CN106515146A - 高强防爆板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及了一种高强防爆板及其制备方法，其中，高强防爆板制备方法包括：将织物、单向布和/或无纬布中空缠绕多圈以形成一所述层合物；将所述层合物整体热压在一起，以得所述高强防爆板。本申请提供的技术方案中，高强防爆板制备方法简单，整体性好，基于所述高强防爆板形成各种防护产品，例如防弹衣胸插板、防爆盾牌等，防弹防爆性能高，应用广泛。

Description

高强防爆板及其制备方法

本申请要求2016年8月16日向中国国家知识产权局提交的、申请号为201610678261.8、名称为“高强防爆板及其制备方法”的中国发明专利申请的优先权。

技术领域

本申请涉及安全防护技术领域，特别是涉及一种高强防爆板及其制备方法。

背景技术

当前，部分违法犯罪分子、恐怖主义分子为了危害社会采取在机场、车站、码头、商场、医院、游乐场等人员较为密集的场所放置危险品、爆炸物等恶性手段，妄图制造恶性爆炸事件，使公共设施和人民群众的安全受到极大威胁。另外，如果国家进入战争状态，铁路、码头或者机场等重要交通要道可能会存在大量的未爆弹，如果不及时引爆或者隔离，将会对作战造成严重的影响；战时指挥营地、医院、临时安置场所均可能随时遭受敌方攻击，如果没有合适的防护措施，同样会极大地影响作战指挥。

目前，如果发现可疑爆炸物或者未爆弹时，可以通过防爆罐或者防爆毯进行隔离，也可以经过可存储运输未爆弹的设备将未爆弹运输到指定地点销毁，以尽可能降低甚至避免爆炸对周围人群和公共设备造成破坏，开辟安全通道。战时指挥营地、医院、临时安置场所防弹等级较低。

然而，目前仍有不少场所尚未配备防爆罐或防爆毯等防护设备，部分场所虽然配备有防爆罐或防爆毯等防护设备，但现有的防爆罐防护级别高，但重量重，操作和运输非常不便，而防爆毯则防爆级别低，防护性能有限，特别是出现大量可疑爆炸物和/或大型可疑爆炸物等情形，现有的防护设备则难以满足应用需求，因此亟待研发更高防爆等级的防护单元及产品。

发明内容

在下文中给出关于本申请的简要概述，以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的关键或重要部分，也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本申请实施例提供一种高强防爆板及其制备方法。

第一方面，本申请实施例提供了一种高强防爆板制备方法，包括：

将织物、单向布和/或无纬布中空缠绕多圈以形成一所述层合物；

将所述层合物整体热压在一起，得所述高强防爆板。

结合本申请实施例提供的任一种高强防爆板制备方法，可选地，所述将织物、单向布和/或无纬布中空缠绕多圈以形成一所述层合物，包括：采用板式折叠收卷的方式将所述织物、单向布和/或无纬布绕板缠绕至一定规格以形成一所述层合物。

结合本申请实施例提供的任一种高强防爆板制备方法，可选地，所述将织物、单向布和/或无纬布中空缠绕多圈以形成一所述层合物，包括：采用筒式卷取的方式将所述织物、单向布和/或无纬布绕筒缠绕一定规格以形成一所述层合物。

结合本申请实施例提供的任一种高强防爆板制备方法，可选地，所述将织物、单向布和/或无纬布中空缠绕多圈以形成一所述层合物，包括：采用履带式缠绕收卷的方式将所述织物、单向布和/或无纬布缠绕收卷一定规格以形成以所述层合物。

结合本申请实施例提供的任一种高强防爆板制备方法，可选地，所述热压的温度范围为60-200℃，和/或，所述热压的压力范围为1-40Mpa。

结合本申请实施例提供的任一种高强防爆板制备方法，可选地，将所述层合物整体热压在一起，包括：采用第一温度和第一压力预热预压所述层合物；对所述层合物进行排气处理；采用第二温度和第二压力热压所述层合物，其中，所述第二温度高于所述第一温度，所述第二压力大于所述第一压力。

结合本申请实施例提供的任一种高强防爆板制备方法，可选地，对所述层合物进行排气处理，包括：上下移动设有所述层合物的模具至少一次，以排出所述层合物内的气体。

结合本申请实施例提供的任一种高强防爆板制备方法，可选地，所述采用第二温度和第二压力热压所述层合物之后，还包括：维持所述第二压力并快速冷却所述层合物至第三温度。

结合本申请实施例提供的任一种高强防爆板制备方法，可选地，所述第一温度为60-120℃；和/或，所述第一压力为1-10Mpa；和/或，所述第二温度为120-160℃；和/或，所述第二压力为10-40Mpa。

第二方面，本申请实施例还提供了一种高强防爆板，所述高强防爆板采用上述任一种高强防爆板制备方法制得。

第三方面，本申请实施例还提供了另一种高强防爆板，所述高强防爆板包括：由多层织物、单向布和/或无纬布以缠绕方式并经热压形成的高强防爆板本体。

结合本申请实施例提供的任一种高强防爆板，可选地，所述织物、所述单向布和所述无纬布中的至少之一由以下材料中的一种或多种混杂制得：玄武岩纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维、超高分子量聚乙烯带材。

结合本申请实施例提供的任一种高强防爆板，可选地，所述织物包括机织布、针织布、三维织物或经编布。

结合本申请实施例提供的任一种高强防爆板，可选地，所述单向布包括单向单层布或单向多层布。

结合本申请实施例提供的任一种高强防爆板，可选地，所述单向布的长度方向为所述单向布制备所用材料的最大强度的方向。

结合本申请实施例提供的任一种高强防爆板，可选地，所述无纬布由多层单向布依次呈一定角度交叉叠合而成，其中，至少二层相邻的所述单向布之间交叉的角度为0-180度中的任一角度，所述单向布包括单向单层布或单向多层布。

结合本申请实施例提供的任一种高强防爆板，可选地，所述高强防爆板的至少一侧复合有高模材料层。

结合本申请实施例提供的任一种高强防爆板，可选地，所述高模材料层包括以下至少之一：陶瓷板或金属板。

结合本申请实施例提供的任一种高强防爆板，可选地，所述高强防爆板套有防水外套或阻燃外套，或者，所述高强防爆板的表面涂覆有防水层或阻燃层。

结合本申请实施例提供的任一种高强防爆板，可选地，所述高强防爆板为弧形板或非弧形板。

本申请实施例提供的技术方案中，高强防爆板制备方法简单，整体性好，基于所述高强防爆板制备得到防护产品，可更为充分利用织物、单向布和/或无纬布自身的超高强度来抵御爆炸冲击波或子弹的威胁，防弹防爆性能明显提高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的堆叠方式热固结而得的高强防爆板的结构示例；

图2a为本申请实施例提供的缠绕方式热固结而得的带连接通孔的高强防爆板(非弧形板)的结构示例；

图2b为本申请实施例提供的缠绕方式热固结而得的带连接通孔的高强防爆板(弧形板)的结构示例；

图3a、3b和3c为本申请实施例提供的缠绕方式热固结而得的不带连接通孔的高强防爆板的结构示例，其中图3a示出热压前经缠绕形成的层合物；图3b示出热压后形成的高强防爆板，图3c则示出裁剪后形成胸插板的示例；

图4为本申请实施例提供的一种高强防爆板制造方法的流程图；

图5a-图5c为本申请实施例提供的原材料板式缠绕收卷方案示例；

图6a-图6c为本申请实施例提供的原材料筒式缠绕收卷方案示例；

图7为本申请实施例提供的原材料履带式收卷方案示例；以及

图8为本申请实施例提供的高强防爆板的性能测试结果照片。

本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的，而且不一定是按比例绘制的。例如，附图中某些元件的尺寸可能相对于其他元件放大了，以便有助于提高对本申请实施例的理解。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将通过文字和/或结合附图对本申请实施例中的技术方案进一步进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。

在此，还需要说明的一点是，在本申请的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合，为了避免因不必要的细节而模糊了本申请，在附图和说明中仅仅描述了与根据本申请的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了对与本申请关系不大的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本领域技术人员可以理解，本申请中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。

发明一种高性能、轻量化、模块化式的高强防爆板是非常有必要的，一方面，由这种高强防爆板按照实际应用场景，如安防、战场等形势灵活应变组装成不同的防弹防爆产品，以处置较大TNT当量爆炸物，这种防弹防爆产品结构灵活、使用便捷、可实现人工快速装拆，且可满足制式枪弹防护要求。另一方面，本发明提出的高强防爆板也可以应用于防弹衣胸插板、防护板以及用于制作防爆盾牌等个体防护的情形。

本申请实施例提供的技术方案中，高强防爆板可以由多层织物、单向布和无纬布中的一种或多种混杂物热压固结(如堆叠热压固结或缠绕热压固结等)而得，如可由多层织物、或者多层单向布、或者多层无纬布、或者织物、单向布或无纬布中的二种或三种按照一定比例的混杂物堆叠热压固结或缠绕热压固结，制得高强防爆板。制得的高强防爆板符合一定的防爆等级，防爆性能好，使用过程中，可将多块高强防爆板运输到拟爆炸地点，将多块防爆板现场两两可拆卸式连接为一定形状，该形状可包括但不限于闭合形状或者具有隔离作用的非闭合形状。

混杂包含两层含义：1、单向布、无纬布和织物三者中至少两者按照堆叠或缠绕方式形成层合物进行热压；2、由两种或两种以上的各种纤维之间进行混杂制备上述三种形式的产品，而后再进行混杂形成层合物进行热压。

本申请实施例提供的各技术方案中，可选地，所述织物、所述单向布和所述无纬布中的至少之一由以下至少一种材料(以下不妨称为“高性能纤维/带材”)制得：玄武岩纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维、超高分子量聚乙烯带材；所述超高分子量聚乙烯带材可包括但不限于超高分子量聚乙烯薄膜或超高分子量聚乙烯条带。这些材料均为至少在强度和模量方面具有卓越性能的轻质材料，采用这些材料中的一种或多种混杂制备高强防爆板，强度高、防爆性能明显提高、且重量轻，便于运输和组装。所述混杂包括层间混杂和层内混杂；层间混杂例如先缠绕一种纤维/带材，然后再缠绕一种或者多种纤维/带材，但每层之间的纤维/带材种类是单一的；层内混杂例如用两种或者两种以上的纤维/带材进行编织，如利用超高分子量聚乙烯纤维和芳纶纤维共同制备一种混杂纤维无纬布，然后在用这种具有混杂纤维的无纬布制备高强防爆板；优选的是超高分子量聚乙烯纤维或超高分子量聚乙烯带材(超高分子量聚乙烯薄膜或条带)做内层，芳纶纤维做外层，除具有单纯聚乙烯板材的性能外，还能额外提供耐高温性能，由此提升高强防爆板的整体性能。

可选地，所述织物可由上述一种或多种材料在织机或经编机等设备上织造而得，织造而得的织物的结构形式可根据实际需要确定，例如，所述织物的结构形式可包括但不限于机织布、针织布、三维织物或经编布，由此可充分利用不同结构形式织物的特性来制备满足不同防爆需求的高强防爆板。

可选地，所述单向布包括单向单层布或单向多层布，如所述单向布可由上述一种或多种高性能纤维/带材经浸胶或涂胶等工序形成的单向单层布或单向多层布。所述单向布具有较大强度，其长度方向为所述单向布制备所用材料的最大强度的方向，例如，上述高性能纤维/带材的分子链伸直方向为其强度最大的方向，可将该方向作为所述单向布的长度方向，由此保证该单向布具有高强度。

可选地，所述无纬布由多层所述单向布依次呈一定角度交叉叠合而成，其中，至少二层相邻的所述单向布之间交叉的角度为0-180度中的任一角度，所述单向布包括单向单层布或单向多层布。例如，可按照十字交叉工序形成具有0°/90°角度交叉变化的二层、三层、四层或多层无纬布。由于无纬布层间没有交织点，其单向排列结构可最大程度地保留高性能纤维/带材本身的强度，并将能量通过高性能纤维/带材沿其分子量伸直方向迅速扩散，因此能够更好的抵御子弹、破片、爆炸冲击波等的威胁。

制备好所述高强防爆板之后，还可在高强防爆板的至少一侧复合高模材料层，由此提高板材的防御等级。例如，在高强防爆板的单侧或两侧复合高模材料层，所述高模材料层可为一个整体层，或者，可由多个小层拼接为一高模材料层。所述高模材料层所采用的材料可包括但不限于高强度陶瓷板和/或金属板和/或其他硬度高的材料。复合方式可包括但不限于胶粘。在防爆应用中，复合有高模材料层的高强单元板至少一侧的高模材料层朝向可能发生子弹、破片、爆炸冲击波等的威胁的方向，不妨以防弹为例，该方案提高了高强防爆板的防弹等级，一方面,可充分利用高模材料层的高模特性，将触及到高模材料层的能量(如子弹的高速冲量)化点为面在高模材料层内快速传导，利用高模材料层的硬度甚至可以变形或钝化或折弯子弹头，削弱其进入高强防爆板的能量；另一方面，可充分利用高强防爆板材料的性能(如高断裂性能)充分吸收进入高强单元板的能量，由此达到有效防御攻击的作用。

本申请实施例提供的各技术方案中，所述高强防爆板的热压固结方式可根据实际需要确定，实现方式非常灵活。

一种可选地实现方式，所述多块高强防爆板中至少之一高强防爆板由依次堆叠的多层所述织物、单向布和/或无纬布热压固结而得。也就是说，高强防爆板可通过堆叠方式进行热压固结的方式制得，例如，将多层所述织物、所述单向布、所述无纬布中的一种或至少二种混杂物堆叠在一起，在一定的温度和压力条件下固结成型，得到的高强单元板的结构示例如图2所示，采用该方案制备的所述高强防爆板平整密实、防爆性能好。优选的，所述热压的温度范围为60-200℃，和/或，所述热压的压力范围为1-40Mpa，采用该温度和/或压力范围进行热压固结，对材料的性能损失较小，所获得的高强防爆板的性能好。

另一种可选地实现方式中，如图2a-图2b所示，所述高强防爆板包括由多层所述织物、单向布和/或无纬布热压形成的高强防爆板本体11，其中，所述高强防爆板本体11的两侧分别设有与所述高强防爆板本体一体形成的通孔12。根据本发明，该高强防爆板可通过缠绕方式进行热压固结的方式制得。该高强防爆板两端的通孔的作用主要在于，可以将多块这样的高强防爆板相互连接，以用于组装防爆围栏、防爆房屋等防护情形。另外，如图3a和3b所示，所述高强防爆板也可以被制作成不带两端通孔的样式，与图2a和2b的示例类似，图3a示出经缠绕方式形成的层合物，图3b示出对层合物整体进行热压固结而形成高强防爆板，不同之处在于在制作和热压过程中不再预留两端的连接通孔。图3a所示高强防爆板的示例例如可以应用于作为防弹衣胸插板和防护板，或者直接用于制作防爆盾牌等应用情形。例如，图3c示出将图3b的高强防爆板通过剪裁制成防弹衣胸插板的形状的示例。适用于应用部位的不同，也可以将该高强防爆板裁剪成其他形状。另外，类似于两端带通孔的示例，图3b和3c所示的高强防爆板也可以被制成弧形或非弧形，以适用于不同的应用需求。

图4示出以缠绕方式经热压固结来制备高强防爆板的方法，包括：

S101：将织物、单向布和/或无纬布中空缠绕多圈以形成一层合物。

根据本发明的实施例，可将所述织物、单向布和无纬布中的一种或至少二种在一工装上缠绕成横截面类似跑道形式的筒形结构，即形成一层合物，或者，也可在工装上缠绕成环形，并从工装取下的环形变形为横截面类似跑道形式的筒形结构，等等。缠绕的圈数可根据高强单元板的防爆等级或用途而定，缠绕结束后，可从工装上取下该层合物，也可不取下直接进行后道工序，本申请实施例对此均不限制。

S102：将层合物进行热压固结。根据不同的应用场景，可以将层合物的至少部分中间部位热压在一起，使热压后所述层合物的中部密实且两端形成连接通孔，这样制得的高强防爆板可被用于组装防爆围栏、防爆房屋等。在另一实施例中，可以将层合物的整体进行热压固结，即，不预留两端的连接通孔，这样制得的高强防爆板可用作防弹衣内衬的胸插板和防护板，也可用于制作防爆盾牌等。

在预留连接通孔的情况下，可将缠绕好的层合物的两端内侧分别设一支撑部(所述支撑部可包括但不限于钢管)，由支撑部提供支撑，将层合物至少部分中间部位热压在一起，以形成具有类似哑铃结构的层合物。

例如，可将横截面类似跑道状的层合物的中间平行的部分在一定的温度和压力条件下热压在一起，热压期间，因支撑部提供支撑，层合物的两端在拉紧力作用下形成硬实的闭合通孔，经热压后的层合物具有哑铃结构。

又例如，可采用类似哑铃结构的模具(两端相对中间部分隆起)热压层合物，这样，经过热压后层合物具有哑铃结构，即热压后的所述层合物的中部密实且两端分别形成有连接通孔。

可选地，热压完成之后，可将所述层合物和所述支撑部分离(如将钢管从所述层合物的闭合通孔中取出等方式进行分离)，这样即可得到中部平整密实、两端分别形成有连接通孔的整体结构(即具有类似哑铃结构)的高强防爆板。

可选地，热压完成之后，也可将所述层合物和所述支撑部不分离，即将所述支撑部遗留在所述层合物的两端，相当于在类哑铃状的层合物的两端的通孔内分别预留有支撑部。该支撑部的作用一方面是在高强防爆板制备过程中辅助形成两端的通孔，另一方面，通过在制备完成的高强防爆板的两端的通孔内预留支撑部，为后续多块高强防爆板之间的可拆卸式组装提供了极大的便利，减小了连接件(如高强杆等)与高强防爆板的通孔内的材料的摩擦力，使得组装更加方便快捷。

可选地，所述支撑部上可形成有离型层或隔离层，所述离型层或隔离层可包括但不限于碳管、钢管或其他材质管材。热压后的层合物可与支撑部分离过程中，所述离型层或隔离层随同所述层合物一起同所述支撑部分离，即分离后支撑部上形成的离型层或隔离层遗留在层合物的两端内，相当于在类哑铃状的层合物的两端的通孔内分别预留有离型层或隔离层。该离型层或隔离层的作用一方面是在高强防爆板制备过程中防止材料粘结在支撑件上，实现热压后的层合物与支撑件的快速分离，另一方面，通过在制备完成的高强防爆板的两端的通孔内预留离型层或隔离层，为后续多块高强防爆板之间的可拆卸式组装提供了极大的便利，减小了连接件(如高强杆等)与高强防爆板的通孔内的材料的摩擦力，使得组装更加方便快捷。

采用该方案制备得到的高强防爆板整体性好，可充分利用材料的性能，如可以更为充分利用织物、单向布和/或无纬布自身的超高强度来抵御爆炸冲击波的威胁，防爆性能明显提高。此外，对高强防爆板的两端通孔部分进行适当裁切之后，将连接件插入两块高强防爆板的通孔内即可完成组装，因此，采用该方案制备得到的高强防爆板组装非常方便，高强防爆板可按照战场形势灵活应变组装成不同的防弹防爆等防护产品，这些防护产品结构灵活、使用便捷、可实现人工快速装拆，且可满足制式枪弹防护要求。再者，在防护产品特别是防护等级高的防爆防弹产品中，对连接不同部件所采用的合页等金属连接件要求强度非常高，因此，重量非常大，该方案制备得到的高强防爆板的两端通孔部分进行适当裁切即可方便灵活组装，无需在两块高强防爆板之间增加如合页等金属连接件，可减轻重量，并且由于高强防爆板之间的连接处与高强防爆板本体至少部分没有被裁切，因此保留了高强防爆板本体的材料特性，可充分利用该材料特性(如高剪切强度等等)提高防护产品特别是提高防护产品中两块高强防爆板的连接部位的防御等级。可见，高强防爆板使用方便，用通孔可以使得单元板的防弹防爆作用发挥到最大。另外，如上所述，当将该高强防爆板用于制作防弹衣胸插板或防爆盾牌的情况下，则不需要在热压固结的过程中预留两端的通孔，而是将层合物整体热压成型。这样制成的高强防爆板仍然具有上述整体性好，可充分利用材料性能的特点。另外，由于该高强防爆板是通过缠绕方式形成层合物，再经过热压固结而言的，因此与图2所示以堆叠方式进行热压固结的实例相比，以缠绕方式形成的高强防爆板具有更好的整体防护性能，并且在遭遇炮弹、炸药等袭击时，不容易造成防爆板两端炸裂，因此具有更高的防爆等级和更好的防爆性能。

另外，本申请实施例在制备高强防爆板过程中对如织物、单向布和/或无纬布等原材料的缠绕方式非常灵活。

例如，可采用板式收卷法对如织物、单向布和/或无纬布等原材料进行折叠缠绕收卷。如可采用图5a所示的板式缠绕收卷装置进行收卷，该装置包括：放卷单元1、导辊2、纠偏支座3、纠偏传感器4、计层装置5、板式收卷单元6和原材料7，其中，板式收卷单元6包括辅助夹具60，辅助夹具60包括两侧挡板61、传动轴62、两侧支撑杆63、套管64和固定螺母65，如图5b所示。工作时，先将原材料通过放卷单元1，并经导辊2和纠偏传感器4后固定在板式收卷单元6的辅助夹具60一侧的套管64上；收卷过程中，放卷单元1会保持恒张力制动，板式收卷单元6收卷力矩大小可调节，通过计层装置5累计层数，原材料在卷取过程中通过纠偏传感器4对原材料边缘摆幅进行检测，控制纠偏支座3左右调节，从而获得边缘整齐的板式收卷卷装,累计层数到达设定值后，收卷单元6停止工作，卸下辅助夹具60，将固定螺母65两侧的挡板61卸掉，抽出传动轴62和支撑杆63，将套管64(即为保留在高强单元板两端内的支撑部)保留在板式卷装的两个端部中，如图5c所示。板式折叠缠绕收卷法操作简便，工作效率高。

又例如，可采用筒式收卷法对如织物、单向布和/或无纬布等原材料进行缠绕收卷，该方法可获得张力一致的筒式卷装。如可采用图6a所示的筒式缠绕收卷装置进行收卷，该装置与板式收卷装置区别在于，该装置包括筒式收卷单元8，是基于筒式收卷单元8进行原材料的缠绕收卷，筒式收卷单元8的辅助收卷装置80，如图6b所示,辅助收卷装置80包括辅助夹具60、上弧形板81、下弧形板82和连接块83，在辅助夹具60处于其与上弧形板81、下弧形板82及连接块83连接成一体的状态下，辅助夹具60中的套管64外圆最高点与弧形板形成筒状圆柱的外圆重合，收卷过程中薄膜会和附着于套管64上，如图6c所示。筒式收卷工作过程与板式收卷相似,区别在于，筒式收卷装置包括计米装置9，当累计到设定米数时，筒式收卷单元8停止工作，通过拆卸辅助收卷装置80中的连接块83，拆除上弧形板81和下弧形板82及辅助夹具60各附件，得到如图6c中所示的筒式薄膜板材。进一步的，可将留在筒式薄膜板材中的套管64做左右平移，过程中尽量避免使薄膜松散，由此得到具有如图5c所示的板式卷装类似哑铃状结构的筒式卷装。筒式收卷单元由于采用了中心卷取式收卷方法，可以稳定控制收卷张力，获得良好的卷装。

再例如，可采用履带式收卷法对如织物、单向布和/或无纬布等原材料进行缠绕收卷，如可采用图7所示的履带式缠绕收卷装置进行收卷，该装置与板式或筒式收卷装置的区别在于，履带式收卷方式通过压辊11排除缠绕的不同层的原材料之间的空气，为获得更好的成型效果，压辊可采用但不限于热辊形式。采用履带式收卷可以在压辊固定的位置提供一定压力，对卷装的收卷形式进行定型处理，如图所示通过调节两对压辊之间间隙,可直接获得类哑铃状原材料卷装形式，为后续操作更好的保留原材料内部卷绕张力，有利于热压成型。

收卷获得层合物的卷装之后，需要对层合物的至少中间部位或其整体进行热压。优选的，所述热压的温度范围为60-200℃，和/或，所述热压的压力范围为1-40Mpa，采用该温度和/或压力范围进行热压固结，对织物、单向布和/或无纬布等原材料的性能损失较小，所获得的高强防爆板的性能好。

热压工艺可根据实际需要确定，本申请实施例对此并不限制。一种可选地实现方式例如，将类似哑铃状结构的卷装(如图5c所示)放入模具中，分阶段压制成型。预热预压阶段：升温至60-120℃，给予1-10Mpa压力，对模具中的层合物进行预热预压，时间可在1-20min间自由选择。在此阶段，模具上下移动，排气1-10次，目的是排掉层合物中的气体，使得层合物更加密实；热压阶段：升温至120-160℃时，压力升至10-40Mpa压力，并保持恒温恒压20-60min；冷却阶段：保持热压阶段的压力不变，对模具进行快速降温，当温度降低至40℃以下后，方可取出。该制备工艺生产效率高，得到的单元板重量轻、强度高、密实性好、防弹防爆效果极佳，可以满足军队及勤务人员的多种防弹防爆需求。

在热压过程中，由于成型过程中压力较大，预留在如图5c所示的卷装两端中的套管64可选用轻薄、强度高且耐温的材料，以保证卷装热压过程中两个端部的成型。

可以理解，以上方法仅为缠绕方式热压固结制备高强防爆板的可选示例，并非对本申请实施例技术方案实质的限制。

可选实例：利用超高分子量聚乙烯带材无纬布制备高强防爆板，即采用无纬布面密度为88g/m2,需255层构成面密度为22.5Kg/m2的层合物，将层合物热压成型后的高强防爆板的中间部分的平均厚度为22-24mm之间。对制备而得的高强防爆板进行性能测试，测试条件为室外，温度在5℃左右，共射击11发SS109弹，10m射距全部防住，弹速在900-950m/s，效果照片请见图8所示。弹击后，高强防爆板分层少，背部鼓包小，高强防爆板变形很小，可见，该高强防爆板具有卓越的防弹性能。而采用多块高强防爆板可拆卸组装成防爆围栏，另经过2KgTNT当量炸药爆轰后，防爆围栏不散开，板材连接处不断裂，板材表面有轻微灼伤，板间略有分层，防爆围栏甚至可以经受二次爆轰而不发生散开，可见防爆围栏具有卓越的防爆性能。

根据不同的实施例，所述高强防爆板可为非弧形板，可选示例如图2a所示，所述高强防爆板为一矩形或类矩形板等；或者，所述高强防爆板可以为一弧形板，可选示例如图2b所示，弧形板的弧度可根据实际需要确定。通过将所述高强防爆板设计为弧形或非弧形，可便于运输和不同类型不同规格的防护产品的组装，进而满足多样化的防爆应用需求。另外，对于不具有两端通孔的高强防爆板，也可以具有弧形和非弧形的形状，以适应不同应用场景的需要。例如，在制作防弹衣的防护组件时，可以根据人体的不同防护部位将高强防爆板裁剪成适当的形状，以例如用作胸插板、背插板、衣领防护、腋下防护、胯下防护等不同需求。也可以利用该高强防爆板制作各种形状的防爆盾牌等。

结合本申请实施例提供的任一种技术方案，可选地，可以为高强防爆板配备外套，所述外套可包括但不限于防水外套或阻燃外套，由此避免高强防爆板在运输、搬运等过程中受损、污染等，保证高强防爆板的防爆性能。或者，可在所述多块高强防爆板中至少之一高强防爆板的表面涂覆特定材料层，例如，所述高强防爆板的表面可涂覆但不限于防水层或阻燃层等，由此避免高强单元板在运输、搬运等过程中受损、污染等，保证高强防爆板的防爆性能，此外，涂层还可以兼有吸波作用，如使用聚氨酯、聚脲等热塑性弹性体材料，除了具有防水或阻燃特性外，还能够提高板材的防弹等级。

基于本申请实施例提供的高强防爆板可拆卸式组装形成不同类型的防护产品，应用非常广泛，例如，利用高强防爆板围成正多边形、环形，可以用于防爆围栏、避难所、作战空间等。在实际应用中，可根据不同的防护需求，基于本申请实施例提供的高强防爆板组装成满足不同需求的防护产品。在不具有两端通孔的情形，可以将该高强防爆板单体作为防弹衣内衬的胸插板等防护组件，或用作防爆盾牌等。

应当说明的是，本申请实施例提供的各技术方案可独立实施，也可将不同得到技术方案组合实施，这些不同的实施方式均属于本申请实施例的保护范围。下面结合可选地应用实例进一步说明本申请实施例的技术方案，可以理解，以下可选应用实例仅为示例性说明，不应理解为对本申请实施例技术方案实质的限制。

高强度防爆板材尺寸例如可如下选取：高720mm，宽716mm，厚度22-24mm之间，通孔内径为φ24mm。10块高强防爆板可拆卸组装成正十边形防爆围栏，炸弹位于十边形中心位置。由于目前难以寻找到具有2KgTNT当量的测试用炸弹，因此性能考察标准分解成两种：2KgTNT当量炸药模拟炸弹的冲击波能量，防爆围栏不发生解体和明显变形即为合格；M16枪发射的SS109钢芯弹，10米射距，弹速920±20m/s，每块样板平均分布测试11发，全部不穿透即为合格。二者结合测试，既可以测试防爆围栏抗击爆轰的能力，又可以测试防爆围栏抵御炸弹破片的能力。该高强防爆板的尺寸、防爆围栏的规格以及测试条件，可适用于以下应用实例1-7中，不再赘述。

可选应用实例1

采用高强度超高分子量聚乙烯纤维为原料制备得到克重120g/m2的无纬布，取180层无纬布，采用堆叠热压固结方式(热压条件为：温度130℃，压力20Mpa)得到的高强度板材，即高强防爆板，结构如图1所示。之后，将高强防爆板两个侧边不对称错开打多组安装孔，经各组所述安装孔分别固定金属合页。将插杆依次穿经二块金属合页位置交错的高强防爆板的金属合页中的金属通孔，以连接二块金属合页连接；插杆底部可用螺栓加以固定即可，或者，可将金属合页固定在插杆上，将插杆上固定的金属合页与高强防爆板连接，二块相邻的高强防爆板相邻侧的金属合页位置交错。

经过测试，该方案制备的防爆围栏可承受SS109弹的多次弹击和至少1.8KgTNT当量炸药的威胁而不发生解体和明显变形。

可选应用实例2

采用高强度超高分子量聚乙烯条带为原料制备得到克重100g/m2的无纬布，取220层无纬布，采用缠绕热压固结方式(热压条件为：温度125℃，压力22Mpa)得到的高强度板材，即高强防爆板，结构如图2a所示。对高强防爆板两侧形成的通孔部位经过均分对称切割，板材间的连接方式采用高强金属插杆连接，插杆底部用螺栓加以固定。多块防爆围栏如此两两连接，即可得到一防爆围栏。

经过测试，所述防爆围栏可承受SS109弹的多次弹击和至少2KgTNT当量炸药的威胁而不发生解体和明显变形。

可选应用实例3

采用高强度超高分子量聚乙烯条带为原料制备得到克重90g/m2的无纬布，取240层无纬布，采用缠绕热压固结方式(热压条件为：温度125℃，压力22Mpa)得到高强度板材，即高强防爆板，结构如图2a所示。对高强防爆板两侧形成的通孔部位经过均分不对称切割，板材间的连接方式采用高强金属插杆连接，插杆底部用螺栓加以固定。多块防爆围栏如此两两连接，即可得到一防爆围栏。

经过测试，所述防爆围栏可承受SS109弹的多次弹击和至少1.9KgTNT当量炸药的威胁而不发生解体和明显变形。

可选应用实例4

采用高强度超高分子量聚乙烯条带为原料制备得到克重90g/m2的无纬布，取240层无纬布，采用缠绕热压固结方式(热压条件为：温度130℃，压力22Mpa)，得到高强度板材，即高强防爆板，结构如图2a所示。对高强防爆板两侧形成的通孔部位经过不均分对称切割，板材间的连接方式采用高强金属异型件和插杆，异型件选用∞字型，插杆底部用螺栓加以固定。多块防爆围栏如此两两连接，即可得到一防爆围栏。

经过测试，所述防爆围栏可承受SS109弹的多次弹击和至少1.8KgTNT当量炸药的威胁而不发生解体和明显变形。

可选应用实例5

采用高强度超高分子量聚乙烯纤维为原料制备得到克重120g/m2的无纬布，取180层无纬布，采用缠绕热压固结方式(热压条件为：温度128℃，压力21Mpa)得到高强度板材，即高强防爆板，结构如图2a所示。对高强防爆板两侧形成的通孔部位经过不均分不对称切割，板材间的连接方式采用高强金属插杆，插杆底部用螺栓加以固定。多块防爆围栏如此两两连接，即可得到一防爆围栏。

经过测试，所述防爆围栏可承受SS109弹的多次弹击和至少1.8KgTNT当量炸药的威胁而不发生解体和明显变形。

可选应用实例6

采用高强度超高分子量聚乙烯条带为原料制备得到克重100g/m2的无纬布，取220层无纬布，采用缠绕热压固结方式(热压条件为：温度128℃，压力21Mpa)得到的高强度弧形板，即高强防爆板(弧形)，结构如图2b所示。对高强防爆板两侧形成的闭合通孔部位经过均分对称方式切割，板材间的连接方式采用高强金属插杆，插杆底部用螺栓加以固定。多块防爆围栏如此两两连接，即可得到一防爆围栏。

经过测试，所述防爆围栏可承受SS109弹的多次弹击和至少2KgTNT当量炸药的威胁而不发生解体和明显变形。

可选应用实例7

防爆围栏用的高强单元板采用以超高分子量聚乙烯条带为原料的克重90g/m2的无纬布制备，取240层该无纬布，采用堆叠热压固结或缠绕热压固结方式(热压条件为：温度125℃，压力20Mpa)得到高强度板材，即高强防爆板。多块防爆围栏如此两两连接，以分别组装二个内外圈设的双层防爆围栏。其中，内外围栏结构相近，连接方式基本相同，外围栏高度低于内围栏高度的50％，内围栏和外围栏采用可选应用实例1-6中任一种防爆围栏结构，外围栏泄爆口可有可无，内围栏和外围栏之间的间距为1m。

经过测试，所述防爆围栏可承受SS109弹的多次弹击和至少2KgTNT当量炸药的威胁而不发生解体和明显变形。

在本申请上述各实施例中，实施例的序号以及顺序仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请的装置和方法等实施例中，显然，各部件或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。同时，在上面对本申请具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

最后应说明的是：虽然以上已经详细说明了本申请及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本申请的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本申请的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本申请的公开内容将容易理解，根据本申请可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims (10)

1.一种高强防爆板的制备方法，其特征在于，包括：

将织物、单向布和/或无纬布中空缠绕多圈以形成一所述层合物；

将所述层合物整体上热压在一起，得所述高强防爆板。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将织物、单向布和/或无纬布中空缠绕多圈以形成一所述层合物，包括：

采用如下方式中的至少一种将所述织物、单向布和/或无纬布缠绕至一定规格以形成所述层合物：板式折叠收卷的方式、筒式卷取的方式和/或履带式缠绕收卷的方式。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热压的温度范围为60-200℃，和/或，所述热压的压力范围为1-40Mpa。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述层合物整体上热压在一起，包括：

采用第一温度和第一压力预热预压所述层合物；

对所述层合物进行排气处理；

采用第二温度和第二压力热压所述层合物，

其中，所述第二温度高于所述第一温度，所述第二压力大于所述第一压力。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述采用第二温度和第二压力热压所述层合物之后，还包括：

维持所述第二压力并快速冷却所述层合物至第三温度。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一温度为60-120℃；和/或，所述第一压力为1-10Mpa；和/或，所述第二温度为120-160℃；和/或，所述第二压力为10-40Mpa。

7.一种高强防爆板，其特征在于，所述高强防爆板采用如权利要求1-6任一所述的高强防爆板制备方法制得。

8.一种高强防爆板，其特征在于，包括：由多层织物、单向布和/或无纬布以缠绕方式并经热压形成的高强防爆板本体。

9.根据权利要求8所述的高强防爆板，其特征在于，所述织物、所述单向布和所述无纬布中的至少之一由以下材料中的一种或多种混杂制得：玄武岩纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维、超高分子量聚乙烯带材。

10.根据权利要求8所述的高强防爆板，其特征在于，所述高强防爆板的至少一侧复合有高模材料层。