Uudet pehmeät, pistonkestävät komposiittivaatteet, joissa on korkealaatuisia kuituja

Nykymaailmassa, rauhan ja kehityksen puitteissa, paikalliset sodat eivät ole koskaan lakanneet ja terrori-iskuja on sattunut aika ajoin. Siksi armeijan ja poliisin suojavarusteiden tutkimus ja kehittäminen on aina herättänyt paljon huomiota. Kotimaassani, joka perustuu maan tiukkaan aseiden ja ampumatarvikkeiden valvontaan, etulinjan poliisien kohtaamat uhkat johtuvat pääasiassa ihmiskehon lävistyksestä, hakkaamisesta, hakkeroinnista jne. terävillä esineillä, kuten tikareilla ja veitsillä. China Police Networkin tilastojen mukaan Uuden Kiinan perustamisen jälkeen yli 14,000 poliisia yleisen turvallisuuden elimissä eri puolilla maata on kuollut sankarillisesti, ja yli 100,000 poliisia on kuollut sankarillisesti. loukkaantunut. Tilastojen mukaan vuoden 2020 ensimmäisellä puoliskolla kuoli 169 poliisia työtehtävissä. Useimmat poliisin kuolemantapaukset ja vammat liittyvät tappovälineisiin, kuten tikariin ja pistimiin. Kuinka puolustaa tehokkaasti näiden lähitaisteluaseiden fyysisiä hyökkäyksiä vastaan? Poliisin henkilökohtaisen turvallisuuden varmistaminen on aina ollut tärkeä aihe poliisin kalustotutkimuksessa.

Puukonkestävä vaatetus on eräänlainen varuste, joka voi tehokkaasti estää teräviä aseita ja teräviä aseita hyökkäämästä suojaosiin eri kulmista ja vähentää puukotushaavojen vaaraa ihmiskehon suojaaviin osiin. Vuosien tutkimus- ja kehitystyön jälkeen pistonkestävät vaatteet ovat vähitellen kehittyneet kovista puukonkestävistä vaatteista pehmeiksi pistonkestäviksi vaatteiksi ottaen huomioon sekä kulumissuorituskyvyn että ympäristöön sopeutumiskyky. Uusista korkean suorituskyvyn kuitumateriaaleista valmistetut pistonkestävät vaatteet eivät täytä ainoastaan ​​suojausvaatimuksia, vaan niillä on myös parempi kulutuskestävyys yleisen laadun, paksuuden ja pehmeyden suhteen. Tässä artikkelissa kerrotaan yksityiskohtaisesti tämän tyyppisistä pehmeistä pistonkestäviä vaatteista.

Toiseksi puukotusta kestävien vaatteiden kehitystilanne

Materiaalin ominaisuuksien mukaan pistonkestävät vaatteet voidaan jakaa metalliin pistonkestäviä vaatteita ja ei-metallisia pistonkestäviä vaatteita. Metallin pistonkestävän vaatetuksen ydin on metallia, ja se sisältää myös metallikomposiittimateriaaleja ja muita ei-metallisia pistonkestäviä materiaaleja. Alkuperäisissä metallisissa pistonkestävissä vaatteissa käytetään enimmäkseen terästä, rautaa ja muita metalleja tai metalliseoksia kantavina materiaaleina, ja niistä valmistetaan vaakoja, ympyröitä, neliöitä jne., jotta ne voidaan liittää tekstiilikankaisiin, tai kokonaisia ​​metallilevyjä sijoitetaan tekstiilikankaisiin kantavina materiaaleina. a Substraatti Muodostaa pistonkestävän vaatteen. Tämä metallinen pistosuojattu puku on kova pistosuojattu puku, jolla on hyvä pistosuojaus, mutta korkea kovuus ja laatu, huono ilmanläpäisevyys, eikä se edistä vartalon liikettä käytettynä. Puukotusta kestävien vaatteiden pehmeyden parantamiseksi tutkijat ovat kehittäneet puolikovia, puolipehmeitä metallisia pistonkestäviä vaatteita. Tämäntyyppiset pistonkestävät vaatteet heikentävät materiaalin laatua ja kovuutta jossain määrin metallimateriaalien ja hartsien yhdistämisen ansiosta. Ei voi täyttää alan vaatimuksia kevyelle, ohuelle ja pehmeälle. Suorituskykyisistä kuitumateriaaleista valmistetut ei-metalliset pistonkestävät vaatteet ovat eräänlaisia ​​pehmeitä pistonkestäviä vaatteita, jotka voivat täyttää edellä mainitut keveyden, ohuuden ja pehmeyden vaatimukset ja ovat myös nykyinen tutkimuskohde. Tämän pistonkestävän puvun ydinsuojamateriaali on pääasiassa korkealaatuisia kuituja. Tällä hetkellä markkinoita edustavat erittäin korkean molekyylipainon omaava polyeteeni ja aramidi. Kangas ja hartsi yhdistetään pistonkestäväksi kerrokseksi, ja monikerroksisella komposiitilla on hyvä iskunkestävä suorituskyky, joustava kuluminen, eikä se vaikuta ihmisen toimintaan. Verrattuna metalliin pistonkestävään vaatetukseen, ei-metallisten pistonkestävän vaatetuksen suorituskykyyn vaikuttavat vähemmän ulkoisen ympäristön muutokset. Sillä on vakaa suorituskyky ja parempi soveltuvuus taisteluympäristössä -20 asteen -55 asteen. Ei-metallisten puukotusta kestävien vaatteiden suorituskykyyn vaikuttaa vähemmän ulkoisen ympäristön muutokset. Sillä on vakaa suorituskyky ja parempi soveltuvuus taisteluympäristössä -20 asteen -55 asteen. Ei-metallisten puukotusta kestävien vaatteiden suorituskykyyn vaikuttaa vähemmän ulkoisen ympäristön muutokset. Sillä on vakaa suorituskyky ja parempi soveltuvuus taisteluympäristössä -20 asteen -55 asteen.

3. Poliisin puukonkestäviä vaatteita koskevat tekniset vaatimukset maassani

Seuraavassa on kattava johdatus pistoksenkestäviä vaatteita koskeviin vaatimuksiin, jotka perustuvat GA 68-2019 "Poliisi pistonkestävät vaatteet" -standardiin.

3.1 Puukonkestävän vaatetuksen koostumus

Poliisin puukotuksenkestävä vaatetus koostuu pistoskestävästä takista, pistoksenkestävästä kerroksesta ja puukotuksenkestävästä suojakerroksesta.

3.2 Ulkonäkövaatimukset

Puukotusta kestävässä takissa ei saa olla vikoja, kuten murtumia, kelluvia nauhoja ja puuttuvia neuloja. Puukotusta kestävän kerrosmateriaalin pinnassa ei ole vikoja, kuten vaurioita, syviä kuoppia, naarmuja, halkeamia, purseet jne. Metallimateriaalit tulee käsitellä ruosteenestokäsittelyllä ja ei-metallisten materiaalien tulee olla sileitä. Saman iskua estävän materiaalikerroksen tulee olla tasainen, tasainen ja vailla vikoja, kuten paikallisia ulkonemia ja taitoksia. Useista iskuja kestävistä kerroksista koostuvilla kerroksilla on oltava samat eritelmät ja mitat.

3.3 Laatu-, väri- ja suoja-aluevaatimukset

Tyypin A puukonkestävän vaatetuksen massa on enintään 2,8 kg ja tyypin B puukonkestävän vaatetuksen massa on enintään 10 kg. Tuotteen laatua valvomalla voidaan varmistaa, että käyttäjän liikkeisiin ja taktisiin liikkeisiin ei ole vaikutusta käytön aikana. Puukonkestävän takin värin tulee olla tummansininen ja pistosuojan suoja-alueen tulee olla suurempi tai yhtä suuri kuin 0,25 m2.

3.4 Puukotuksenestovaatimukset

Luokan A pistonkestävä vaatetus käyttää D1-veistä, ja testikappale käyttää 24 J±0,5 J iskuenergiaa pistonkestävän vaatetuksen lävistykseen. Tehokkaissa puhkaisuolosuhteissa puhkaisunkestävä vaatetus ei läpäise; B-tyypin pistonkestävä vaatetus käyttää D2- ja D3-työkaluja, ja testirunko lävistää pistonkestävän vaatteet 24J±0.5J:n iskuenergialla. Tehokkaan puhkaisun tapauksessa pistosuojavaate ei tunkeudu.

3.5 Vedenkestävyys ja lämpötilan kestävyys

Huoneenlämmössä, kun pistoksenkestävät vaatteet on upotettu veteen 30 minuutiksi, tai ympäristön lämpötilassa -20 asteesta 55 asteeseen, pistoksenkestävä suorituskyky täyttää vaatimukset.

4. Uudet pehmeät pistonkestävät vaatteet

Puukotuksen ja luodinkestävyyden mekanismit ovat erilaisia. Luodinkestävä on pääasiassa estämään luodin vaurioituminen materiaalissa. Luodin törmäyskineettinen energia hajottaa kineettisen energian luodinkestävään materiaaliin, joka hajoaa ja imeytyy kosketuksessa luodinkestävän materiaalin kanssa. Aineen osalta tuhoamistapa on isotrooppinen. Puukotuksen esto perustuu pääosin kitkan itselukittumisen periaatteeseen. Kun veitsi lävistää pistonkestävän puvun sisäpuolen tietyllä kineettisellä energialla, puukonkestävän puvun sisärakenteen kuitulankaosa leikataan ja kutistuu, jolloin lanka puristaa veitsen. Lankaa venytetään jatkuvasti, ja sen kitkavastus veistä kohtaan estää veistä jatkamasta puhkaisua. Tällä hetkellä kankaan muodonmuutoksen saavuttamasta tilasta tulee "lukittu" tila. Puhkaisuprosessin aikana työkalun materiaalivauriot ovat pääasiassa leikkausvaurioita ja vetovaurioita. Siksi mitä suurempi kuidun lujuus on, sitä enemmän kuituja voidaan leikata ja mitä tiheämpi lankarakenne on kangasrakenteessa, sitä enemmän leikkausvoimaa pistonkestävä vaatetus kestää ja sitä helpompi lanka on itsestään. -lukitustila, sitä helpompi se on estää. Puukotuspuvun pistosuojaus on parempi.

Ultrakorkean molekyylipainon omaavia polyeteenikuituja ja aramidikuituja käytetään usein pistonkestävän vaatetuksen ydinsuojakerroksen valmistukseen niiden erittäin suuren lujuuden ja moduulin vuoksi, ja jokaisella on monia erinomaisia ​​ominaisuuksia. UHMWPE-kuidut ovat maailman vahvimpia kuituja. Se on vähemmän tiheä kuin vesi ja siinä on joustava molekyyliketjumateriaali. Se on ihanteellinen materiaali kevyiden ja pehmeiden iskuja kestävien vaatteiden valmistamiseen. Kuitenkin sen alhaisen sulamispisteen vuoksi kuidun suorituskyky heikkenee merkittävästi korkeassa lämpötilassa, mikä rajoittaa sen käyttöä joissakin erityisissä ympäristöissä. Aramidikuitujen lujuus, moduuli ja murtovenymä ovat alhaisemmat kuin ultrakorkean molekyylipainon polyeteenikuitujen, mutta niillä on hyvä lämmönkestävyys ja niitä voidaan käyttää joissakin korkeissa lämpötiloissa. Yhdistämällä näiden kahden edut, UHMWPE-kuidusta ja aramidikuidusta valmistettujen erityyppisten, pehmeän pistonkestävän yhdistelmävaatteiden valmistuksesta (kuten kuvassa 1 ja 2) on tullut uusi suuntaus pistonkestävän vaatetuksen kehittämisessä. Kestäviä vaatteita. Puukonpitävyyden tyydyttämisen perusteella pistonkestävällä vaatetuksella on keveys, ohuus ja pehmeys. Tämän tyyppisten pistonkestävän vaatetuksen valmistus- ja suorituskyvyn testausmenetelmät on kuvattu alla. Puukonpitävyyden tyydyttämisen perusteella pistonkestävällä vaatetuksella on keveys, ohuus ja pehmeys. Tämän tyyppisten pistonkestävän vaatetuksen valmistus- ja suorituskyvyn testausmenetelmät on kuvattu alla. Puukonpitävyyden tyydyttämisen perusteella pistonkestävällä vaatetuksella on keveys, ohuus ja pehmeys. Tämän tyyppisten pistonkestävän vaatetuksen valmistus- ja suorituskyvyn testausmenetelmät on kuvattu alla.

4.1 Puukonkestävän vaatetuksen valmistusprosessi

4.1.1 Ultrakorkean molekyylipainon omaavien polyeteenikuitujen valmistus

Käyttämällä ultrakorkean molekyylipainon polyeteenihartsia pohjamateriaalina ja kotimaista valkoöljyä liuottimena, kehruuvarastoliuos valmistetaan turvottamalla ja liuottamalla kattilassa kovettumisprosessin kautta, ja sitä sekoitetaan rinnakkaisessa kaksoisruuvissa muodostaen tasainen sulaekstruuderi ja siirretään kehruukoneeseen. Pää ruiskutetaan ulos, ja jäätyneet kollageenisäikeet saadaan geelikehruuvaluprosessin kautta. Jäädytetyt kollageenifilamentit uutetaan ja venytetään useissa vaiheissa, ja lopuksi saadaan lujaa ja korkeamoduulista polyeteenikuitua.

4.1.2 Puukonkestävien lastujen valmistelu

Valmistetut lujat ja suuren moduulin polyeteenikuidut levitetään tasaisesti levityskoneella, kyllästetään erityisellä kyllästyskoneella ja kovetetaan nopeasti, minkä jälkeen saatu kerrosmateriaali silloitetaan ja seostetaan jatkuvasti 0 asteessa, 90 astetta, 45 astetta ja 135 astetta. Saatiin erittäin korkean molekyylipainon omaava polyeteenistä pistonkestävä kuitukangas. Aramidikudottu kangas kyllästetään ja kovetetaan nopeasti samalla kastokoneella kudotun kankaan kuiturakenteiden välisten rakojen täyttämiseksi.

4.1.3 Puukonkestävän vaatetuksen valmistelu

UHMWPE-iskunkestävä kuitukangas (yksikerroksinen tiheys 150g/m2) ja aramidikudottu kangas (yksikerroksinen tiheys 400g/m2) leikataan ja laminoidaan vahvistettujen prosessikoko- ja laatuvaatimusten mukaisesti sekä pinotaan ja yhdistetään järjestyksessä, Ne on kuumasaumattu erityiseen antistaattiseen hydrostaattiseen suojapeitteeseen hermeettisesti suljetun, pistonkestävän sirun luomiseksi. Aseta pistonkestävät lastut pistonkestävään vaatetakkia etu- ja takaosassa, jotta vaatteet kestävät.

4.2 Puukotuksenestotesti

4.2.1 Testausmenetelmä

Dynaaminen pistokoe suunniteltiin yleisen turvallisuuden ministeriön GA:n 68-2019 "Poliisi puukotuksenkestävä vaatetus" -standardin mukaisesti käyttämällä pudotuspainotestauskonetta ja tavallisia leikkaustyökaluja (kuten kuvat 3 ja 4). Kokeiluvaiheet ovat seuraavat:

1) Pakkaa puhkaisunestosiru, merkitse puhkaisupisteet pinnalle, kunkin puhkaisupisteen välinen etäisyys on vähintään 50 mm ja etäisyys puhkaisusirun reunasta on myös oltava suurempi kuin 50 mm;

2) Kiinnitä pohjamateriaali standardivaatimusten mukaisesti ja testaa pohjamateriaalin palautumisnopeus;

3) Esilämmitä elektroninen laite vakaaseen lukemaan ja kiinnitä sitten iskua estävä siru taustamateriaaliin;

4) Kiinnitä uusi käyttämätön työkalu putoavaan runkoon ja kiinnitä se pudotuspainotesteriin;

5) Kohdista puhkaisuterän kärki pistosipun puhkaisukohtaan, kytke pudotuspainon ylös -painike päälle, nosta pudotuspaino tietylle korkeudelle ja varmista, että pudotusrungon ja veitsen liike-energia on 24 J. yhdessä;

6) Kytke pudotuspainike päälle, veitsi ja putoava runko putoavat yhdessä ensimmäisen puhkaisun suorittamiseksi;

7) Vaihda tunkeutumiskohta, toista testi ja suorita muiden kohtien testi.

4.2.2 Testitulokset

Monissa eri kaavioiden kokeellisissa testeissä havaittiin, että kun UHMWPE-kuitukangasta ja aramidikudottua kangasta yhdistetään tietyssä suhteessa, voidaan taata, että pistonkestävä suorituskyky täyttää standardin ja pistoksen yleinen laatu. -proof kestää vaatteita (testattu elektronisella vaa'alla), paksuus (Testattu elektronisella vaa'an paksuusmittarilla) ja pehmeys (testattu pehmeysmittarilla) voidaan säilyttää hyvällä tasolla. Testitulokset on esitetty taulukossa 1.

5. Päätelmät

Tieteen ja tekniikan kehittyessä ja ihmisten turvallisuustietoisuuden parantuessa pistonkestäviä vaatteita on käytetty tärkeänä suojavälineenä yhä laajemmin. Armeijasta, poliisista ja turvallisuudesta lentoemännille ja päivystyksille ei ole harvinaista käyttää pistonkestäviä pukuja. Samaan aikaan, jotta voidaan selviytyä monimutkaisesta ympäristöstä, myös pistoksenkestävän vaatetuksen käyttöominaisuuksia koskevat vaatimukset paranevat jatkuvasti. Kevyistä, kevyistä, pehmeistä ja mukavista pukeutumattomista vaatteista on tullut valtavirtatuote, jolla on suuret markkinat.