Nova mekana kompozitna odjeća otporna na ubod s vlaknima visokih performansi

U današnjem svijetu, u kontekstu mira i razvoja, lokalni ratovi nikada nisu prestali, a teroristički napadi su se dešavali s vremena na vrijeme. Stoga je istraživanje i razvoj vojne i policijske zaštitne opreme oduvijek privlačilo veliku pažnju. Za moju zemlju, zasnovanu na strogoj kontroli oružja i municije u zemlji, prijetnje s kojima se suočava policija na frontu uglavnom dolaze od probijanja, premlaćivanja, sjeckanja, itd. ljudskog tijela oštrim predmetima kao što su bodeži i noževi. Prema statistikama Kineske policijske mreže, od osnivanja Nove Kine, više od 14,000 policajaca iz organa javne sigurnosti širom zemlje je herojski poginulo, a više od 100,000 policajaca bio povrijeđen. Prema statističkim podacima u prvoj polovini 2020. godine na dužnosti je poginulo ukupno 169 policajaca. Većina policijskih smrtnih slučajeva i povreda vezana je za instrumente za ubijanje kao što su bodeži i bajoneti. Kako se efikasno odbraniti od fizičkih napada ovim hladnim oružjem? Osiguranje lične sigurnosti policijskih službenika oduvijek je bila važna tema istraživanja policijske opreme.

Odjeća otporna na ubode je vrsta opreme koja može efikasno spriječiti oštro oružje i oštro oružje od napada na zaštitne dijelove iz različitih uglova i smanjiti opasnost od uboda na zaštitne dijelove ljudskog tijela. Nakon godina istraživanja i razvoja, odjeća otporna na ubode postepeno se razvila od tvrde odjeće otporne na ubode do meke odjeće otporne na ubod, uzimajući u obzir i performanse nošenja i prilagodljivost okolišu. Odjeća otporna na ubod napravljena od novih vlaknastih materijala visokih performansi ne samo da može ispuniti zahtjeve zaštitnih performansi, već ima i bolje performanse nošenja u ukupnom kvalitetu, debljini i mekoći. Ovaj članak će detaljno opisati ovu vrstu mekane odjeće otporne na ubod.

Drugo, razvojni status odjeće otporne na ubod

Prema svojstvima materijala, odjeća otporna na ubod može se podijeliti na metalnu odjeću otpornu na ubode i nemetalnu odjeću otpornu na ubod. Osnovni materijal otporne na ubod metalne odeće otporne na ubod je metal, a uključuje i kompozitne materijale od metala i druge nemetalne materijale otporne na ubode. Originalna metalna odjeća otporna na ubod uglavnom koristi čelik, željezo i druge metale ili legure kao nosive materijale, a od nje se prave vage, krugovi, kvadrati, itd. kako bi se vezali za tekstilne tkanine, ili se kompletni limovi stavljaju u tekstilne tkanine kao nosivi materijali. a Podloga Sastavlja odjevni predmet otporan na ubod. Ovo metalno odijelo otporno na ubode je tvrdo odijelo otporno na ubode s dobrim performansama otpornosti na ubode, ali visoke tvrdoće i kvaliteta, loše propusnosti zraka i ne pogoduje pokretu trupa kada se nosi. Kako bi poboljšali mekoću odjeće otporne na ubod, istraživači su razvili polutvrdu, polumekanu metalnu odjeću otpornu na ubode. Ova vrsta odjeće otporne na ubod smanjuje kvalitetu i tvrdoću materijala u određenoj mjeri kombinacijom metalnih materijala i smola. Ne može ispuniti zahtjeve industrije za lagane, tanke i meke. Nemetalna odjeća otporna na ubod izrađena od vlaknastih materijala visokih performansi je vrsta mekane odjeće otporne na ubod, koja može ispuniti gore navedene zahtjeve za lakoćom, tankošću i mekoćom, a također je i trenutno žarište istraživanja. Osnovni zaštitni materijal ovog odijela otpornog na ubode uglavnom su vlakna visokih performansi. Trenutno tržište predstavljaju polietilen i aramid ultra visoke molekularne težine. Tkanina i smola su kombinovani kao sloj otporan na ubode, a višeslojni kompozit ima dobre performanse otpornosti na ubode, fleksibilno nošenje i ne utiče na ljudske aktivnosti. U poređenju sa metalnom odećom otpornom na ubod, na performanse nemetalne odeće otporne na ubode manje utiču promene u spoljašnjem okruženju. Ima stabilne performanse i veću primjenjivost u borbenom okruženju od -20 stepena -55 stepena. Promjene u vanjskom okruženju manje utiču na performanse nemetalne odjeće otporne na ubod. Ima stabilne performanse i veću primjenjivost u borbenom okruženju od -20 stepena -55 stepena. Promjene u vanjskom okruženju manje utiču na performanse nemetalne odjeće otporne na ubod. Ima stabilne performanse i veću primjenjivost u borbenom okruženju od -20 stepena -55 stepena.

3. Tehnički zahtjevi za policijsku odjeću otpornu na ubod u mojoj zemlji

Slijedi sveobuhvatan uvod u zahtjeve za odjeću otpornu na ubode na osnovu GA 68-2019 "policijske odjeće otporne na ubod".

3.1 Sastav odeće otporne na ubod

Policijska odjeća otporna na ubode sastoji se od jakne otporne na ubode, sloja otpornog na ubode i zaštitnog sloja otpornog na ubode.

3.2 Zahtjevi za izgled

Jakna otporna na ubode ne bi trebala biti bez nedostataka kao što su lomovi, plutajuće konopce i nedostajuće igle. Površina slojnog materijala otpornog na ubod nema nedostataka kao što su oštećenja, duboke udubljenja, ogrebotine, pukotine, neravnine, itd. Metalne materijale treba tretirati antikorozivnim tretmanom, a nemetalni materijali trebaju biti glatki. Isti sloj materijala protiv uboda treba da bude ujednačen, ravan i bez nedostataka kao što su lokalne izbočine i nabori. Slojevi otporni na ubod koji se sastoje od više slojeva materijala otpornog na ubod moraju imati iste specifikacije i dimenzije.

3.3 Zahtevi za kvalitet, boju i zaštićeno područje

Masa odjeće otporne na ubod tipa A je manja ili jednaka 2,8 kg, a masa odjeće otporne na ubode tipa B je manja ili jednaka 1.0kg. Kontrola kvaliteta proizvoda može osigurati da pokreti i taktički pokreti korisnika neće biti pogođeni kada ga nosi. Boja jakne otporne na ubode treba biti tamnoplava, a zaštitna površina sloja otpornog na ubode treba biti veća ili jednaka 0.25m2.

3.4 Zahtjevi protiv uboda

Odjeća otporna na ubod koristi D1 nož, a tijelo za testiranje koristi energiju udara od 24J±0.5J da probije odjeću otpornu na ubod. Pod efektivnim uslovima bušenja, odeća otporna na bušenje ne prodire; odjeća B-tipa otporna na ubod koristi alate D2 i D3 respektivno, a testno tijelo probija odjeću otpornu na ubod sa energijom udara od 24J±0.5J. U slučaju efektivne punkcije, odjevni predmet protiv uboda ne prodire.

3.5 Vodootpornost i temperaturna prilagodljivost

Na sobnoj temperaturi, nakon potapanja odjeće otporne na ubod u vodu na 30 minuta, ili na temperaturi okoline od -20 stepeni do 55 stepeni, performanse otporne na ubode ispunjavaju zahtjeve.

4. Nova mekana odjeća otporna na ubod

Mehanizmi otpornosti na ubod i metke su različiti. Otpornost na metke je uglavnom za sprečavanje oštećenja materijala od metka. Kinetička energija udarca metka raspršuje kinetičku energiju do neprobojnog materijala, koji difundira i apsorbira u trenutku kontakta sa neprobojnim materijalom. Što se tiče materije, način uništenja je izotropan. Prevencija uboda se uglavnom zasniva na principu samozaključavanja trenjem. Kako nož probija unutrašnjost odijela otpornog na ubode s određenom kinetičkom energijom, vlaknasti dio unutrašnje strukture otpornog na ubode se reže i skuplja, tako da je nož stegnut pređom. Pređa se stalno rasteže, a otpornost na trenje na nož sprečava da nož nastavi da buši. U ovom trenutku, stanje do koje je došlo deformacijom tkanine postaje "zaključano" stanje. Tokom procesa bušenja, oštećenje materijala od strane alata je uglavnom oštećenje od smicanja i oštećenja na zatezanje. Stoga, što je veća čvrstoća vlakna, što se više vlakana može srezati, i što je struktura pređe gušća u strukturi tkanine, to odjeća otporna na ubod može izdržati veću silu smicanja i to je pređa lakša u sebi. -zaključano stanje, to je lakše spriječiti. Ubodno odijelo je bolje.

Polietilenska vlakna ultra visoke molekularne težine i aramidna vlakna često se koriste za pripremu osnovnog zaštitnog sloja odjeće otporne na ubod zbog svoje ultra-visoke čvrstoće i modula, a svako ima mnoga izvrsna svojstva. UHMWPE vlakna su najjača vlakna na svijetu. Manje je gustoće od vode i ima fleksibilan molekularni lanac. Idealan je materijal za izradu lagane i meke odjeće otporne na ubode. Međutim, zbog niske tačke topljenja, performanse vlakna će biti značajno smanjene na visokim temperaturama, što ograničava njegovu primenu u nekim posebnim okruženjima. Čvrstoća, modul i izduženje pri lomljenju aramidnih vlakana su niži od polietilenskih vlakana ultra visoke molekularne težine, ali imaju dobru temperaturnu otpornost i mogu se koristiti u nekim visokim temperaturnim uvjetima. Kombinujući prednosti ova dva, priprema različitih vrsta kompozitne meke odeće otporne na ubode od UHMWPE vlakana i aramidnih vlakana (kao što je prikazano na slikama 1 i 2) postala je novi trend u razvoju odeće otporne na ubode. Izdržljiva odjeća. Na osnovu zadovoljavanja performansi otpornosti na ubode, odjeća otporna na ubode ima karakteristike lakoće, tankosti i mekoće. Metode pripreme i ispitivanja performansi ove vrste odjeće otporne na ubod opisane su u nastavku. Na osnovu zadovoljavanja performansi otpornosti na ubode, odjeća otporna na ubode ima karakteristike lakoće, tankosti i mekoće. Metode pripreme i ispitivanja performansi ove vrste odjeće otporne na ubod opisane su u nastavku. Na osnovu zadovoljavanja performansi otpornosti na ubode, odjeća otporna na ubode ima karakteristike lakoće, tankosti i mekoće. Metode pripreme i ispitivanja performansi ove vrste odjeće otporne na ubod opisane su u nastavku.

4.1 Proces pripreme odjeće otporne na ubod

4.1.1 Priprema polietilenskih vlakana ultra visoke molekularne težine

Koristeći polietilensku smolu ultra visoke molekulske težine kao osnovni materijal i domaće bijelo ulje kao rastvarač, osnovni rastvor za predenje priprema se bubrenjem i otapanjem u kotlu kroz proces stvrdnjavanja, te se miješa u paralelnom dvostrukom vijku da se formira ujednačeni topljeni ekstruder i prebačen na spinneret. Glava se raspršuje, a zamrznuti kolagen filamenti se dobijaju procesom oblikovanja predenje gelom. Zamrznuti kolagen filamenti se ekstrahuju i rastežu u više faza, a na kraju se dobijaju polietilenska vlakna visoke čvrstoće i visokog modula.

4.1.2 Priprema čipova otpornih na ubod

Pripremljena polietilenska vlakna visoke čvrstoće i visokog modula se ravnomerno razvlače mašinom za polaganje, impregniraju specijalnom mašinom za impregnaciju i brzo očvršćuju, a zatim se dobijeni slojeviti materijal kontinuirano umrežava i meša na 0 stepenu, 90 stepeni, 45 stepeni i 135 stepeni. Dobivena je netkana tkanina od polietilena ultra visoke molekularne težine otporna na ubod. Aramidna tkana tkanina je impregnirana i brzo očvršćava kroz istu mašinu za potapanje kako bi se popunile praznine između struktura vlakana tkane tkanine.

4.1.3 Priprema odjeće otporne na ubod

UHMWPE netkana tkanina otporna na ubod (gustina jednog sloja 150g/m2) i aramidna tkanina (gustina jednog sloja 400g/m2) seku se i laminiraju prema utvrđenoj veličini procesa i zahtjevima kvaliteta, te slažu i kombinuju u nizu, Toplotno su zapečaćeni u posebnu antistatičku hidrostatičku ceradu kako bi se stvorio hermetički zatvoren čip otporan na ubode. Umetnite iverje otporne na ubode u jaknu odeće otporne na ubode redosledom napred i pozadi da napravite odeću otpornu na ubode.

4.2 Test performansi protiv uboda

4.2.1 Metoda ispitivanja

Eksperiment dinamičkog probijanja je dizajniran u skladu sa GA 68-2019 standardom Ministarstva javne sigurnosti "Policijska odjeća otporna na ubode", koristeći mašinu za testiranje pada težine i standardne alate za rezanje (kao što je prikazano na slikama 3 i 4). Eksperimentalni koraci su sljedeći:

1) Zapakujte čip protiv uboda, označite mesta uboda na površini, rastojanje između svake tačke uboda nije manje od 50 mm, a rastojanje od ivice ubodenog čipa takođe mora biti veće od 50 mm;

2) Popravite osnovni materijal u skladu sa standardnim zahtevima i testirajte brzinu odskoka osnovnog materijala;

3) Zagrejte elektronski uređaj do stabilnog očitavanja, a zatim pričvrstite čip protiv uboda na podlogu;

4) Pričvrstite novi nekorišćeni alat na telo koje pada i pričvrstite ga na tester padajuće težine;

5) Poravnajte vrh sečiva za ubijanje sa točkom uboda čipa protiv probijanja, uključite dugme za podizanje težine pada, podignite teg za pad na određenu visinu i osigurajte da telo pada i nož imaju kinetičku energiju od 24 J zajedno;

6) Uključite dugme za ispuštanje, nož i telo koje pada zajedno će pasti kako bi završili prvu punkciju;

7) Zamijenite tačku penetracije, ponovite test i dovršite test ostalih tačaka.

4.2.2 Rezultati ispitivanja

U mnogim eksperimentalnim testovima različitih shema, otkriveno je da kada se UHMWPE netkana tkanina i aramidna tkana tkanina spoje u određenom omjeru, performanse otporne na ubod mogu biti zagarantovane da će zadovoljiti standard i ukupni kvalitet uboda -proof je otporan na odeću (testirano elektronskom vagom), debljina (testirano elektronskim meračem debljine) i mekoća (testirano sa testerom mekoće) može se održavati na dobrom nivou. Rezultati ispitivanja su prikazani u tabeli 1.

5 Zaključak

Sa napretkom nauke i tehnologije i podizanjem svijesti o sigurnosti ljudi, odjeća otporna na ubod, kao važna zaštitna oprema, sve se više koristi. Od vojske, policije i obezbeđenja do stjuardesa i dežurnih, nije neuobičajeno da se nose odela otporna na ubode. Istovremeno, kako bi se nosili sa složenim okruženjem, zahtjevi za performansama nošenja odjeće otporne na ubod također se stalno poboljšavaju. Lagana, lagana, mekana i udobna za nošenje odjeća otporna na ubod postala je glavni proizvod, koji zauzima veliko tržište.