本發(fā)明屬于防彈防護(hù)設(shè)備材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種防彈頭盔的制備方法。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)，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(lái)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。為了有效地防止恐怖事件的發(fā)生，必須對(duì)嚴(yán)重犯罪行為進(jìn)行有力的打擊。針對(duì)這些惡性恐怖事件的特殊性，必須加強(qiáng)對(duì)我們的公安干警和安保人員的保護(hù)，特別是頭部的保護(hù)，以避免在執(zhí)行任務(wù)時(shí)對(duì)他們產(chǎn)生傷亡，造成更為惡劣的影響；戰(zhàn)士在戰(zhàn)場(chǎng)打仗時(shí)同樣需要佩戴防彈頭盔，以保護(hù)頭部不受子彈及破片的傷害。市場(chǎng)上的防彈頭盔包括兩類(lèi)即金屬和非金屬：金屬防彈頭盔雖然價(jià)格便宜，但盔殼較重，佩戴不舒服；非金屬防彈頭盔主要是由芳綸ⅱ制作，雖然芳綸ⅱ制作的防彈頭盔解決了金屬頭盔的缺點(diǎn)，但由于芳綸ⅱ纖維的彈性模量及抗拉強(qiáng)度受限，使頭盔的彈擊效果在特定的條件下不是很好，頭盔的擊凹陷較大，不能滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求；以往的成型方式就首先要把芳綸布料鋪到凹模中，旋轉(zhuǎn)搭接鋪料，這樣就需要料片大于頭盔盔殼尺寸，即要有部分料片在模具外，才能保證盔殼尺寸和便于托模。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種防彈頭盔的制備方法，該方法依次包括如下步驟：原料種類(lèi)：芳綸ⅱ種類(lèi)：帝人公司的twaron纖維2000型，線密度1680dtex面密度：400-420g/m2預(yù)浸(涂膠)含膠量：11-15％，面密度：440-470g/m2；芳綸ⅲ種類(lèi)：中藍(lán)晨光公司的雜環(huán)芳綸staramidf-368h-340，線密度200±3％tex幅寬：1.31m面密度：345±5％g/m2經(jīng)緯密度：8*8(根/cm)織物強(qiáng)度：經(jīng)向≥17kn/5cm，緯向≥20kn/5cm；(1)下料：在樣板上制作排料圖，按照排料圖在芳綸布上畫(huà)線，用自動(dòng)磨刀剪裁機(jī)按上述所畫(huà)線裁剪，將所得料片編號(hào)排序，共16層，其中排料圖的排料順序?yàn)?-8號(hào)為芳綸ⅱ，8-16號(hào)為芳綸ⅲ；(2)糊型：將步驟(1)中排序好的料片搭接緊密，每層之間的搭縫錯(cuò)開(kāi)，后一片的起始與前一片的結(jié)尾搭接寬度不大于2-6mm,搭接好后采用操作溫度為180-280℃的熱風(fēng)槍進(jìn)行糊制，糊制后從下向上開(kāi)啟，取出產(chǎn)品；(3)預(yù)壓：將步驟(2)中糊制成型的產(chǎn)品放入液壓機(jī)中進(jìn)行預(yù)壓初步定型，液壓機(jī)的壓力設(shè)定為10～20mpa，溫度設(shè)定為55～105℃，預(yù)壓時(shí)間為1～8min；(4)裁邊：利用帶鋸裁剪機(jī)按線裁去多余的部分，得到盔體；(5)成型：將步驟(4)得到的盔體放入液壓機(jī)成型模內(nèi)進(jìn)行壓制成型，壓制過(guò)程采用凸模在下，凹模在上的方式，其中壓制參數(shù)為：壓力130～210㎏/cm2,溫度：上模145～170℃,下模145～170℃,總時(shí)間45min；(6)修邊：將上述成型后的盔體用帶鋸裁剪機(jī)裁去飛邊，切割整齊；(7)鉆孔：用胎具在上述盔體外側(cè)標(biāo)記鉆孔位置，采用手電鉆鉆孔，孔的直徑為4～6mm，孔位：盔體左右兩側(cè)各兩個(gè)，盔體前面正中設(shè)有兩個(gè)，共六個(gè)；(8)粘封邊膠條：用毛刷將膠條內(nèi)表面涂膠，涂膠均勻，用膠量為1～2g/cm2,放置15～20min后進(jìn)行粘接，膠條選用氯丁橡膠，所述膠粘劑中參有固化劑，且膠粘劑與固化劑的體積比為100：1；(9)表面處理：清除由粘條遺留在盔體表面的膠黏劑，及其他污染物；(10)內(nèi)表面噴漆：封邊膠條內(nèi)端口邊緣與盔體內(nèi)表面交界處噴涂料，涂料寬度為0.5～1.0mm，涂料選用雙組分噴涂聚脲涂料，其由兩個(gè)組分組成，其中a組分分為多元醇組分，b組分為異氰酸酯組分，a組分和b組分按體積比1：1配比，噴涂工藝參數(shù)：(a組分)：(b組分)＝1：1配比，噴涂溫度為50-80℃，噴涂壓力1000-1500psi，噴涂圈數(shù)2-5圈，轉(zhuǎn)數(shù)4-7r/min，a組分壓力120-170psi，b組分壓力120-170psi；(11)上帽襯：頭盔里側(cè)中間及兩側(cè)粘上粘鉤后，粘上帽襯墊,帽襯墊周邊封合牢固，封邊寬度不得小于3mm；(12)外表面噴漆：所用涂料為雙組分噴涂聚脲涂料，所述涂料由兩個(gè)組分組成，其中a組分分為多元醇組分，b組分為異氰酸酯組分，a組分和b組分按體積比1：1配比,噴涂溫度為50-80℃，噴涂壓力1000-1500psi，噴涂圈數(shù)為2-5圈，轉(zhuǎn)數(shù)4-7r/min，a組分料壓力120-170psi，b組分料壓力120-170psi，涂料厚度不得超過(guò)0.6mm，盔體外表面漆面造粒粒徑為1mm；(13)檢驗(yàn)：檢驗(yàn)盔體外形尺寸和厚度；(14)包裝；本發(fā)明的有益效果盔體各層搭接要緊密，牢固不松散；盔體外觀左右對(duì)稱(chēng)，盔體飽滿(mǎn)；帽襯結(jié)構(gòu)定位準(zhǔn)確，可調(diào)節(jié)部位調(diào)整靈活，扣解方便；利用芳綸ⅲ制作防彈頭盔盔殼，增加了頭盔防彈性能，減輕了頭盔的質(zhì)量。減輕頭盔的重量，提高頭盔的防彈性能，同等重量的頭盔(防彈等級(jí)為公安部二級(jí))凹陷由30mm減少到25mm以?xún)?nèi)，有的凹陷只有7、8mm。成型壓制的方式不同，芳綸布用量少，頭盔盔殼成型采用凸模在下凹模在上的方式，以往的頭盔采用凹模在下，凸模在上的方式來(lái)壓制頭盔盔殼；對(duì)于芳綸布用量來(lái)說(shuō)，凸模在下凹模在上的壓制方式要比凹模在下凸模在上的壓制盔殼方式芳綸布用量少很多，這樣將大大降低芳綸布用量。對(duì)于芳綸防彈頭盔的防彈性能，取決于頭盔的成型壓制工藝。芳綸防彈頭盔的防彈性能的好壞由芳綸布的性能和涂層酚醛樹(shù)脂共同影響，成型工藝起到?jīng)Q定性作用，在頭盔成型過(guò)程中，壓力、溫度、時(shí)間共同制約著頭盔的防彈性能，為此我們制定了特定的時(shí)間、溫度、壓力，使在此工藝下壓制的頭盔盔殼具有結(jié)構(gòu)致密性、性能穩(wěn)定性，環(huán)境適應(yīng)性等特點(diǎn)。附圖說(shuō)明圖1是發(fā)明工藝流程圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。所述方法如無(wú)特別說(shuō)明均為常規(guī)方法。所述原材料如無(wú)特別說(shuō)明均能從公開(kāi)商業(yè)途徑獲得。實(shí)施例1制作防彈頭盔的工藝流程如下：1、下料：按照要求用鉛筆在芳綸布上按樣板畫(huà)線，共十六種規(guī)格，再用自動(dòng)磨刀剪裁機(jī)，按線裁剪。1-8號(hào)為芳綸ⅱ，9-16號(hào)為芳綸ⅲ，最后利用帶鋸裁剪機(jī)對(duì)1-16號(hào)進(jìn)行裁剪修邊。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：(1)按照要求進(jìn)行排版下料。(2)將料片按規(guī)定要求進(jìn)行層數(shù)標(biāo)記。工藝要求：(1)鋪布時(shí)布邊應(yīng)以一側(cè)為齊，裁剪順序應(yīng)以先裁小片為準(zhǔn)。(2)剪裁時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按線裁剪，防止走刀、出現(xiàn)割線不齊整現(xiàn)象。(3)將剪裁完后的各片按技術(shù)要求進(jìn)行層數(shù)標(biāo)記組合。芳綸ⅱ和芳綸ⅲ在頭盔盔殼纖維中構(gòu)成的比例數(shù)為1:1；所述纖維結(jié)構(gòu)為表面層為芳綸ⅲ，里面層為芳綸ⅱ，充分利用的芳綸ⅲ的高模量、高抗拉強(qiáng)度的性能，也利用了芳綸ⅱ優(yōu)質(zhì)的性?xún)r(jià)比高性能。芳綸ⅱ和芳綸ⅲ與酚醛樹(shù)脂都具有很好的結(jié)合性，利用酚醛樹(shù)脂將芳綸ⅱ和芳綸ⅲ固定成型，充分發(fā)揮了纖維的性能。2、糊型：工藝:在模具工裝上利用熱風(fēng)槍糊制。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：(1)工藝參數(shù)：熱風(fēng)槍操作溫度為190℃。(2)料片由小到大共16層，按先后順序疊加糊制。(3)每層在搭接時(shí)應(yīng)按順序進(jìn)行，搭接抻拉適度，前后左右定位準(zhǔn)確。(4)糊好的盔體各層搭接要緊密，牢固不松散。(5)糊制之后取盔時(shí)要用工具小心從下向上開(kāi)啟，不可用手直接從里向外扣取，以免導(dǎo)致盔口過(guò)大無(wú)法預(yù)壓。工藝要求：(1)每層每片搭接時(shí)按層次順序進(jìn)行，不準(zhǔn)顛倒。(2)每層之間的搭縫應(yīng)錯(cuò)開(kāi)，防止貫穿縫的產(chǎn)生，后一片的起始要與前一片的結(jié)尾對(duì)接好，或搭接不大于3mm。(3)各層粘合牢固、圓順、不得有褶皺、松散脫層現(xiàn)象。(4)嚴(yán)禁將膠及織物烤焦。(5)糊好的盔體要輕拿輕放，遮蓋避光、避濕保存，防止盔體散落；防止水及灰塵落入。3、預(yù)壓:工藝:將糊制成型的產(chǎn)品放入液壓機(jī)內(nèi)進(jìn)行預(yù)壓初步定型。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):工藝參數(shù)：壓力17mpa；溫度65±2℃；時(shí)間1min。工藝要求：盔體應(yīng)壓實(shí)，不應(yīng)出現(xiàn)褶皺、脫皮、起泡現(xiàn)象。4、裁邊:工藝:將預(yù)壓后的產(chǎn)品用帶鋸裁剪機(jī)按線裁去多余的部分。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：盔體經(jīng)初壓后切邊，切口平整，邊緣整齊順直，弧線流暢。工藝要求：(1)切邊應(yīng)順直，邊緣無(wú)偏歪、缺口、虛邊及缺層少肉現(xiàn)象。(2)盔體外觀左右對(duì)稱(chēng)，盔體飽滿(mǎn)。5、成型:工藝:將預(yù)壓成型經(jīng)過(guò)裁邊、外表面涂膠且晾干了的產(chǎn)品放入液壓機(jī)成型模內(nèi)進(jìn)行壓制成型。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：工藝參數(shù):壓力190㎏/cm2,溫度上模155±2℃,下模158±2℃,總時(shí)間45min；工藝要求：(1)盔體應(yīng)壓實(shí)，用電木錘敲打盔體表面應(yīng)有清脆的實(shí)心聲響，不應(yīng)出現(xiàn)褶皺、起泡現(xiàn)象。(2)從模具內(nèi)取放成型制件時(shí)注意避免摔碰盔殼，以免造成盔體尺寸變形。6、修邊:工藝:將成型后的產(chǎn)品用帶鋸裁剪機(jī)裁去飛邊。工藝要求：切割整齊。(不得有多料、缺料現(xiàn)象)。7、鉆孔:工藝:用胎具在盔體外側(cè)用記號(hào)筆標(biāo)記鉆孔位置。用手電鉆按技術(shù)要求鉆孔。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：(1)在盔體下部用手電鉆開(kāi)φ5.5mm孔。(2)孔位：前正中兩個(gè)，左右兩側(cè)各二個(gè)，共六個(gè)。工藝要求：按定位開(kāi)孔，不得偏歪、毛刺切割干凈，左右孔對(duì)稱(chēng)。8、粘封邊膠條：工藝：用砂紙對(duì)黏結(jié)膠條的盔口處及膠條進(jìn)行打磨處理，用8或9號(hào)油畫(huà)筆雙面涂膠，要求涂膠均勻，放置15分鐘后(不黏手為宜)進(jìn)行粘接。膠條材質(zhì)：氯丁橡膠。膠粘劑：氯丁膠309膠粘劑。膠黏劑與固化劑比例為100:1。工藝參數(shù)：用膠量1g/cm2，達(dá)到最初黏力的黏結(jié)時(shí)間15min。膠條外觀應(yīng)光滑，直線與弧線過(guò)渡自然流暢。工藝要求：(1)用砂紙對(duì)黏結(jié)膠條的盔口處及膠條內(nèi)表面進(jìn)行打磨處理，雙面涂膠。(2)表面無(wú)劃傷，溢料、飛邊應(yīng)修飾干凈。(3)粘合無(wú)開(kāi)裂、虛粘、褶皺、偏歪、虛邊及凸凹不平現(xiàn)象。(4)膠條與盔殼粘接牢固，直弧過(guò)渡自然、寬窄一致。9、表面處理：用干抹布清除由粘膠條遺留在表面的膠黏劑，以及其他污染物；避免用裸手、臟手套和襪布接觸被涂漆面，確保被涂面無(wú)油、水、硅油及其他漆霧等附著，做到表面光潔，以免影響噴漆效果，用高壓風(fēng)槍把盔殼內(nèi)外表面的附著污物吹干凈。10、內(nèi)表面噴漆:雙組分噴涂聚脲涂料spua。其由兩個(gè)組分組成，其中a組分分為多元醇組分，b組分為異氰酸酯組分，a組分和b組分按體積比1：1配比。經(jīng)專(zhuān)用聚脲噴涂設(shè)備施工，其迅速固化形成高強(qiáng)度、高彈性的涂層。寬度：5—10mm，漆膜厚度：以不漏盔體內(nèi)表面顏色為標(biāo)準(zhǔn)。工藝參數(shù)：(a組分)：(b組分)＝1：1配比，噴涂溫度為70℃，噴涂壓力1400psi，噴涂圈數(shù)4圈，轉(zhuǎn)數(shù)4r/min，a料壓力150psi，b料壓力150psi。噴涂技術(shù)要求：(1)盔殼在噴涂前用高壓風(fēng)槍把盔殼內(nèi)外表面的附著污物吹干凈。(2)保證ab兩組分管路料壓一致。(3)噴涂時(shí)保證盔體漆面均勻不得有漏漆流漆氣孔等現(xiàn)象。(4)漆皮厚度不得超過(guò)0.6mm。(5)盔體內(nèi)表面漆面要平整光滑。11、上帽襯：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：(1)結(jié)構(gòu)定位準(zhǔn)確，可調(diào)節(jié)部位調(diào)整靈活，扣解方便。(2)帽襯織帶斷帶采用熱熔，防止出現(xiàn)毛紗。(3)頭盔前后側(cè)粘接發(fā)泡材質(zhì)緩沖層。(4)頭盔里側(cè)中間及兩側(cè)粘上粘鉤后，粘上帽襯墊。(5)上帽襯時(shí)緊固螺釘鎖死。(6)調(diào)節(jié)圈調(diào)節(jié)鈕在頭盔后側(cè)。安裝上帽襯后檢驗(yàn)其達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)：(1)用手抻拉插扣不應(yīng)脫扣。(2)縫紉部位不應(yīng)有大于1mm線頭及跳線、開(kāi)線、甩套、反線等現(xiàn)象。(3)用螺絲刀擰緊固螺釘，不應(yīng)有松動(dòng)及亂扣現(xiàn)象。(4)帽襯墊周邊封合牢固，封邊寬度不得小于3mm；包布不得有破損、污跡。12、外表面噴漆雙組分噴涂聚脲涂料spua。其由兩個(gè)組分組成，其中a組分分為多元醇組分，b組分為異氰酸酯組分，a組分和b組分按體積比1：1配比。經(jīng)專(zhuān)用聚脲噴涂設(shè)備施工，其迅速固化形成高強(qiáng)度、高彈性的涂層。寬度：5—10mm，漆膜厚度：以不漏盔體內(nèi)表面顏色為標(biāo)準(zhǔn)。工藝參數(shù)：(a組分)：(b組分)＝1：1配比，噴涂溫度為70℃，噴涂壓力1400psi，噴涂圈數(shù)4圈，轉(zhuǎn)數(shù)4r/min，a料壓力150psi，b料壓力150psi。噴涂技術(shù)要求：(1)盔殼在噴涂前用高壓風(fēng)槍把盔殼內(nèi)外表面的附著污物吹干凈。(2)保證ab兩組分管路料壓一致。(3)噴涂時(shí)保證盔體漆面均勻不得有漏漆流漆氣孔等現(xiàn)象。(4)漆皮厚度不得超過(guò)0.6mm。(5)盔體內(nèi)表面漆面要平整光滑。(6)盔體外表面漆面糙粒是顆粒要大小均勻一致，不得有光面及流漆現(xiàn)象。(7)外表面噴涂聚氨酯亞光漆。13、檢驗(yàn)：按上述步驟制作好的盔體：按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)頭盔尺寸，盔體外形尺寸和厚度應(yīng)在產(chǎn)品圖紙規(guī)定的公差范圍內(nèi)。盔體內(nèi)外表面應(yīng)平整、光滑、個(gè)別皺褶深度不得大于0.5mm?？w層壓內(nèi)部不允許有氣泡，外表面?zhèn)€別直徑小于5mm，深度不超過(guò)兩層布的氣泡允許返修。中號(hào)成品重量(含盔罩)應(yīng)≤1400g；大號(hào)成品重量(含盔罩)應(yīng)≤1500g14、包裝：?jiǎn)雾斂每截惣埌?，連同產(chǎn)品合格證、產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)和防潮硅膠袋一同置于聚乙烯塑料袋內(nèi)，經(jīng)熱合機(jī)封口密封包裝。密封好的包裝應(yīng)具有防水、防潮、防透氣性能要求；每五頂頭盔一摞側(cè)向放入內(nèi)包裝箱中；外包裝采用聚丙烯塑料打包帶沿井字形方向扎緊，要求打正、牢固、松緊適度；加固包裝應(yīng)在紙箱外增包聚丙烯塑料編制布一層。實(shí)施例2利用芳綸ⅱ和芳綸ⅲ混合制作的實(shí)施例1中所述防彈頭盔的彈擊結(jié)果如下表：公安部二級(jí)，51式7.62mm手槍彈(鉛芯)序號(hào)彈擊部位彈速(m/s)穿否凹陷(mm)1前部454.143防24.82左部453.892防7.43后部436.015防10.44右部439.560防7.45頂部444.543防8.4市面上利用芳綸ⅱ制作的防彈頭盔的彈擊結(jié)果如下表：公安部二級(jí)，51式7.62mm手槍彈(鉛芯)序號(hào)彈擊部位彈速(m/s)穿否凹陷(mm)1前部450.143防322左部453.9防203后部436.0防174右部439.6防185頂部443.235防23從上述量表中數(shù)據(jù)可以看出凹陷明顯減小，頭盔凹陷的大小是衡量頭盔防彈性能的直接標(biāo)準(zhǔn)，也是衡量頭盔質(zhì)量的重要指標(biāo)，因?yàn)轭^盔彈擊凹陷過(guò)大，會(huì)對(duì)人體頭部造成二次傷害，直接威脅到生命健康，所用頭盔凹陷是衡量頭盔質(zhì)量好壞的重要標(biāo)志。當(dāng)前第1頁(yè)12