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一种矿用纳米吸能防冲击服的制作方法

时间:2022-02-02 阅读: 作者:专利查询

一种矿用纳米吸能防冲击服的制作方法

1.本实用新型属于矿井人体防护技术领域,具体属于一种矿用纳米吸能防冲击服。


背景技术:

2.矿井行业是一种高危职业,工人们要长期处于距离地面几百米以下的矿井中进行工作开采。随着技术的发展,现有矿井的环境设备都有所提高,但是工人们的个体安全防护还是面临着不同程度的危害。
3.矿井防护服主要是针对不同的应用场景有不同功能的防护服,作业人员在矿井操作环境中穿着。如冲击地压是井巷或工作面周围岩体,由于弹性变形能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象,冲击地压发生时,常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象,对作业人员会造成极大的危害甚至伤害。但是现有的防冲击服大多数通过特殊面料实现抵抗外力的冲击,例如通过纤维、纱线、织物结构等改变抗冲击性能,防护效果十分有限,同时抗冲击能力也不强。


技术实现要素:

4.为了解决现有技术中存在的问题,本实用新型提供一种矿用纳米吸能防冲击服,当发生冲击地压等事故时,本实用新型的矿用纳米吸能防冲击服可通过双层缓冲,逐层递减,减少冲击力对人体的伤害;尤其是内置的纳米吸能缓冲层可以将外界冲击动力转化为固体-液体的界面能和摩擦热能,抵抗外力冲击,有效实现人员安全防护;同时该矿用纳米吸能防冲击服兼具使用安全、可靠、适用性强、质量轻便及警示等特点。
5.为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种矿用纳米吸能防冲击服,包括防冲击服主体,所述防冲击服主体内部设置有内衬组合护板,内衬组合护板的形状尺寸与防冲击服主体相匹配,所述内衬组合护板包括形状尺寸相同的抗压板和纳米吸能缓冲层,所述抗压板设置在远离人体的一侧,所述纳米吸能缓冲层设置在靠近人体一侧。
6.进一步的,所述内衬组合护板外侧设置有超高强纤维合成材料。
7.进一步的,所述抗压板采用轻质高强度复合材料制备,所述轻质高强度复合材料包括玻璃钢、纤维增强塑料。
8.进一步的,所述纳米吸能缓冲层内部填充有纳米吸能材料,所述纳米吸能材料封装在柔性封装材料中。
9.进一步的,所述纳米吸能材料包括纳米多孔材料和非浸润性功能液体。
10.进一步的,所述抗压板背面设置有粘胶,所述抗压板与所述纳米吸能缓冲层粘接连接。
11.进一步的,所述抗压板为一整体或由多个抗压板模块拼成。
12.进一步的,所述抗压板按照人体弧度注塑加工一次注射成型。
13.进一步的,所述防冲击服主体的肩部与腰部均设置有安全扣连接带。
14.进一步的,所述防冲击服主体表面设置有反光条。
15.与现有技术相比,本实用新型至少具有以下有益效果:
16.本实用新型提供一种矿用纳米吸能防冲击服,在防冲击服主体中设置内衬组合护板,内衬组合护板由抗压板与纳米吸能缓冲层组成,抗压板与纳米吸能缓冲层构成双层缓冲,逐层递减减小冲击力对人体的伤害,有效减缓冲击载荷,实现矿井工人的个体防护,同时兼具使用安全可靠、适用性强、质量轻便及警示等特点,具有实用和推广价值;
17.进一步的,本实用新型的抗压板采用轻质高强度复合材料,抗冲击力强;纳米缓冲层内部填充纳米吸能材料,在受到冲击力的时候,纳米吸能材料可以瞬时响应,将外界冲击动力转化为固体-液体的界面能和摩擦热能。
18.进一步的,本实用新型的内衬组合护板中的抗压板采用人体工学设计,贴合人体,穿着灵活自由,不影响弯腰下蹲等动作,便于携带,具有使用安全、可靠、适用性强、质量轻便等特点。
19.进一步的,所述矿用纳米吸能防冲击服带有反光条,在井下黑暗环境中有警示作用。
附图说明
20.图1为本实用新型的结构示意图;
21.图2为纳米吸能缓冲层的透视图;
22.图3为实施例内衬组合护板模块化设计图
23.附图中:1-防冲击服主体,2-内衬组合护板;21抗压板;3-铭牌,4-安全扣连接带,5-反光条,6-纳米吸能缓冲层,7-纳米吸能材料。
具体实施方式
24.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
25.如图1所示,本实用新型公开了一种矿用纳米吸能防冲击服,包括防冲击服主体1、设置在防冲击服主体1前胸和后背内部的内衬组合护板2,内衬组合护板2的尺寸与防冲击服主体1的尺寸相匹配,内衬组合护板2包括形状尺寸相同的抗压板21和纳米吸能缓冲层6,抗压板21和纳米吸能缓冲层6粘接在一起,抗压板21设置在远离人体的一侧,纳米吸能缓冲层6设置在靠近人体的一侧,舒适柔软。
26.优选的,内衬组合护板2外部包裹缝制有超高强纤维合成材料。
27.优选的,抗压板21为一整体或者由多个抗压板模块拼接得到。
28.优选的,抗压板21按照人体工学设计,采用轻质高强度复合材料通过注塑加工一次注射成型,轻质高强度复合材料包括但不限于玻璃钢、纤维增强塑料等材料。
29.优选的,抗压板21背部含有粘胶,用以与纳米吸能缓冲层6粘连。
30.优选的,如图2所示,纳米吸能缓冲层6由封装在柔性材料中的纳米吸能材料7构成,纳米吸能材料7由纳米多孔材料和非浸润性功能液体组成,吸能密度可达到30j/g以上,常规状态下为均匀可流动液体。
31.优选的,防冲击服主体1表面设置有反光条5,在井下黑暗环境中具有警示安全作用。
32.优选的,防冲击服主体1表面设有铭牌3,标明防护服类型及生产单位。
33.优选的,防冲击服主体1肩部与腰部均设置有安全扣连接带4,安全扣连接带4用于根据不同体态的人调节宽度,使穿着更为合适。
34.本实用新型的抗压板21和纳米吸能缓冲层6构成双层缓冲,逐层递减减小冲击力对人体的伤害,纳米吸能材料在外力冲击作用时,外界动能会迫使非浸润性功能液体流入纳米多孔材料孔道内部,将外力机械功转化为固体-液体的界面能和摩擦热能,外力撤销后,功能液体流出纳米孔道,材料可多次重复利用。
35.优选的,纳米吸能材料面对非线性、高速冲击甚至多次冲击时,缓冲吸能效果优异。
36.优选的,矿用纳米吸能防冲击服在矿井底下使用时,其所涉及的材料均满足阻燃抗静电性能。
37.优选的,矿用纳米吸能防冲击服在遇到冲击地压事故时,通过内置的纳米吸能材料将外界冲击动力转化为固体-液体的界面能和摩擦热能,抵抗外力冲击,有效实现人员安全防护。
38.优选的,本实用新型的内衬组合护板2还可以叠加使用,具体结构为抗压板-纳米吸能缓冲层-抗压板-纳米吸能缓冲层,进一步增加矿用纳米吸能防冲击服抵抗外力冲击的能力,实现人员安全防护。
39.实施例1
40.如图1所示,矿用纳米吸能防冲击服的内衬组合护板2采用人体工学设计,将抗压板21进行整体化设计,按照人体弧度注塑加工一次注射成型,矿用纳米吸能防冲击服的正反面各布置1个大模块,共2块;抗压板21背后有粘胶,粘连纳米吸能缓冲层6得到内衬组合护板2,在内衬组合护板2外侧缝制超高强纤维合成材料,完成后装进防护服主体内部,组成一个矿用纳米吸能防冲击服。所述纳米吸能防冲击服制备操作简单,方便实施。
41.实施例2
42.参考图3,矿用纳米吸能防冲击服的内衬组合护板2采用人体工学设计,制备多个抗压板模块,并拼接得到抗压板21,一般按照正常身材设计,将抗压板模块分为a模块(80mm*70mm)、b模块(50mm*70mm)和c模块(50mm*80mm),防冲击服主体1正面和背面均设置有内衬组合护板2,两个有内衬组合护板2上各布置16块a模块、2块b模块、2块c模块,共40块;抗压板模块背后均设置有粘胶,多个抗压板模块均粘连在纳米吸能缓冲层6,最后采用超高强纤维合成材料按抗压板模块进行小模块缝制,完成后将内衬组合护板2装进防护服主体1内部,组成一个矿用纳米吸能防冲击服。纳米吸能防冲击服采用模块化设计,防护缓冲层内的抗压板21分成多个模块缝制,贴合人体,穿着灵活自由,不影响弯腰下蹲等动作,整体可折叠便于携带,具有使用安全、可靠、适用性强、质量轻便等特点。