Nya mjuka komposit-stickbeständiga kläder med högpresterande fibrer

I dagens värld, inom ramen för fred och utveckling, har lokala krig aldrig slutat och terroristattacker har inträffat då och då. Därför har forskning och utveckling av militär och polisskyddsutrustning alltid väckt stor uppmärksamhet. För mitt land, baserat på landets strikta kontroll av vapen och ammunition, kommer hoten mot frontlinjens poliser främst från genomborrning, misshandel, hackning etc. av människokroppen av vassa föremål som dolkar och knivar. Enligt statistik från China Police Network, sedan grundandet av Nya Kina, har mer än 14,000 poliser från allmänna säkerhetsorgan över hela landet dött heroiskt, och mer än 100,000 poliser har blivit skadad. Enligt statistik under första halvåret 2020 dödades totalt 169 poliser i tjänsten. De flesta polisens dödsfall och skador är relaterade till dödande instrument som dolkar och bajonetter. Hur försvarar man sig effektivt mot de fysiska attackerna från dessa närstridsvapen? Att säkerställa polisernas personliga säkerhet har alltid varit ett viktigt ämne inom polisens utrustningsforskning.

Sticksäkra kläder är en sorts utrustning som effektivt kan förhindra vassa vapen och vassa vapen från att angripa skyddsdelarna från olika vinklar och minska hotet om sticksår ​​i människokroppens skyddande delar. Efter år av forskning och utveckling har stickbeständiga kläder gradvis utvecklats från hårda stickbeständiga kläder till mjuka stickbeständiga kläder, med hänsyn till både slitstyrka och miljöanpassningsförmåga. De stickbeständiga kläderna gjorda av nya högpresterande fibermaterial kan inte bara uppfylla kraven på skyddsprestanda, utan har också bättre bäregenskaper i övergripande kvalitet, tjocklek och mjukhet. Denna artikel kommer att beskriva denna typ av mjuka stick-resistenta kläder.

För det andra, utvecklingen av stick-resistenta kläder

Beroende på materialets egenskaper kan stickbeständiga kläder delas in i stickfasta kläder av metall och stickbeständiga kläder som inte är av metall. Det stickbeständiga kärnmaterialet i metallbeständiga kläder är metall, och det inkluderar även kompositmaterial av metall och andra stickbeständiga material som inte är av metall. De ursprungliga stickbeständiga kläderna av metall använder mestadels stål, järn och andra metaller eller legeringar som bärande material, och görs till fjäll, cirklar, fyrkanter etc. för att binda med textiltyger, eller kompletta metallplåtar placeras i textiltyger som bärande material. a Substrat Utgör det sticktåliga plagget. Denna sticksäker metalldräkt är en hård sticksäker dräkt med bra sticksäker prestanda, men hög hårdhet och kvalitet, dålig luftgenomsläpplighet och bidrar inte till bålrörelser när den bärs. För att förbättra mjukheten hos stickbeständiga kläder har forskare utvecklat halvhårda, halvmjuka stickbeständiga kläder av metall. Denna typ av stickbeständiga kläder minskar materialets kvalitet och hårdhet till viss del genom kombinationen av metallmaterial och hartser. Kan inte uppfylla branschens krav på lätt, tunn och mjuk. De icke-metalliska stickbeständiga kläderna gjorda av högpresterande fibermaterial är en slags mjuka stickbeständiga kläder, som kan uppfylla ovanstående krav på lätthet, tunnhet och mjukhet, och är också en aktuell forskningshotspot. Kärnskyddsmaterialet i denna stickbeständiga kostym är huvudsakligen högpresterande fibrer. För närvarande representeras marknaden av polyeten och aramid med ultrahög molekylvikt. Tyget och hartset kombineras som ett sticksäkert skikt, och flerskiktskompositen har bra sticksäker prestanda, flexibel slitage och påverkar inte mänskliga aktiviteter. Jämfört med stickbeständiga kläder av metall påverkas prestandan hos stickbeständiga kläder som inte är av metall mindre av förändringar i den yttre miljön. Den har stabil prestanda och högre användbarhet i stridsmiljön på -20 grad -55 grad. Prestandan hos stickbeständiga kläder som inte är av metall påverkas mindre av förändringar i den yttre miljön. Den har stabil prestanda och högre användbarhet i stridsmiljön på -20 grad -55 grad. Prestandan hos stickbeständiga kläder som inte är av metall påverkas mindre av förändringar i den yttre miljön. Den har stabil prestanda och högre användbarhet i stridsmiljön på -20 grad -55 grad.

3. Tekniska krav för polisens sticksäkra kläder i mitt land

Följande är en omfattande introduktion till kraven för stickbeständiga kläder baserade på GA 68-2019 "Policens stickfasta kläder"-standard.

3.1 Sammansättning av stickbeständiga kläder

Polisens sticksäker klädsel består av en sticksäker jacka, ett sticksäkert lager och ett sticksäkert lager skyddsöverdrag.

3.2 Utseendekrav

Den stickbeständiga jackan ska vara fri från defekter som brott, flytande linjer och saknade nålar. Ytan på det stickbeständiga skiktmaterialet har inga defekter såsom skador, djupa gropar, repor, sprickor, grader etc. Metallmaterial ska behandlas med rostskyddsbehandling och icke-metalliska material ska vara släta. Samma lager av antistickmaterial ska vara enhetligt, plant och fritt från defekter som lokala utsprång och veck. Stickbeständiga skikt som består av flera skikt av stickbeständigt material ska ha samma specifikationer och dimensioner.

3.3 Krav på kvalitet, färg och skyddat område

Massan av sticksäkra kläder av typ A är mindre än eller lika med 2,8 kg, och vikten av sticksäkra kläder av typ B är mindre än eller lika med 1,0 kg. Att kontrollera produktens kvalitet kan säkerställa att bärarens rörelser och taktiska rörelser inte påverkas när den bärs. Färgen på den sticksäkra klädjackan ska vara marinblå och skyddsytan på det sticksäkra lagret ska vara större än eller lika med 0.25m2.

3.4 Krav mot stickning

Sticksäkra kläder av klass A använder en D1-kniv och testkroppen använder en slagenergi på 24J±0.5J för att sticka hål på de sticksäkra kläderna. Under effektiva punkteringsförhållanden tränger inte de punkteringsbeständiga kläderna in; de stickbeständiga kläderna av B-typ använder D2- respektive D3-verktyg, och testkroppen genomborrar de stickbeständiga kläderna med en slagenergi på 24J±0.5J. Vid effektiv punktering tränger inte antipunkturplagget in.

3.5 Vattenbeständighet och temperaturanpassningsförmåga

Vid rumstemperatur, efter nedsänkning av de stickbeständiga kläderna i vatten i 30 minuter, eller vid en omgivningstemperatur på -20 grader till 55 grader, uppfyller den stickbeständiga prestandan kraven.

4. Nya mjuka stickbeständiga kläder

Mekanismerna för stick- och skottmotstånd är olika. Bulletproof är främst för att förhindra skottskador på materialet. Kulans slagrörelseenergi sprider den kinetiska energin till det skottsäkra materialet, som diffunderar och absorberar vid kontakt med det skottsäkra materialet. För sakens skull är förstörelsens väg isotropisk. Stickförebyggande bygger huvudsakligen på principen om friktionssjälvlåsning. Då kniven genomborrar insidan av den sticksäkra dräkten med en viss kinetisk energi, skärs och krymps fibergarndelen av den sticksäkra dräktens inre struktur, så att kniven kläms fast av garnet. Garnet sträcks konstant och dess friktionsmotstånd mot kniven förhindrar att kniven fortsätter att sticka hål. Vid denna tidpunkt blir tillståndet som nås av tygets deformation det "låsta" tillståndet. Under punkteringsprocessen är skadorna på materialet av verktyget främst skjuvskador och dragskador. Därför, ju högre hållfasthet fibern har, desto fler fibrer kan klippas, och ju tätare garnstrukturen är i tygstrukturen, desto mer skjuvkraft tål de sticktåliga kläderna, och desto lättare är garnet i ett själv. -låsningstillstånd, desto lättare är det att förhindra Den sticksäkra prestandan hos stickdräkten är bättre.

Polyetenfibrer med ultrahög molekylvikt och aramidfibrer används ofta för att förbereda kärnskyddet av stickbeständiga kläder på grund av deras ultrahöga styrka och modul, och var och en har många utmärkta egenskaper. UHMWPE-fibrer är de starkaste fibrerna i världen. Det är mindre tätt än vatten och har ett flexibelt molekylkedjematerial. Det är ett idealiskt material för att göra lätta och mjuka stickbeständiga kläder. Men på grund av dess låga smältpunkt kommer fiberns prestanda att reduceras avsevärt vid hög temperatur, vilket begränsar dess användning i vissa speciella miljöer. Styrkan, modulen och brottöjningen för aramidfibrer är lägre än för polyetenfibrer med ultrahög molekylvikt, men de har god temperaturbeständighet och kan användas under vissa höga temperaturförhållanden. Genom att kombinera fördelarna med de två, har framställningen av olika typer av komposit mjuka stick-resistenta kläder gjorda av UHMWPE-fiber och aramidfiber (som visas i figurerna 1 och 2) blivit en ny trend i utvecklingen av stick-resistenta kläder. Slitstarka kläder. På grundval av att tillfredsställa den sticksäkra prestandan har de stickbeständiga kläderna egenskaperna lätthet, tunnhet och mjukhet. Metoderna för förberedelse och prestandatestning av denna typ av stickbeständiga kläder beskrivs nedan. På grundval av att tillfredsställa den sticksäkra prestandan har de stickbeständiga kläderna egenskaperna lätthet, tunnhet och mjukhet. Metoderna för förberedelse och prestandatestning av denna typ av stickbeständiga kläder beskrivs nedan. På grundval av att tillfredsställa den sticksäkra prestandan har de stickbeständiga kläderna egenskaperna lätthet, tunnhet och mjukhet. Metoderna för förberedelse och prestandatestning av denna typ av stickbeständiga kläder beskrivs nedan.

4.1 Förberedelseprocess för stickbeständiga kläder

4.1.1 Beredning av polyetenfibrer med ultrahög molekylvikt

Med användning av polyetenharts med ultrahög molekylvikt som basmaterial och hushållsvitolja som lösningsmedel, framställs den spinnande stamlösningen genom att svälla och lösas upp i vattenkokaren genom härdningsprocessen och rörs om i en parallell dubbelskruv för att bilda en enhetlig smältextruder och överförs till spinndysan. Huvudet sprutas ut och de frusna kollagenfilamenten erhålls genom gelspinningsprocessen. De frusna kollagenfilamenten extraheras och sträcks i flera steg, och slutligen erhålls höghållfasta och högmodulerande polyetenfibrer.

4.1.2 Beredning av stickbeständiga spån

De förberedda polyetenfibrerna med hög hållfasthet och hög modul sprids jämnt med en läggningsmaskin, impregneras med en speciell impregneringsmaskin och härdas snabbt, och sedan tvärbinds det erhållna skiktade materialet kontinuerligt och blandas i 0 grad, 90 grader, 45 grader och 135 grader. Den ultrahögmolekylära polyeten-stickbeständiga fiberduken erhölls. Det vävda aramidtyget impregneras och härdas snabbt genom samma doppningsmaskin för att fylla mellanrummen mellan de vävda fiberstrukturerna.

4.1.3 Förberedelse av stickbeständiga kläder

UHMWPE stickbeständiga fiberduk (enkelskiktstäthet 150g/m2) och aramidväv (enkelskiktstäthet 400g/m2) skärs och lamineras enligt fastställda processstorlek och kvalitetskrav, och staplas och kombineras i sekvens, De värmeförseglas till en speciell antistatisk hydrostatisk presenning för att skapa ett hermetiskt förseglat, stickbeständigt spån. Sätt in de stickbeständiga spånorna i den stickbeständiga klädjackan i ordningsföljden fram och bak för att göra de stickbeständiga kläderna.

4.2 Anti-stick prestandatest

4.2.1 Testmetod

Det dynamiska punkteringsexperimentet utformades i enlighet med ministeriet för offentlig säkerhets GA 68-2019 "Police Stab-Proof Clothing"-standard, med hjälp av en testmaskin för fallvikt och vanliga skärverktyg (som visas i figurerna 3 och 4). De experimentella stegen är följande:

1) Packa anti-punktionschipset, markera punkteringspunkterna på ytan, avståndet mellan varje punkteringspunkt är inte mindre än 50 mm och avståndet från kanten på punkteringschipset måste också vara större än 50 mm;

2) Fixa basmaterialet enligt standardkraven och testa basmaterialets återhämtningshastighet;

3) Förvärm den elektroniska enheten till en stabil avläsning och fäst sedan anti-stick-chippet på underlagsmaterialet;

4) Fäst det nya oanvända verktyget på den fallande kroppen och fäst det på fallviktstestaren;

5) Rikta in spetsen på punkteringsbladet med punkteringspunkten på anti-punktionschippet, slå på knappen för droppvikt upp, lyft fallvikten till en viss höjd och se till att droppkroppen och kniven har 24J kinetisk energi tillsammans;

6) Slå på släppknappen, kniven och den fallande kroppen faller ihop för att slutföra den första punkteringen;

7) Byt ut penetreringspunkten, upprepa testet och slutför testet av andra punkter.

4.2.2 Testresultat

I många experimentella tester av olika scheman fann man att när UHMWPE-fiberduken och aramidväven blandas i en viss proportion, kan den sticksäkra prestandan garanteras att uppfylla standarden och den övergripande kvaliteten på stickningen -proof är resistent mot kläder (testad med elektronisk våg), tjocklek ( Testad med elektronisk balanstjockleksmätare) och mjukhet (testad med mjukhetstestare) kan hållas på en bra nivå. Testresultaten visas i tabell 1.

5. Sammanfattning

Med utvecklingen av vetenskap och teknik och förbättringen av människors säkerhetsmedvetenhet, har stickbeständiga kläder, som en viktig skyddsutrustning, använts mer och mer. Från militär, polis och säkerhet till flygvärdinnor och vakthavande befäl, det är inte ovanligt att sticksäkra dräkter bärs. Samtidigt, för att klara av den komplexa miljön, förbättras också kraven på slitstyrka hos stickbeständiga kläder ständigt. Lätta, lätta, mjuka och bekväma att bära stickbeständiga kläder har blivit en vanlig produkt som ockuperar en stor marknad.