一种不易变形的3D救生腰带
本申请为专利申请号：201810047799.8，专利申请日为：2018年1月18日，专利名称为：一种3D救生腰带的分案申请。
技术领域
本发明涉及救生装置领域，尤其涉及一种不易变形的3D救生腰带。
背景技术
目前，常用的防溺水救生装置是救生圈、救生衣等，携带极不方便，尤其当意外情况发生时，往往来不及穿戴，错过救生的最佳时机；而一般的救生腰带，其充气是靠自身带的钢制气瓶，事先在内部冲进高压空气，使用时打开阀门充气，气囊膨胀产生浮力，普遍采用尼龙材面料制成，尼龙面料尺寸稳定性差，在小外力下易变形，在穿用过程中易变皱折，透气性不好，耐热性和耐光性均差，在穿着使用过程中须注意洗涤、保养的条件，作为可重复使用的装置，客户使用体验不佳，而且功能单一，不适合高品质的户外运动装备的需求。
3D经编间隔织物是一种双针床经编网布，由网孔表面，连接单丝，平布底面组成，构成了其三维立体结构,其中间连接层可以有各种形状，包括管状、褶状以及其他形状，这使得这种三层织物呈现六面透气中空立体的结构，软硬适中,空气、水自由流通，干爽舒适,清洗干燥方便,而且牢度好、不分层，具有良好的机械性能和化学稳定性,可以回收再用,适合高品质的户外运动装备的需求。
涤纶是合成纤维中的一个重要品种，是我国聚酯纤维的商品名称。涤纶具有极优良的定形性能。涤纶纱线或织物经过定形后生成的平挺、蓬松形态或褶裥等，在使用中经多次洗涤，仍能经久不变,；涤纶纤维为绝缘体，易带静电。
发明内容
因此，针对以上内容，本发明提供一种不易变形的3D救生腰带，解决了现有充气救生腰带易变形，不易清洗，穿戴舒适度不够,功能较单一的问题。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种不易变形的3D救生腰带，包括底层的基布1、顶层面3及设置在两者之间的中间层2，所述基布1的两自由端连接有可调节长度的调节带4，所述调节带4上设有用于扣紧腰带的连接扣5，所述基布1上设有充气瓶6及膨胀气囊7，所述充气瓶6上设置有控制充气瓶6和膨胀气囊7联通的充气开关61，所述膨胀气囊7设置有单向吹气管71，所述吹气管71上设置有气管盖72，所述顶层面3外表面印有荧光救生标识31。
进一步的改进是：所述基布1、顶层面3采用3D经编工艺；所述基布1采用规格为100-150D的防静电涤纶纤维材料，按照纵横向尺寸稳定的编链与局部衬纬组织编织；所述基布1与顶层面间3之间以规格20-40D/1F的氨纶纤维按空穿的方式连接；所述顶层3采用规格20-40D/1F的氨纶弹性纤维材料编织。
进一步的改进是：所述防静电涤纶的制备方法为：
双醌式聚苯胺(emeraldine碱)粉末0.5-3重量份、气相生长碳纤维粉末3-5重量份、马来酸酐接枝苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯0.5-2重量份、聚对苯二甲酸乙二醇酯切片90-95重量份，经高速搅拌机搅拌均匀，置于双螺杆挤出机中，在温度为220～280℃下熔融共混均匀，以熔融纺丝工艺制成防静电涤纶纤维。
双醌式聚苯胺具有导电性，少量加入共混物中即可起到防静电剂作用，其以岛核的形式分散在共混物中，但是熔融共混的方式会导致双醌式聚苯胺分布不均匀并对共混物的强度造成不利影响，而气相生长碳纤维具有优秀的相容性兼具导电性，可以均匀分散在树脂共混物里，提高共混物的强度和导电性弥补双醌式聚苯胺的不利影响，马来酸酐接枝苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯作为相容剂可以改善双醌式聚苯胺、气相生长碳纤维在共混物的分散性。本发明配方制备的防静电涤纶为永久防静电，后期无需添加防静电剂，保养使用方便。
进一步的改进是：所述气相生长碳纤维粉末规格为长50-200μm，直径0.1-0.3μm，该规格的气相生长碳纤维兼具树脂增强和导电性。
进一步的改进是：所述防静电涤纶纤维的制备方法，所述双螺杆机挤压的温度为：一区220～230℃，二区230～240℃，三区240～250℃，四区250～260℃，五区260～270℃，六区270～280℃，熔融共混均匀成熔融纺丝体，经喷丝板组合件的空心针挤出，横风冷却温度20-28℃，纺丝压力10-17MPa，纺丝速度1500m/min。
进一步的改进是：所述的充气瓶6为两个高压二氧化碳充气钢瓶，分别设置在膨胀气囊7的两端。
进一步的改进是：所述荧光救生标识31为橙色，比其他颜色更醒目。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：
1、通过3D经编工艺编织的腰带，具有六面透气中空立体的结构，软硬适中，通风透气，易清洗，易晾干，卫生洁净，可卷易携，收藏方便，不易变形，牢度好、不分层，湿热舒适性佳良好的机械性能和化学稳定性，可以长久使用。
2、所述腰带没有充气时携带方便，不会影响水上活动，紧急时刻打开储气罐，可以迅速的充满膨胀气囊，产生浮力。
3、采用的防静电涤纶制备方法采用原料熔融共混，不需要增加反应釜，设备投入少；采用的气相碳纳米纤维与常用的碳纳米管相比功能相似但成本低廉；所制备的静电涤纶具有极优良的定形性能，在使用中经多次洗涤，仍能经久不变型，且可以永久性防止静电，避免腰带在户外活动时因静电吸附灰尘或起毛球，用户使用体验更好，有较高的经济价值。
4、顶层面采用的氨纶材料具有高度弹性，能够拉长6～7倍，且随张力的消失能迅速恢复到初始状态，在气囊膨胀时一起膨胀，起到保护气囊避免划破的作用，在使用后气囊放气后可以迅速恢复到初始状态，起到自动收集气囊的作用，比现有的需手动回收叠放气囊的救生腰带简单便捷。
附图说明
图1是本发明实施例一中间层结构示意图；
图2是本发明实施例一基布上各结构布局示意图；
图3是本发明实施例一俯视示意图；
图4是本发明实施例一基布与顶层面空穿连接示意图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
若未特别指明，实施例中所采用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所采用的试剂和产品也均为可商业获得的。所用试剂的来源、商品名以及有必要列出其组成成分者，均在首次出现时标明。
实施例一
如图1至图4所示,一种不易变形的3D救生腰带，包括底层的基布1，顶层面3及设置在两者之间的中间层2，所述顶层面3用于封闭中间层2，所述基布1的两自由端连接有可调节长度的调节带4，所述调节带4上设有用于扣紧腰带的连接扣5，所述基布1上设有膨胀气囊7及分布在膨胀气囊7两端的两个高压二氧化碳充气钢瓶6，所述充气瓶6上设置有控制充气瓶6和膨胀气囊7联通的充气开关61，所述膨胀气囊7设置有单向吹气管71，所述吹气管7上设置有气管盖72，所述气管盖72具有尖端，用于刺向单向吹气管71的气门芯给膨胀气囊7放气，所述顶层面3外表面印有橙色的荧光救生标识31。
所述基布1、顶层面3采用3D经编工艺；所述基布1采用规格为150D的防静电涤纶纤维材料，按照纵横向尺寸稳定的编链与局部衬纬组织编织；所述顶层面3用于封闭中间层2，采用规格40D/1F的氨纶弹性纤维材料编织；所述基布1与顶层面间3之间以规格40D/1F的氨纶纤维按空穿的方式连接并形成中间层2的分区布局。
所述防静电涤纶制备方法为：
双醌式聚苯胺粉末0.5重量份、马来酸酐接枝苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯0.5份、气相生长碳纤维粉末4份、聚对苯二甲酸乙二醇酯切片95份，经高速搅拌机搅拌均匀，置于双螺杆挤出机中熔融共混均匀，所述双螺杆机挤压的温度为：一区220～230℃，二区230～240℃，三区240～250℃，四区250～260℃，五区260～270℃，六区270～280℃，熔融共混均匀成熔融纺丝体，经喷丝板组合件的空心针挤出，横风冷却温度20℃，纺丝压力17MPa，纺丝速度1500m/min；所述气相生长碳纤维粉末规格为长50-200μm，直径0.1-0.3μm，该规格的气相生长碳纤维兼具树脂增强和导电性。
在工艺调试中发现在纺丝温度高于280℃时纺丝飘丝会粘板严重增加铲板困难，同时组件压力的大小也会影响到熔体的流变性能所以纺丝温度要结合组件压力的情况调整，较高的组件压力可适当降低黏度改善熔体的流变性能。本实施例选择较高的组件压力17MP a进行生产，试验证明在较高的组件压力下纺丝温度控制在280℃较为合理。冷却温度对成形过程固化速度影响较大，温度太高时，冷却较慢，固化时间延长，丝经不起牵引速度而会断头；相反，丝条冷却快，则固化时间短，对大分子的结晶及取向均不利。
因涤纶纤维不导电易产生静电，本发明利用双醌式聚苯胺具有导电性，可以作为防静电剂使用，气相生长碳纤维具有优异的导电性，以小分子的形式分散在树脂共混物里，可以提高共混物的导电性从而防止静电，所制备的涤纶为永久防静电，不需外涂防静电剂。
实施例二
一种不易变形的3D救生腰带，包括底层的基布1，顶层面3及设置在两者之间的中间层2，所述基布1的两自由端连接有可调节长度的调节带4，所述调节带4上设有用于扣紧腰带的连接扣5，所述基布1上设有一个高压氮气瓶6及膨胀气囊7，所述高压氮气瓶6上设置有控制高压氮气瓶6和膨胀气囊7联通的充气开关61，所述膨胀气囊7设置有单向吹气管71，所述吹气管7上设置有气管盖72，所述气管盖72具有尖端，用于刺向单向吹气管71的气门芯给膨胀气囊7放气，所述顶层面3外表面印有蓝色的荧光救生标识31。
所述基布1、顶层面3采用3D经编工艺；所述基布1采用规格为100D的防静电涤纶纤维材料，按照纵横向尺寸稳定的编链与局部衬纬组织编织；所述顶层面3用于封闭中间层2，采用规格20D/1F的氨纶弹性纤维材料编织；所述基布1与顶层面间3之间以规格20D/1F的氨纶纤维按空穿的方式连接并形成中间层2的分区布局。
所述防静电涤纶制备方法为：
双醌式聚苯胺粉末3重量份、气相生长碳纤维粉末5重量份、马来酸酐接枝苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯2份、聚对苯二甲酸乙二醇酯切片90重量份，经高速搅拌机搅拌均匀，置于双螺杆挤出机中熔融共混均匀，所述双螺杆机挤压的温度为：一区220～230℃，二区230～240℃，三区240～250℃，四区250～260℃，五区260～270℃，六区270～280℃，熔融共混均匀成熔融纺丝体，经喷丝板组合件的空心针挤出，横风冷却温度28℃，纺丝压力10MPa，纺丝速度1500m/min，所述气相生长碳纤维粉末规格为长50-200μm，直径0.1-0.3μm。
实施例三
一种不易变形的3D救生腰带，包括底层的基布1，顶层面3及设置在两者之间的中间层2，所述顶层面3用于封闭中间层2，所述基布1的两自由端连接有可调节长度的调节带4，所述调节带4上设有用于扣紧腰带的连接扣5，所述基布1上设有膨胀气囊7及分布在膨胀气囊7两端的两个高压二氧化碳充气钢瓶6，所述充气瓶6上设置有控制充气瓶6和膨胀气囊7联通的充气开关61，所述膨胀气囊7设置有单向吹气管71，所述吹气管7上设置有气管盖72，所述气管盖72具有尖端，用于刺向单向吹气管71的气门芯给膨胀气囊7放气，所述顶层面3外表面印有橙色的荧光救生标识31。
所述基布1、顶层面3采用3D经编工艺；所述基布1采用规格为120D的防静电涤纶纤维材料，按照纵横向尺寸稳定的编链与局部衬纬组织编织；所述顶层面3用于封闭中间层2，采用规格30D/1F的氨纶弹性纤维材料编织；所述基布1与顶层面间3之间以规格30D/1F的氨纶纤维按空穿的方式连接并形成中间层2的分区布局。
所述防静电涤纶制备方法为：
双醌式聚苯胺粉末2重量份、气相生长碳纤维粉末3重量份、马来酸酐接枝苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯2份、聚对苯二甲酸乙二醇酯切片93重量份，经高速搅拌机搅拌均匀，置于双螺杆挤出机中熔融共混均匀，所述双螺杆机挤压的温度为：一区220～230℃，二区230～240℃，三区240～250℃，四区250～260℃，五区260～270℃，六区270～280℃，熔融共混均匀成熔融纺丝体，经喷丝板组合件的空心针挤出，横风冷却温度25℃，纺丝压力15MPa，纺丝速度1500m/min。
以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。
