Pakaian tahan tikaman komposit lembut baharu dengan gentian berprestasi tinggi

Dalam dunia hari ini, dalam konteks keamanan dan pembangunan, peperangan tempatan tidak pernah berhenti dan serangan pengganas berlaku dari semasa ke semasa. Oleh itu, penyelidikan dan pembangunan peralatan perlindungan tentera dan polis sentiasa menarik perhatian ramai. Bagi negara saya, berdasarkan kawalan ketat negara terhadap senjata api dan peluru, ancaman yang dihadapi oleh polis barisan hadapan terutamanya datang daripada menindik, memukul, menggodam dan sebagainya badan manusia dengan objek tajam seperti belati dan pisau. Menurut statistik dari China Police Network, sejak penubuhan New China, lebih daripada 14,000 pegawai polis dari organ keselamatan awam di seluruh negara telah meninggal dunia secara heroik, dan lebih daripada 100,000 pegawai polis telah telah cedera. Menurut statistik pada separuh pertama tahun 2020, seramai 169 anggota polis terbunuh dalam menjalankan tugas. Kebanyakan kematian dan kecederaan polis berkaitan dengan peralatan membunuh seperti belati dan bayonet. Bagaimana untuk mempertahankan secara berkesan terhadap serangan fizikal senjata jarak dekat ini? Memastikan keselamatan diri pegawai polis sentiasa menjadi subjek penting dalam penyelidikan peralatan polis.

Pakaian kalis tikaman ialah sejenis peralatan yang berkesan boleh menghalang senjata tajam dan senjata tajam daripada menyerang bahagian pelindung dari sudut yang berbeza dan mengurangkan ancaman luka tikaman pada bahagian pelindung tubuh manusia. Selepas bertahun-tahun penyelidikan dan pembangunan, pakaian tahan tikaman telah berkembang secara beransur-ansur daripada pakaian tahan tikaman keras kepada pakaian tahan tikaman lembut, dengan mengambil kira prestasi pemakaian dan kebolehsuaian persekitaran. Pakaian tahan tikaman yang diperbuat daripada bahan gentian berprestasi tinggi baharu bukan sahaja dapat memenuhi keperluan prestasi perlindungan, tetapi juga mempunyai prestasi pemakaian yang lebih baik dalam kualiti keseluruhan, ketebalan dan kelembutan. Artikel ini akan memperincikan jenis pakaian tahan tikaman lembut ini.

Kedua, status pembangunan pakaian tahan tikaman

Mengikut sifat bahan, pakaian tahan tikaman boleh dibahagikan kepada pakaian tahan tikaman logam dan pakaian tahan tikaman bukan logam. Bahan tahan tikaman teras pakaian tahan tikaman logam adalah logam, dan ia juga termasuk bahan komposit logam dan bahan tahan tikaman bukan logam yang lain. Pakaian tahan tikaman logam asal kebanyakannya menggunakan keluli, besi dan logam atau aloi lain sebagai bahan menanggung beban, dan dijadikan penimbang, bulatan, segi empat sama, dsb. untuk diikat dengan fabrik tekstil, atau kepingan logam lengkap diletakkan dalam fabrik tekstil sebagai bahan pembawa beban. a Substrat Membina pakaian tahan tikaman. Sut kalis tikaman logam ini ialah sut kalis tikaman keras dengan prestasi kalis tikaman yang baik, tetapi kekerasan dan kualiti yang tinggi, kebolehtelapan udara yang lemah, dan tidak kondusif untuk pergerakan batang apabila dipakai. Untuk meningkatkan kelembutan pakaian tahan tikaman, penyelidik telah membangunkan pakaian tahan tikaman logam separuh keras dan separuh lembut. Pakaian tahan tikaman jenis ini mengurangkan kualiti dan kekerasan bahan ke tahap tertentu melalui gabungan bahan logam dan resin. Tidak dapat memenuhi keperluan industri untuk cahaya, nipis dan lembut. Pakaian tahan tikaman bukan logam yang diperbuat daripada bahan gentian berprestasi tinggi adalah sejenis pakaian tahan tikaman lembut, yang boleh memenuhi keperluan ringan, kenipisan dan kelembutan di atas, dan juga merupakan hotspot penyelidikan semasa. Bahan pelindung teras sut tahan tikaman ini terutamanya gentian berprestasi tinggi. Pada masa ini, pasaran diwakili oleh polietilena dan aramid berat molekul ultra tinggi. Fabrik dan resin digabungkan sebagai lapisan kalis tikaman, dan komposit berbilang lapisan mempunyai prestasi kalis tikaman yang baik, pemakaian fleksibel, dan tidak menjejaskan aktiviti manusia. Berbanding dengan pakaian tahan tikaman logam, prestasi pakaian tahan tikaman bukan logam kurang terjejas oleh perubahan dalam persekitaran luaran. Ia mempunyai prestasi yang stabil dan kebolehgunaan yang lebih tinggi dalam persekitaran pertempuran -20 darjah -55 darjah . Prestasi pakaian tahan tikaman bukan logam kurang terjejas oleh perubahan dalam persekitaran luaran. Ia mempunyai prestasi yang stabil dan kebolehgunaan yang lebih tinggi dalam persekitaran pertempuran -20 darjah -55 darjah . Prestasi pakaian tahan tikaman bukan logam kurang terjejas oleh perubahan dalam persekitaran luaran. Ia mempunyai prestasi yang stabil dan kebolehgunaan yang lebih tinggi dalam persekitaran pertempuran -20 darjah -55 darjah .

3. Keperluan teknikal untuk pakaian kalis tikaman polis di negara saya

Berikut ialah pengenalan menyeluruh kepada keperluan untuk pakaian tahan tikaman berdasarkan standard GA 68-2019 "Pakaian tahan tikaman polis".

3.1 Komposisi pakaian tahan tikaman

Pakaian kalis tikaman polis terdiri daripada jaket kalis tikaman, lapisan kalis tikaman dan penutup pelindung lapisan kalis tikaman.

3.2 Keperluan penampilan

Jaket tahan tikaman hendaklah bebas daripada kecacatan seperti pecah, garis terapung dan jarum yang hilang. Permukaan bahan lapisan tahan tikaman tidak mempunyai kecacatan seperti kerosakan, lubang dalam, calar, retak, burr, dll. Bahan logam harus dirawat dengan rawatan anti-karat, dan bahan bukan logam hendaklah licin. Lapisan bahan anti-tikam yang sama hendaklah seragam, rata, dan bebas daripada kecacatan seperti tonjolan dan lipatan tempatan. Lapisan tahan tikaman yang terdiri daripada berbilang lapisan bahan tahan tikaman hendaklah mempunyai spesifikasi dan dimensi yang sama.

3.3 Kualiti, warna dan keperluan kawasan terlindung

Jisim pakaian kalis tikaman jenis A adalah kurang daripada atau sama dengan 2.8kg dan jisim pakaian kalis tikaman jenis B adalah kurang daripada atau sama dengan 1.0kg. Mengawal kualiti produk dapat memastikan pergerakan dan pergerakan taktikal pemakai tidak terjejas ketika memakainya. Warna jaket pakaian kalis tikaman hendaklah berwarna biru laut dan kawasan perlindungan lapisan kalis tikaman hendaklah lebih besar daripada atau sama dengan 0.25m2.

3.4 Keperluan anti-tikam

Pakaian kalis tikaman Gred A menggunakan pisau D1 dan badan ujian menggunakan tenaga hentaman 24J±0.5J untuk menembusi pakaian kalis tikaman. Di bawah keadaan tusukan yang berkesan, pakaian tahan tusukan tidak menembusi; pakaian tahan tikaman jenis B masing-masing menggunakan alatan D2 dan D3, dan badan ujian menembusi pakaian kalis tikaman dengan tenaga hentaman 24J±0.5J. Dalam kes tusukan berkesan, pakaian anti-tusukan tidak menembusi.

3.5 Rintangan air dan kebolehsuaian suhu

Pada suhu bilik, selepas merendam pakaian tahan tikaman dalam air selama 30 minit, atau pada suhu ambien -20 darjah hingga 55 darjah , prestasi tahan tikaman memenuhi keperluan.

4. Pakaian baru tahan tikaman lembut

Mekanisme rintangan tikaman dan peluru adalah berbeza. Kalis peluru adalah terutamanya untuk mengelakkan kerosakan peluru kepada bahan. Tenaga kinetik hentaman peluru menyebarkan tenaga kinetik kepada bahan kalis peluru, yang meresap dan menyerap pada saat bersentuhan dengan bahan kalis peluru. Untuk perkara, cara pemusnahan adalah isotropik. Pencegahan tikaman adalah berdasarkan prinsip penguncian diri geseran. Apabila pisau menembusi bahagian dalam sut kalis tikaman dengan tenaga kinetik tertentu, bahagian benang gentian struktur dalaman sut kalis tikaman dipotong dan dikecutkan, supaya pisau diapit oleh benang. Benang sentiasa diregangkan, dan rintangan geserannya terhadap pisau menghalang pisau daripada terus menusuk. Pada masa ini, keadaan yang dicapai oleh ubah bentuk fabrik menjadi keadaan "terkunci". Semasa proses tusukan, kerosakan pada bahan oleh alat terutamanya kerosakan ricih dan kerosakan tegangan. Oleh itu, lebih tinggi kekuatan gentian, lebih banyak gentian yang boleh digunting, dan lebih padat struktur benang dalam struktur fabrik, lebih banyak daya ricih pakaian tahan tikaman boleh tahan, dan lebih mudah benang itu dalam diri. -keadaan mengunci, lebih mudah untuk menghalang Prestasi kalis tikaman sut tikaman adalah lebih baik.

Gentian polietilena berat molekul ultra tinggi dan gentian aramid sering digunakan untuk menyediakan lapisan pelindung teras pakaian tahan tikaman kerana kekuatan dan modulus ultra tinggi mereka, dan setiap satunya mempunyai banyak sifat yang sangat baik. Gentian UHMWPE ialah gentian terkuat di dunia. Ia kurang tumpat daripada air dan mempunyai bahan rantai molekul yang fleksibel. Ia adalah bahan yang sesuai untuk membuat pakaian tahan tikaman yang ringan dan lembut. Walau bagaimanapun, disebabkan takat leburnya yang rendah, prestasi gentian akan berkurangan dengan ketara pada suhu tinggi, yang mengehadkan penggunaannya dalam beberapa persekitaran khas. Kekuatan, modulus dan pemanjangan pada pecah gentian aramid adalah lebih rendah daripada gentian polietilena berat molekul ultra tinggi, tetapi mereka mempunyai rintangan suhu yang baik dan boleh digunakan dalam beberapa keadaan suhu tinggi. Menggabungkan kelebihan kedua-duanya, penyediaan pelbagai jenis pakaian tahan tikaman komposit lembut yang diperbuat daripada gentian UHMWPE dan gentian aramid (seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1 dan 2) telah menjadi trend baharu dalam pembangunan pakaian tahan tikaman. Pakaian tahan lasak. Atas dasar memuaskan prestasi kalis tikaman, pakaian tahan tikaman mempunyai ciri-ciri ringan, nipis dan lembut. Kaedah penyediaan dan ujian prestasi jenis pakaian tahan tikaman ini diterangkan di bawah. Atas dasar memuaskan prestasi kalis tikaman, pakaian tahan tikaman mempunyai ciri-ciri ringan, nipis dan lembut. Kaedah penyediaan dan ujian prestasi jenis pakaian tahan tikaman ini diterangkan di bawah. Atas dasar memuaskan prestasi kalis tikaman, pakaian tahan tikaman mempunyai ciri-ciri ringan, nipis dan lembut. Kaedah penyediaan dan ujian prestasi jenis pakaian tahan tikaman ini diterangkan di bawah.

4.1 Proses penyediaan pakaian tahan tikaman

4.1.1 Penyediaan gentian polietilena berat molekul ultra tinggi

Menggunakan resin polietilena berat molekul ultra tinggi sebagai bahan asas dan minyak putih domestik sebagai pelarut, larutan stok berputar disediakan dengan membengkak dan melarutkan dalam cerek melalui proses penetapan, dan dikacau dalam skru berkembar selari untuk membentuk penyemperit cair seragam dan dipindahkan ke spinneret Kepala disembur keluar, dan filamen kolagen beku diperoleh melalui proses pengacuan gel berputar. Filamen kolagen beku diekstrak dan diregangkan dalam pelbagai peringkat, dan akhirnya gentian polietilena berkekuatan tinggi dan modulus tinggi diperolehi.

4.1.2 Penyediaan cip kalis tikaman

Gentian polietilena berkekuatan tinggi dan modulus tinggi yang disediakan dihamparkan sama rata dengan mesin peletak, diresapi dengan mesin impregnasi khas dan diawet dengan cepat, dan kemudian bahan berlapis yang diperolehi disambung silang secara berterusan dan dikompaun pada darjah 0 , 90 darjah , 45 darjah , dan 135 darjah . Fabrik bukan tenunan tahan tusukan polietilena berat molekul ultra tinggi telah diperolehi. Kain tenunan aramid diresapi dan disembuhkan dengan cepat melalui mesin celup yang sama untuk mengisi celah antara struktur gentian fabrik tenunan.

4.1.3 Penyediaan pakaian tahan tikaman

Fabrik bukan tenunan tahan tikaman UHMWPE (ketumpatan satu lapisan 150g/m2) dan fabrik tenunan aramid (ketumpatan satu lapisan 400g/m2) dipotong dan dilaminasi mengikut saiz proses dan keperluan kualiti yang ditetapkan, dan disusun dan digabungkan dalam urutan, Mereka dimeterai haba ke dalam terpal hidrostatik anti-statik khas untuk mencipta cip yang dimeterai secara hermetik, tahan tikaman. Masukkan cip kalis tikaman ke dalam jaket pakaian kalis tikaman mengikut urutan hadapan dan belakang untuk membuat pakaian kalis tikaman.

4.2 Ujian prestasi anti-tikam

4.2.1 Kaedah ujian

Percubaan tusukan dinamik direka bentuk mengikut piawaian GA 68-2019 "Pakaian Kalis Tusukan Polis" Kementerian Keselamatan Awam, menggunakan mesin ujian berat jatuh dan alat pemotong standard (seperti ditunjukkan dalam Rajah 3 dan 4). Langkah-langkah eksperimen adalah seperti berikut:

1) Bungkus cip anti-tusukan, tandakan titik tusukan pada permukaan, jarak antara setiap titik tusukan tidak kurang daripada 50mm, dan jarak dari tepi cip tusukan juga mestilah lebih besar daripada 50mm;

2) Betulkan bahan asas mengikut keperluan standard, dan uji kadar lantunan bahan asas;

3) Panaskan peranti elektronik kepada bacaan yang stabil, dan kemudian betulkan cip anti-tikam pada bahan sokongan;

4) Betulkan alat baru yang tidak digunakan pada badan yang jatuh dan pasangkannya pada penguji berat jatuh;

5) Selaraskan hujung bilah tusukan dengan titik tusukan cip anti-tusukan, hidupkan butang drop weight up, angkat berat drop ke ketinggian tertentu, dan pastikan badan drop dan pisau mempunyai tenaga kinetik 24J bersama-sama;

6) Hidupkan butang jatuh, pisau dan badan yang jatuh akan jatuh bersama untuk menyelesaikan tusukan pertama;

7) Gantikan titik penembusan, ulangi ujian, dan lengkapkan ujian mata lain.

4.2.2 Keputusan ujian

Dalam banyak ujian eksperimen skema yang berbeza, didapati bahawa apabila fabrik bukan tenunan UHMWPE dan fabrik tenunan aramid dikompaun dalam perkadaran tertentu, prestasi kalis tikaman boleh dijamin untuk memenuhi standard, dan kualiti keseluruhan tikaman. -bukti tahan terhadap pakaian (diuji dengan neraca elektronik), ketebalan (Diuji dengan tolok ketebalan neraca elektronik) dan kelembutan (diuji dengan penguji kelembutan) boleh dikekalkan pada tahap yang baik. Keputusan ujian ditunjukkan dalam Jadual 1.

5. Kesimpulan

Dengan kemajuan sains dan teknologi serta peningkatan kesedaran keselamatan orang ramai, pakaian tahan tikaman, sebagai peralatan perlindungan yang penting, telah digunakan dengan lebih meluas. Daripada tentera, polis, dan keselamatan kepada atendan penerbangan dan pegawai bertugas, sut tahan tikaman tidak biasa dipakai. Pada masa yang sama, untuk menghadapi persekitaran yang kompleks, keperluan untuk prestasi pemakaian pakaian tahan tikaman juga sentiasa bertambah baik. Ringan, ringan, lembut dan selesa dipakai pakaian tahan tikaman telah menjadi produk arus perdana, menduduki pasaran utama.