙面鉚接的柔性防刺材料及其制備方法。

背景技術(shù)：
近年來，恐怖襲擊在各國(guó)不斷發(fā)生，各國(guó)人員都加大了對(duì)安全防護(hù)領(lǐng)域的研發(fā)力度。在我國(guó)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們安全防護(hù)意識(shí)的提高，安全防護(hù)裝備需求越來越大，國(guó)家在“十二五”規(guī)劃當(dāng)中也明確指明對(duì)公共安全領(lǐng)域加大扶持力度，特別是在《產(chǎn)業(yè)用紡織品十二五規(guī)劃》中第四點(diǎn)重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域特別提到開發(fā)柔性防刺防割面料，所以安全防護(hù)材料的發(fā)展符合國(guó)家紡織品產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向，而柔性防刺材料作為安全防護(hù)領(lǐng)域內(nèi)一個(gè)比較難以解決而又是重點(diǎn)需解決的科研領(lǐng)域，目前相關(guān)的柔性防刺產(chǎn)品非常少，在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用也特別少，而柔性防刺產(chǎn)品恰恰又是人們對(duì)自我防護(hù)有需要的，這是一個(gè)未來有大市場(chǎng)和大發(fā)展的領(lǐng)域。根據(jù)防刺服防護(hù)材料的柔軟程度，可以將防刺服分為硬質(zhì)，半硬質(zhì)和柔性三種。硬質(zhì)防刺服的防護(hù)材料一般采用金屬材料或金屬片搭接而成。半硬質(zhì)一般采用高強(qiáng)聚乙烯，芳綸，碳纖維等纖維材料無緯布與高分子樹脂進(jìn)行層壓復(fù)合，經(jīng)過多層的疊合之后防刺層的柔軟性能大大下降。柔性防刺服一般采用高強(qiáng)聚乙烯，芳綸，碳長(zhǎng)絲纖維進(jìn)行三維的交織形成防刺層。中國(guó)專利CN201520181317中公開了一種防刺服，防刺內(nèi)芯采用芳綸和高強(qiáng)聚乙烯涂層復(fù)合材料+整塊金屬薄板的組合形式，這屬于半硬質(zhì)防刺服。中國(guó)專利CN201210364412公開了一種防刺體由高分子聚乙烯和芳綸材料采用三維織機(jī)交織而成，這種材料制造出來的防刺體雖具有較好的防護(hù)性能和柔軟舒適性，但是采用三維織機(jī)的織造效率不高，成本制造成本較高。中國(guó)專利CN201210084695公開了一種剪切增稠液/芳綸復(fù)合材料制備方法，通過剪切增稠液與芳綸材料復(fù)合實(shí)現(xiàn)智能防護(hù)，這種有剪切增稠液浸漬的防護(hù)體不太容易保持，剪切增稠液會(huì)發(fā)生流動(dòng)，影響防護(hù)性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種柔性防刺材料及其制備方法，其通過在柔性面料兩側(cè)設(shè)置對(duì)位重疊并且按照一定間隙排列的防護(hù)小模塊，以達(dá)到防刺的性能和一定的柔軟性能。為實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案：一種雙面鉚接的柔性防刺材料，包括柔性面料和固定設(shè)置于柔性面料兩側(cè)的數(shù)個(gè)防護(hù)小模塊，所述數(shù)個(gè)防護(hù)小模塊按一定順序排列形成，相鄰的防護(hù)小模塊間設(shè)有間隙。優(yōu)選地，所述防護(hù)小模塊通過雙面鉚接的方式固定連接于所述柔性面料的兩側(cè)。優(yōu)選地，所述柔性面料采用化纖材料或高強(qiáng)高模量的材料制成，用于連接兩側(cè)的防護(hù)小模塊。優(yōu)選地，所述防護(hù)小模塊由熱塑性增強(qiáng)復(fù)合材料或金屬材料制成。優(yōu)選地，所述防護(hù)小模塊間的間隙范圍為0.2-2mm。本發(fā)明還提出了一種雙面鉚接的柔性防刺材料的制備方法，其包括以下制備步驟：S1，制備防護(hù)小模塊，根據(jù)預(yù)設(shè)的防護(hù)小模塊的參數(shù)要求，采用注塑成型的方式或機(jī)械加工成型的方式制成防護(hù)小模塊；S2，制備鉚接模具，根據(jù)預(yù)設(shè)的防護(hù)小模塊參數(shù)及排列要求，制出用于鉚接模具的上模和下模；S3，將步驟S1中制備得到的防護(hù)小模塊按照鉚接所需方式放置于步驟S2中制成的上下模具中，且使上模和下模間設(shè)有放置柔性面料的間隙。S4，將柔性面料放置于上下模中間并將兩端拉緊形成一定的張力；S5，將模具的上模和下模合模，并將柔性面料及位于柔性面料兩側(cè)的防護(hù)小模塊固定連接。優(yōu)選地，所述S1中，對(duì)于由熱塑性增強(qiáng)復(fù)合材料制成的防護(hù)小模塊，采用注塑成型的工藝方式制成，對(duì)于由金屬材料制成的防護(hù)小模塊，采用機(jī)械加工成型的方式制成。優(yōu)選地，所述S1和S2中，所述預(yù)設(shè)的防護(hù)小模塊的參數(shù)包括防護(hù)小模塊的形狀、大小及厚度。優(yōu)選地，所述S5中，將模具的上模和下模合模后，上下模間的防護(hù)小模塊在柔性面料兩側(cè)形成對(duì)位重疊排列，柔性面料兩側(cè)的防護(hù)小模塊進(jìn)行對(duì)位鉚接。優(yōu)選地，所述S5中，所述將柔性面料及位于柔性面料兩側(cè)的防護(hù)小模塊固定連接的方式包括熱焊接或在鉚釘固定連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所揭示的柔性防刺面料具有以下優(yōu)點(diǎn)：由于防護(hù)小模塊在柔性面料的兩側(cè)對(duì)位重疊排列，在兼顧材料防護(hù)性能的同時(shí)最大限度的提高材料的柔軟性能。由于防護(hù)小模塊之間具有一定的間隙，因此本發(fā)明防刺材料具有較好的柔軟性能和透氣性；由于防護(hù)小模塊是由高性能增強(qiáng)材料和熱塑性復(fù)合材料組成，其具有較好的防刺性能。由于連接防護(hù)小模塊的柔性面料處于小模塊厚度方向的中間部位，使得在保證防護(hù)材料柔軟性能的前提下最大限度的減少防護(hù)小模塊間的間隙，這樣使得防護(hù)材料的防護(hù)性能大大提高。由于兩面的防護(hù)小模塊通過鉚接和熱焊接固定，防護(hù)小模塊不易脫落，保證防護(hù)效果。此外，本發(fā)明的防護(hù)小模塊的大小、尺寸、顏色、排列方式以及連接間隙等可以根據(jù)防護(hù)部位需要和防護(hù)等級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，大大拓寬了該防護(hù)材料的應(yīng)用范圍。附圖說明圖1是本發(fā)明雙面鉚接的柔性防刺材料的側(cè)向示意圖；圖2是本發(fā)明雙面鉚接的柔性防刺材料按一定順序排列的防護(hù)小模塊的示意圖；圖3是本發(fā)明雙面鉚接的柔性防刺材料制備方法的流程圖；圖4本發(fā)明實(shí)施例1中上模和下模中防護(hù)小模塊的立體示意圖；圖5是圖4中防護(hù)小模塊固定連接到一起后的立體示意圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。本發(fā)明所揭示的雙面鉚接的柔性防刺材料，如圖1所示，其由柔性面料1和固定設(shè)于柔性面料兩側(cè)的數(shù)個(gè)防護(hù)小模塊2對(duì)位鉚接而形成，所述柔性面料1用于連接兩側(cè)的防護(hù)小模塊2，多個(gè)防護(hù)小模塊2按一定順序排列連接而成，且相鄰防護(hù)小模塊2相互之間留有一定的間隙3，以保證柔性防刺材料的防護(hù)性能和柔軟性能。整個(gè)柔性防刺材料上設(shè)有數(shù)個(gè)雙面鉚接柔性面料1及兩側(cè)防護(hù)小模塊2的鉚釘4。所述柔性面料1夾在兩側(cè)的防護(hù)小模塊2的中間，柔性面料1采用化纖材料或高強(qiáng)高模量的材料制成，其中所述的化纖材料包括普通的滌綸，錦綸或丙綸等材料，所述高強(qiáng)高模量材料采用芳綸，碳纖維材料或玻璃纖維等面料，面料一般采用平紋或斜紋組織，厚度為0.1-0.3mm。柔性面料在制備工藝中起連接和支撐防護(hù)小模塊的作用，可以很好的抵御在刺穿過程中的沖擊力，使防護(hù)小模塊緊密的排列在一起，受到較大的沖擊力時(shí)防護(hù)小模塊間的縫隙基本不變或變化很小，從而起到較好的防刺作用。較優(yōu)地，所述柔性防刺材料中柔性面料1的層數(shù)，根據(jù)實(shí)際需要可以是1-5層。結(jié)合圖2所示，所述防護(hù)小模塊2由熱塑性增強(qiáng)復(fù)合材料或金屬材料制成，所述熱塑性增強(qiáng)復(fù)合材料由熱塑性高分子材料與高性能增強(qiáng)纖維復(fù)合制成，如玻纖，芳綸，碳纖維短纖與尼龍，聚碳酸酯，聚甲醛等復(fù)合材料，所述金屬材料可選自鋁合金、鎂合金、鎳合金等。根據(jù)預(yù)設(shè)的防護(hù)小模塊2的參數(shù)，通過開模具注塑或機(jī)械加工的方式制備出防護(hù)小模塊，防護(hù)小模塊2的形狀可以采用三角形、四邊形、多邊形、圓形等其中的一種或多種形狀的組合。防護(hù)小模塊2在柔性面料1兩側(cè)排列時(shí)，相鄰的防護(hù)小模塊2間形成有較小的間隙3，該間隙范圍為0.2-2mm，每個(gè)防護(hù)小模塊2的大小范圍為2-50mm，厚度為0.3-5mm。為了保證來自正面方向的防刺性能，防護(hù)小模塊2在厚度方向上不具有坡度或坡度小于0.3度。防護(hù)小模塊2的材料具有較高的硬度和韌性，以及很好的防刺性能。如圖3，本發(fā)明還揭示了雙面鉚接的柔性防刺材料的制備方法，該雙面鉚接的柔性防刺材料由柔性面料1和設(shè)置在柔性面料兩側(cè)的數(shù)個(gè)防護(hù)小模塊2組成，所述柔性面料1及兩側(cè)的防護(hù)小模塊2通過雙面鉚接的方式固定連接，其具體的制備方法包括以下制備步驟：S1，制備防護(hù)小模塊，根據(jù)預(yù)設(shè)的防護(hù)小模塊的參數(shù)，采用注塑成型的方式或機(jī)械加工成型的方式制成防護(hù)小模塊；其中，對(duì)于由熱塑性增強(qiáng)復(fù)合材料制成的防護(hù)小模塊，采用注塑成型的工藝方式制成；對(duì)于由金屬制成的防護(hù)小模塊，采用機(jī)械加工成型的方式制成。預(yù)設(shè)的防護(hù)小模塊的參數(shù)包括防護(hù)小模塊的形狀、大小及厚度。S2，制備鉚接模具，根據(jù)預(yù)設(shè)的防護(hù)小模塊參數(shù)及排列的要求，制出用于鉚接模具的上模和下模；所述預(yù)設(shè)的防護(hù)小模塊的參數(shù)包括防護(hù)小模塊的形狀、大小、排列方式及間隙。S3，將步驟S1中制備得到的防護(hù)小模塊按照鉚接所需方式放置于步驟S2中制成的上下模具中，且使上模和下模間設(shè)有放置柔性面料的間隙。S4，將柔性面料放置于上下模中間的間隙中，并將兩端拉緊以形成一定的張力；S5，將模具的上模和下模合模，上下模間的防護(hù)小模塊在柔性面料兩側(cè)形成對(duì)位重疊排列，兩側(cè)的防護(hù)小模塊按照設(shè)計(jì)的鉚接方式進(jìn)行對(duì)位鉚接。S6，固定連接柔性面料及兩側(cè)的防護(hù)小模塊；將柔性面料兩側(cè)鉚接對(duì)位而成的防護(hù)小模塊通過熱焊接的方式固定，或采用在防護(hù)小模塊兩側(cè)對(duì)位通孔間鉚釘固定的方式；以保證兩側(cè)的防護(hù)小模塊對(duì)中間面料的夾緊和固定牢固。本發(fā)明柔性防刺材料可以加工成各種款式的防刺服，防砍服，護(hù)臂，護(hù)脖，護(hù)膝等不同的防護(hù)用品，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體不同部位的防護(hù)。以下是本發(fā)明柔性防刺材料及其制備方法的實(shí)施例。實(shí)施例1：柔性防刺材料中，防護(hù)小模塊2的材料采用碳纖維短纖與熱塑性尼龍66復(fù)合增強(qiáng)材料，碳纖維短纖與尼龍材料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為1∶3，將防護(hù)小模塊2制成邊長(zhǎng)為15mm的等邊三角形，厚度為1mm，如附圖4中所示的形式，其中下模有三個(gè)用于鉚接的鉚釘4，上模的防護(hù)小模塊2在鉚接位有三個(gè)通孔5，通孔上有設(shè)有卡口，在將上下模按照?qǐng)D3裝配完成后采用熱焊的方式將凸出的鉚釘壓平到卡口上以固定牢固。夾在中間的連接防護(hù)小模塊的柔性面料采用芳綸紗線制成的平紋面料，面料克重為200克每平方米，防護(hù)小模塊間的間隙為0.3mm。將此種方式而成的防護(hù)材料3層進(jìn)行交錯(cuò)重疊形成防護(hù)內(nèi)芯，制成的防刺服防刺層總質(zhì)量為1.8kg，符合中華人民共和國(guó)公共安全行業(yè)最新標(biāo)準(zhǔn)GA68-2008中24J的防刺能量級(jí)別。實(shí)施例2：柔性防刺材料中，組成防護(hù)材料層的防護(hù)小模塊材料采用芳綸纖維短纖與聚碳酸酯增強(qiáng)復(fù)合材料，芳綸短纖與聚碳酸酯材料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為1∶4，將防護(hù)小模塊制成邊長(zhǎng)為10mm的正方形，厚度為1.5mm。夾在中間的柔性連接材料可以選用高強(qiáng)聚乙烯長(zhǎng)絲材料制成克重為200克每平方米的平紋面料。在正方形防護(hù)小模塊的四個(gè)角上分別設(shè)計(jì)有可以對(duì)位鉚接的上模的鉚接孔和下模的鉚釘，按照防護(hù)材料制造工藝對(duì)位鉚接完成后采用熱焊接的方式固定，保證防護(hù)小模塊的牢度。由此制成的防護(hù)材料數(shù)量為3層的防護(hù)層，制成的防刺服防護(hù)層內(nèi)芯總質(zhì)量為1.8kg，可以有效的防護(hù)來自尖銳物體刺穿的傷害。實(shí)施例3：柔性防刺材料中，組成防護(hù)材料層的防護(hù)小模塊材料采用高強(qiáng)度鋁合金材料，防護(hù)小模塊可以采用機(jī)械加工的方式制成，具體的尺寸是邊長(zhǎng)為20mm的等邊三角形，厚度為1.5mm，在三角形三個(gè)角的相應(yīng)位置有圓形通孔。在柔性面料兩側(cè)對(duì)位重疊排列好之后，如圖3采用鉚釘固定的方式。夾在中間的柔性防刺面料可以采用錦綸長(zhǎng)絲制成的面料，面料克重為200克每平方米。由此織成的柔性防護(hù)材料數(shù)量為1層的防護(hù)層，制成的防砍服防護(hù)層總質(zhì)量為1.4kg，可以有效的防護(hù)來自刀具，玻璃等尖銳物體的砍，割的傷害。本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特征已揭示如上，然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本發(fā)明的教示及揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾，因此，本發(fā)明保護(hù)范圍應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為本專利申請(qǐng)權(quán)利要求所涵蓋。