Новая мягкая композиционная непрокалываемая одежда с высокоэффективными волокнами

В современном мире в условиях мира и развития никогда не прекращались локальные войны и время от времени происходили теракты. Поэтому исследования и разработки военного и полицейского защитного снаряжения всегда привлекали большое внимание. Для моей страны, основанной на строгом контроле страны за оружием и боеприпасами, угрозы, с которыми сталкивается передовая полиция, в основном исходят от прокалывания, избиения, рубления и т. д. человеческого тела острыми предметами, такими как кинжалы и ножи. Согласно статистике China Police Network, с момента основания Нового Китая более 14000 полицейских из органов общественной безопасности по всей стране героически погибли, и более 100000 полицейских был ранен. По статистике, в первом полугодии 2020 года всего при исполнении служебных обязанностей было убито 169 полицейских. Большинство смертей и ранений полицейских связаны с такими орудиями убийства, как кинжалы и штыки. Как эффективно защищаться от физических атак этого оружия ближнего боя? Обеспечение личной безопасности сотрудников полиции всегда было важной темой исследований полицейской экипировки.

Противоколевая одежда — это вид снаряжения, способный эффективно предотвратить попадание острого и острого оружия в защитные части под разными углами и снизить угрозу колотых ранений защитных частей тела человека. После многих лет исследований и разработок одежда с защитой от покалывания постепенно превратилась из жесткой одежды с защитой от порезов в мягкую одежду с защитой от порезов, принимая во внимание как характеристики ношения, так и способность адаптироваться к окружающей среде. Одежда с защитой от колющих ударов, изготовленная из новых высокоэффективных волокнистых материалов, может не только соответствовать требованиям защитных характеристик, но и иметь лучшие характеристики при ношении по общему качеству, толщине и мягкости. В этой статье будет подробно рассмотрен этот тип мягкой одежды с защитой от колющих ударов.

Во-вторых, статус разработки устойчивой к порезам одежды.

По свойствам материала одежду, устойчивую к ударам, можно разделить на одежду, устойчивую к металлическим ударам, и одежду, устойчивую к неметаллическим ударам. Основным материалом, защищающим от ударов, металлической одежды, защищающей от ударов ножом, является металл, а также композиционные материалы из металла и других неметаллических материалов, защищающих от ударов ножом. В оригинальной металлической защитной одежде в основном используются сталь, железо и другие металлы или сплавы в качестве несущих материалов, и она изготавливается в виде чешуек, кругов, квадратов и т. д. для соединения с текстильными тканями, или цельные металлические листы помещаются в текстильные ткани. в качестве несущих материалов. a Подложка Изготавливает одежду, устойчивую к проколам. Этот металлический защитный костюм представляет собой жесткий защитный костюм с хорошими характеристиками защиты от колющих ударов, но высокой твердостью и качеством, плохой воздухопроницаемостью и не способствует движению туловища при ношении. Чтобы улучшить мягкость одежды, устойчивой к порезам, исследователи разработали полутвердую, полумягкую металлическую одежду, устойчивую к покалыванию. Этот тип одежды с защитой от проколов в определенной степени снижает качество и твердость материала за счет комбинации металлических материалов и смол. Не может удовлетворить отраслевые требования к легкости, тонкости и мягкости. Неметаллическая устойчивая к порезам одежда, изготовленная из высокопрочных волокнистых материалов, представляет собой своего рода мягкую устойчивую к порезам одежду, которая может соответствовать вышеуказанным требованиям легкости, тонкости и мягкости, а также является предметом текущих исследований. Основной защитный материал этого костюма с защитой от колющих ударов состоит в основном из высокопрочных волокон. В настоящее время на рынке представлены полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы и арамид. Ткань и смола объединены в виде слоя, устойчивого к ударам, а многослойный композит обладает хорошими характеристиками защиты от ударов, гибким ношением и не влияет на деятельность человека. По сравнению с одеждой, устойчивой к металлическим ударам, характеристики неметаллической одежды, устойчивой к ударам, менее подвержены влиянию изменений во внешней среде. Он имеет стабильную производительность и более высокую применимость в боевых условиях -20 степени -55 степени. Характеристики неметаллической одежды с защитой от колющих ударов менее подвержены влиянию изменений внешней среды. Он имеет стабильную производительность и более высокую применимость в боевых условиях -20 степени -55 степени. Характеристики неметаллической одежды с защитой от колющих ударов менее подвержены влиянию изменений внешней среды. Он имеет стабильную производительность и более высокую применимость в боевых условиях -20 степени -55 степени.

3. Технические требования к защитной одежде полицейских в моей стране

Ниже приводится исчерпывающее введение в требования к одежде с защитой от колющих ударов на основе стандарта GA 68-2019 «Одежда с защитой от колющих ударов для полиции».

3.1 Состав одежды с защитой от колющих ударов

Полицейская защитная одежда состоит из защитной куртки, защитного слоя и защитного чехла из защитного слоя.

3.2 Требования к внешнему виду

Куртка с защитой от колющих ударов не должна иметь дефектов, таких как разрывы, плавающие линии и отсутствующие иглы. Поверхность материала ударопрочного слоя не имеет дефектов, таких как повреждения, глубокие ямки, царапины, трещины, заусенцы и т. д. Металлические материалы должны быть обработаны антикоррозийной обработкой, а неметаллические материалы должны быть гладкими. При этом слой противоколющего материала должен быть однородным, ровным, без дефектов в виде местных выступов и складок. Ударопрочные слои, состоящие из нескольких слоев ударопрочного материала, должны иметь одинаковые характеристики и размеры.

3.3 Требования к качеству, цвету и защищенной зоне

Масса защитной одежды типа А меньше или равна 2,8 кг, а масса защитной одежды типа В меньше или равна 1,0 кг. Контроль качества продукта может гарантировать, что движения пользователя и тактические движения не будут затронуты при его ношении. Цвет защитной куртки должен быть темно-синим, а защитная площадь защитного слоя должна быть больше или равна 0,25 м2.

3.4 Требования к защите от колющих ударов

В защитной одежде класса А используется нож D1, а испытуемое тело использует энергию удара 24 Дж ± 0,5 Дж, чтобы проколоть защитную одежду. В условиях эффективного прокола непроницаемая для прокола одежда не проникает внутрь; в защитной одежде типа B используются инструменты D2 и D3 соответственно, а испытуемое тело прокалывает защитную одежду с энергией удара 24 Дж ± 0,5 Дж. В случае эффективного прокола защитная одежда не прокалывается.

3.5 Водонепроницаемость и температурная адаптируемость

При комнатной температуре, после погружения защитной одежды в воду на 30 минут или при температуре окружающей среды от -20 градусов до 55 градусов, характеристики защиты от проколов соответствуют требованиям.

4. Новая мягкая непрокалываемая одежда.

Механизмы колющей и пулестойкости разные. Пуленепробиваемый предназначен в основном для предотвращения повреждения материала пулями. Кинетическая энергия удара пули рассеивает кинетическую энергию на пуленепробиваемый материал, который рассеивается и поглощается в момент контакта с пуленепробиваемым материалом. Для материи путь разрушения изотропен. Предотвращение ударов в основном основано на принципе фрикционной самоблокировки. Когда нож пронзает внутреннюю часть защитного костюма с определенной кинетической энергией, часть волокнистой пряжи внутренней структуры защитного костюма разрезается и сжимается, так что нож зажимается пряжей. Нить постоянно растягивается, а ее сопротивление трению ножом не позволяет ножу продолжать прокалывать. В это время состояние, достигаемое деформацией ткани, становится «запертым» состоянием. В процессе прокола инструмент повреждает материал главным образом при сдвиге и растяжении. Следовательно, чем выше прочность волокна, тем больше волокон можно срезать, и чем плотнее структура пряжи в структуре ткани, тем большее усилие сдвига может выдержать защитная одежда от колющих ударов, и тем легче пряжа распрямляется. -состояние блокировки, тем легче его предотвратить. Защита от ударов ножевого костюма лучше.

Полиэтиленовые волокна сверхвысокой молекулярной массы и арамидные волокна часто используются для изготовления внутреннего защитного слоя одежды, устойчивой к проколам, благодаря их сверхвысокой прочности и модулю, и каждое из них обладает множеством превосходных свойств. Волокна UHMWPE являются самыми прочными волокнами в мире. Он менее плотный, чем вода, и имеет материал с гибкими молекулярными цепями. Это идеальный материал для изготовления легкой и мягкой одежды с защитой от проколов. Однако из-за низкой температуры плавления характеристики волокна будут значительно снижаться при высокой температуре, что ограничивает его применение в некоторых особых условиях. Прочность, модуль и относительное удлинение при разрыве арамидных волокон ниже, чем у волокон сверхвысокомолекулярных полиэтиленов, но они обладают хорошей термостойкостью и могут использоваться в некоторых высокотемпературных условиях. Сочетая в себе преимущества этих двух материалов, изготовление различных типов композиционной мягкой одежды с защитой от колющих ударов из волокна СВМПЭ и арамидного волокна (как показано на рисунках 1 и 2) стало новой тенденцией в разработке одежды с защитой от колющих ударов. Прочная одежда. Основываясь на характеристиках защиты от проколов, одежда с защитой от проколов обладает характеристиками легкости, тонкости и мягкости. Методы подготовки и проверки работоспособности этого типа одежды с защитой от колющих ударов описаны ниже. Основываясь на характеристиках защиты от проколов, одежда с защитой от проколов обладает характеристиками легкости, тонкости и мягкости. Методы подготовки и проверки работоспособности этого типа одежды с защитой от колющих ударов описаны ниже. Основываясь на характеристиках защиты от проколов, одежда с защитой от проколов обладает характеристиками легкости, тонкости и мягкости. Методы подготовки и проверки работоспособности этого типа одежды с защитой от колющих ударов описаны ниже.

4.1 Процесс изготовления одежды с защитой от колющих ударов

4.1.1 Получение волокон из полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы

Используя полиэтиленовую смолу со сверхвысокой молекулярной массой в качестве основного материала и бытовое вазелиновое масло в качестве растворителя, раствор для прядения готовят путем набухания и растворения в котле в процессе отверждения и перемешивают в параллельном двухшнековом механизме для образования однородный экструдер расплава и переносится в фильеру. Головка распыляется, и замороженные коллагеновые нити получаются в процессе формования гелевого прядения. Замороженные коллагеновые нити извлекаются и растягиваются в несколько этапов, в результате чего получаются высокопрочные и высокомодульные полиэтиленовые волокна.

4.1.2 Приготовление стойкой к уколам стружки

Подготовленные высокопрочные и высокомодульные полиэтиленовые волокна равномерно расстилаются с помощью укладочной машины, пропитываются специальной пропиточной машиной и быстро отверждаются, а затем полученный слоистый материал непрерывно сшивается и компаундируется при степени 0, 90 градусов, 45 градусов и 135 градусов. Получено нетканое полотно из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, стойкое к ударам. Арамидное тканое полотно пропитывается и быстро отверждается в той же машине для погружения, чтобы заполнить промежутки между волокнистыми структурами тканого полотна.

4.1.3 Подготовка одежды с защитой от проколов

Ударопрочный нетканый материал из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (плотность одного слоя 150 г/м2) и арамидный тканый материал (плотность одного слоя 400 г/м2) разрезаются и ламинируются в соответствии с установленными технологическими требованиями к размеру и качеству, а затем последовательно укладываются и комбинируются. Они термосвариваются в специальный антистатический гидростатический брезент, чтобы создать герметичный чип, устойчивый к ударам. Вставьте устойчивые к порезам чипы в куртку одежды с защитой от порезов в порядке спереди и сзади, чтобы сделать одежду с защитой от порезов.

4.2 Испытание на устойчивость к ударам ножом

4.2.1 Метод испытаний

Эксперимент с динамическим проколом был разработан в соответствии со стандартом Министерства общественной безопасности GA 68-2019 «Одежда с защитой от ножевых ранений для полицейских» с использованием испытательной машины с падающим грузом и стандартных режущих инструментов (как показано на рисунках 3 и 4). Шаги эксперимента следующие:

1) Упакуйте чип против прокола, отметьте точки прокола на поверхности, расстояние между каждой точкой прокола не менее 50 мм, а расстояние от края чипа прокола также должно быть больше 50 мм;

2) Закрепите основной материал в соответствии со стандартными требованиями и проверьте скорость отскока основного материала;

3) Разогрейте электронное устройство до стабильных показаний, а затем закрепите противоударный чип на материале подложки;

4) Закрепите новый неиспользованный инструмент на падающем теле и прикрепите его к тестеру падающего груза;

5) Совместите кончик прокалывающего лезвия с точкой прокола чипа для защиты от проколов, включите кнопку подъема падающего груза, поднимите падающий груз на определенную высоту и убедитесь, что падающий корпус и нож имеют кинетическую энергию 24 Дж. вместе;

6) Включите кнопку падения, нож и падающее тело упадут вместе, чтобы завершить первый прокол;

7) Замените точку проникновения, повторите проверку и завершите проверку других точек.

4.2.2 Результаты испытаний

Во многих экспериментальных испытаниях различных схем было обнаружено, что при смешивании нетканого материала из сверхвысокомолекулярного полиэтилена и арамидного тканого материала в определенной пропорции можно гарантировать, что характеристики защиты от проколов соответствуют стандарту, а общее качество защиты от проколов -proof устойчив к воздействию одежды (проверено с помощью электронных весов), толщина (проверено с помощью электронного весового измерителя толщины) и мягкость (проверено с помощью тестера мягкости) может поддерживаться на хорошем уровне. Результаты испытаний представлены в таблице 1.

5. Вывод

С развитием науки и техники и повышением осведомленности людей о безопасности, одежда с защитой от колющих ударов как важное средство защиты находит все более широкое применение. От военных, полиции и службы безопасности до бортпроводников и дежурных офицеров нередко носят защитные костюмы. В то же время, чтобы справиться со сложной окружающей средой, требования к характеристикам ношения одежды с защитой от колющих ударов также постоянно улучшаются. Легкая, легкая, мягкая и удобная в носке одежда с защитой от колющих ударов стала основным продуктом, занимающим крупный рынок.