Nova roupa resistente a golpes de composto macio com fibras de alto desempenho

No mundo de hoje, no contexto de paz e desenvolvimento, as guerras locais nunca pararam e ataques terroristas ocorreram de tempos em tempos. Por isso, a pesquisa e desenvolvimento de equipamentos de proteção militar e policial sempre atraiu muita atenção. Para o meu país, com base no controle estrito de armas e munições, as ameaças enfrentadas pela polícia da linha de frente vêm principalmente de perfurações, espancamentos, cortes etc. do corpo humano por objetos pontiagudos, como punhais e facas. De acordo com estatísticas da China Police Network, desde a fundação da Nova China, mais de 14,000 policiais de órgãos de segurança pública em todo o país morreram heroicamente e mais de 100,000 policiais foi ferido. De acordo com as estatísticas do primeiro semestre de 2020, um total de 169 policiais foram mortos no cumprimento do dever. A maioria das mortes e ferimentos da polícia está relacionada a instrumentos de matar, como punhais e baionetas. Como se defender efetivamente contra os ataques físicos dessas armas brancas? Garantir a segurança pessoal dos policiais sempre foi um assunto importante na pesquisa de equipamentos policiais.

A roupa à prova de facada é um tipo de equipamento que pode efetivamente impedir que armas afiadas e armas afiadas ataquem as partes protetoras de diferentes ângulos e reduzir a ameaça de facadas nas partes protetoras do corpo humano. Após anos de pesquisa e desenvolvimento, as roupas resistentes a facadas evoluíram gradualmente de roupas resistentes a facadas para roupas resistentes a facadas macias, levando em consideração o desempenho de uso e a adaptabilidade ambiental. A roupa resistente a golpes feita de novos materiais de fibra de alto desempenho pode não apenas atender aos requisitos de desempenho de proteção, mas também ter melhor desempenho de uso em qualidade geral, espessura e suavidade. Este artigo detalhará esse tipo de roupa macia e resistente a facadas.

Em segundo lugar, o status de desenvolvimento de roupas resistentes a facadas

De acordo com as propriedades do material, as roupas resistentes a facadas podem ser divididas em roupas resistentes a facadas de metal e roupas resistentes a facadas não metálicas. O material resistente a facadas do núcleo de roupas resistentes a facadas de metal é metal, e também inclui materiais compostos de metal e outros materiais resistentes a facadas não metálicas. A roupa resistente a facadas de metal original usa principalmente aço, ferro e outros metais ou ligas como materiais de suporte de carga e é feita em escalas, círculos, quadrados, etc. como materiais de suporte de carga. a Substrato Compõe a vestimenta resistente a golpes. Este traje à prova de facadas de metal é um traje duro à prova de facadas com bom desempenho à prova de facadas, mas alta dureza e qualidade, baixa permeabilidade ao ar e não é propício ao movimento do tronco quando usado. Para melhorar a suavidade das roupas resistentes a facadas, os pesquisadores desenvolveram roupas resistentes a facadas de metal metade duras e metade macias. Este tipo de roupa resistente a golpes reduz a qualidade e a dureza do material até certo ponto através da combinação de materiais metálicos e resinas. Não pode atender aos requisitos da indústria para leve, fino e macio. A roupa resistente a facadas não metálica feita de materiais de fibra de alto desempenho é um tipo de roupa resistente a facadas macia, que pode atender aos requisitos acima de leveza, magreza e suavidade, e também é um ponto de pesquisa atual. O material de proteção central deste traje resistente a facadas é principalmente fibras de alto desempenho. Atualmente, o mercado é representado por polietileno de ultra-alto peso molecular e aramida. O tecido e a resina são combinados como uma camada à prova de facadas, e o composto multicamadas tem bom desempenho à prova de facadas, uso flexível e não afeta as atividades humanas. Comparado com roupas resistentes a facadas de metal, o desempenho de roupas resistentes a facadas não metálicas é menos afetado por mudanças no ambiente externo. Possui desempenho estável e maior aplicabilidade no ambiente de combate de -20 grau -55 grau . O desempenho de roupas resistentes a facadas não metálicas é menos afetado por mudanças no ambiente externo. Possui desempenho estável e maior aplicabilidade no ambiente de combate de -20 grau -55 grau . O desempenho de roupas resistentes a facadas não metálicas é menos afetado por mudanças no ambiente externo. Possui desempenho estável e maior aplicabilidade no ambiente de combate de -20 grau -55 grau .

3. Requisitos técnicos para roupas à prova de facadas policiais no meu país

A seguir, uma introdução abrangente aos requisitos para roupas resistentes a facadas com base no padrão GA 68-2019 "Roupas à prova de facadas policiais".

3.1 Composição de roupas resistentes a facadas

A roupa à prova de facada da polícia consiste em uma jaqueta à prova de facada, uma camada à prova de facada e uma capa protetora de camada à prova de facada.

3.2 Requisitos de aparência

A jaqueta resistente a golpes deve estar livre de defeitos, como quebra, linhas flutuantes e falta de agulhas. A superfície do material da camada resistente a golpes não tem defeitos como danos, buracos profundos, arranhões, rachaduras, rebarbas, etc. Os materiais metálicos devem ser tratados com tratamento antiferrugem e os materiais não metálicos devem ser lisos. A mesma camada de material antiesfaqueamento deve ser uniforme, plana e livre de defeitos como saliências e dobras locais. Camadas resistentes a golpes consistindo em várias camadas de material resistente a golpes devem ter as mesmas especificações e dimensões.

3.3 Requisitos de qualidade, cor e área protegida

A massa da vestimenta à prova de facadas do tipo A é menor ou igual a 2,8 kg, e a massa da vestimenta à prova de facadas do tipo B é menor ou igual a 1.0kg. Controlar a qualidade do produto pode garantir que os movimentos do usuário e os movimentos táticos não sejam afetados ao usá-lo. A cor da jaqueta à prova de facada deve ser azul marinho, e a área de proteção da camada à prova de facada deve ser maior ou igual a 0.25m2.

3.4 Requisitos anti-esfaqueamento

A vestimenta à prova de facadas de grau A usa uma faca D1, e o corpo de teste usa uma energia de impacto de 24J±0.5J para perfurar a vestimenta à prova de facadas. Sob condições de perfuração efetivas, a roupa resistente à perfuração não penetra; a vestimenta resistente a perfurações tipo B usa ferramentas D2 e ​​D3 respectivamente, e o corpo de teste perfura a vestimenta resistente a perfurações com uma energia de impacto de 24J±0.5J. Em caso de punção efetiva, a vestimenta antifuro não penetra.

3.5 Resistência à água e adaptabilidade à temperatura

À temperatura ambiente, após a imersão da roupa resistente a golpes em água por 30 minutos, ou a uma temperatura ambiente de -20 graus a 55 graus, o desempenho resistente a golpes atende aos requisitos.

4. Novas roupas macias e resistentes a facadas

Os mecanismos de resistência a facadas e balas são diferentes. À prova de balas é principalmente para evitar danos à bala no material. A energia cinética de impacto da bala dispersa a energia cinética para o material à prova de balas, que se difunde e absorve no momento do contato com o material à prova de balas. Para a matéria, a forma de destruição é isotrópica. A prevenção de golpes baseia-se principalmente no princípio do autotravamento por fricção. À medida que a faca perfura o interior do traje à prova de facada com uma certa energia cinética, a parte do fio de fibra da estrutura interna do traje à prova de facada é cortada e encolhida, de modo que a faca é presa pelo fio. O fio é constantemente esticado e sua resistência ao atrito com a faca impede que a faca continue perfurando. Neste momento, o estado atingido pela deformação do tecido torna-se o estado "bloqueado". Durante o processo de punção, o dano ao material pela ferramenta é principalmente dano por cisalhamento e dano por tração. Portanto, quanto maior a resistência da fibra, mais fibras podem ser cortadas e quanto mais densa a estrutura do fio na estrutura do tecido, mais força de cisalhamento a roupa resistente a golpes pode suportar e mais fácil o fio é em um auto -estado de travamento, mais fácil é evitar O desempenho à prova de facada do traje de facada é melhor.

Fibras de polietileno de peso molecular ultra alto e fibras de aramida são frequentemente usadas para preparar a camada protetora do núcleo de roupas resistentes a golpes devido à sua resistência e módulo ultraelevados, e cada uma possui muitas propriedades excelentes. As fibras UHMWPE são as fibras mais fortes do mundo. É menos denso que a água e possui um material de cadeia molecular flexível. É um material ideal para fazer roupas leves e macias, resistentes a golpes. No entanto, devido ao seu baixo ponto de fusão, o desempenho da fibra será significativamente reduzido em altas temperaturas, o que limita sua aplicação em alguns ambientes especiais. A resistência, o módulo e o alongamento na ruptura das fibras de aramida são menores do que as fibras de polietileno de peso molecular ultra-alto, mas têm boa resistência à temperatura e podem ser usadas em algumas condições de alta temperatura. Combinando as vantagens dos dois, a preparação de vários tipos de roupas resistentes a facadas macias compostas feitas de fibra UHMWPE e fibra de aramida (como mostrado nas Figuras 1 e 2) tornou-se uma nova tendência no desenvolvimento de roupas resistentes a facadas. Roupas duráveis. Com base em satisfazer o desempenho à prova de facadas, a roupa resistente a facadas tem as características de leveza, magreza e suavidade. Os métodos de preparação e teste de desempenho deste tipo de roupa resistente a golpes são descritos abaixo. Com base em satisfazer o desempenho à prova de facadas, a roupa resistente a facadas tem as características de leveza, magreza e suavidade. Os métodos de preparação e teste de desempenho deste tipo de roupa resistente a golpes são descritos abaixo. Com base em satisfazer o desempenho à prova de facadas, a roupa resistente a facadas tem as características de leveza, magreza e suavidade. Os métodos de preparação e teste de desempenho deste tipo de roupa resistente a golpes são descritos abaixo.

4.1 Processo de preparação de roupas resistentes a facadas

4.1.1 Preparação de fibras de polietileno de ultra-alto peso molecular

Usando resina de polietileno de ultra-alto peso molecular como material de base e óleo branco doméstico como solvente, a solução de estoque de fiação é preparada por intumescimento e dissolução na chaleira através do processo de configuração, e é agitada em um parafuso duplo paralelo para formar um extrusora de fusão uniforme e transferida para a fieira A cabeça é pulverizada e os filamentos de colágeno congelados são obtidos através do processo de moldagem por fiação de gel. Os filamentos de colágeno congelados são extraídos e esticados em várias etapas e, finalmente, são obtidas fibras de polietileno de alta resistência e alto módulo.

4.1.2 Preparação de cavacos resistentes a golpes

As fibras de polietileno de alta resistência e alto módulo preparadas são espalhadas uniformemente com uma máquina de colocação, impregnadas com uma máquina de impregnação especial e rapidamente curadas, e então o material estratificado obtido é continuamente reticulado e composto em grau 0, 90 graus, 45 graus e 135 graus. O tecido não tecido resistente a golpes de polietileno de ultra-alto peso molecular foi obtido. O tecido de aramida é impregnado e curado rapidamente através da mesma máquina de imersão para preencher as lacunas entre as estruturas de fibra do tecido.

4.1.3 Preparação de roupas resistentes a golpes

O tecido não tecido resistente a golpes de UHMWPE (densidade de camada única 150g/m2) e tecido de aramida (densidade de camada única 400g/m2) são cortados e laminados de acordo com o tamanho do processo estabelecido e os requisitos de qualidade, e empilhados e combinados em sequência, Eles são selados a quente em uma lona hidrostática antiestática especial para criar um chip hermeticamente selado e resistente a golpes. Insira as lascas resistentes a facadas na jaqueta de roupa resistente a facadas na ordem da frente e de trás para fazer a roupa resistente a facadas.

4.2 Teste de desempenho anti-esfaqueamento

4.2.1 Método de teste

O experimento de punção dinâmica foi projetado de acordo com o padrão GA 68-2019 "Police Stab-Proof Clothing" do Ministério da Segurança Pública, usando uma máquina de teste de queda de peso e ferramentas de corte padrão (como mostrado nas Figuras 3 e 4). Os passos experimentais são os seguintes:

1) Embale o chip antifuro, marque os pontos de punção na superfície, a distância entre cada ponto de punção não é inferior a 50mm, e a distância da borda do chip de punção também deve ser maior que 50mm;

2) Fixe o material de base de acordo com os requisitos padrão e teste a taxa de rebote do material de base;

3) Pré-aqueça o dispositivo eletrônico para uma leitura estável e, em seguida, fixe o chip anti-ataque no material de suporte;

4) Fixe a nova ferramenta não utilizada no corpo em queda e prenda-a ao testador de peso de queda;

5) Alinhe a ponta da lâmina de punção com o ponto de punção do chip antiperfuração, ligue o botão de queda de peso, levante o peso de queda até uma certa altura e certifique-se de que o corpo de queda e a faca tenham energia cinética de 24J juntos;

6) Acione o botão de queda, a faca e o corpo em queda cairão juntos para completar a primeira punção;

7) Substitua o ponto de penetração, repita o teste e complete o teste dos outros pontos.

4.2.2 Resultados do teste

Em muitos testes experimentais de diferentes esquemas, verificou-se que quando o tecido não tecido UHMWPE e o tecido de aramida são compostos em uma certa proporção, o desempenho à prova de facada pode ser garantido para atender ao padrão e a qualidade geral da facada -proof é resistente à roupa (testado com uma balança eletrônica), espessura (testado com um medidor de espessura de balança eletrônica) e suavidade (testado com um testador de suavidade) pode ser mantido em um bom nível. Os resultados do teste são mostrados na Tabela 1.

5. Conclusão

Com o avanço da ciência e da tecnologia e a melhoria da consciência de segurança das pessoas, as roupas resistentes a facadas, como um importante equipamento de proteção, têm sido cada vez mais utilizadas. Dos militares, policiais e seguranças aos comissários de bordo e oficiais de serviço, não é incomum usar roupas resistentes a facadas. Ao mesmo tempo, para lidar com o ambiente complexo, os requisitos para o desempenho de roupas resistentes a facadas também estão melhorando constantemente. Leve, leve, macio e confortável de usar roupas resistentes a facadas tornou-se um produto mainstream, ocupando um mercado importante.