Neue Stichschutzkleidung aus weichem Verbundstoff mit Hochleistungsfasern

In der heutigen Welt, im Kontext von Frieden und Entwicklung, haben lokale Kriege nie aufgehört und von Zeit zu Zeit kam es zu Terroranschlägen. Daher hat die Forschung und Entwicklung von militärischer und polizeilicher Schutzausrüstung schon immer viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Aufgrund der strengen Waffen- und Munitionskontrolle des Landes bestehen die Bedrohungen, denen die Polizei an vorderster Front ausgesetzt ist, hauptsächlich aus dem Durchbohren, Schlagen, Hacken usw. des menschlichen Körpers mit scharfen Gegenständen wie Dolchen und Messern. Laut Statistiken des China Police Network sind seit der Gründung von New China mehr als 14.000 Polizisten von Organen der öffentlichen Sicherheit im ganzen Land heldenhaft gestorben, und mehr als 100.000 Polizisten starben verletzt worden. Laut Statistik wurden im ersten Halbjahr 2020 insgesamt 169 Polizisten im Dienst getötet. Die meisten Todesfälle und Verletzungen bei der Polizei stehen im Zusammenhang mit Tötungsinstrumenten wie Dolchen und Bajonetten. Wie kann man sich effektiv gegen die physischen Angriffe dieser Nahkampfwaffen verteidigen? Die Gewährleistung der persönlichen Sicherheit von Polizeibeamten ist seit jeher ein wichtiges Thema in der Polizeigeräteforschung.

Stichsichere Kleidung ist eine Art Ausrüstung, die wirksam verhindern kann, dass scharfe Waffen und scharfe Waffen die Schutzteile aus verschiedenen Winkeln angreifen, und die Gefahr von Stichwunden für die Schutzteile des menschlichen Körpers verringert. Nach Jahren der Forschung und Entwicklung hat sich stichfeste Kleidung allmählich von harter stichfester Kleidung zu weicher stichfester Kleidung entwickelt, wobei sowohl die Trageleistung als auch die Anpassungsfähigkeit an die Umgebung berücksichtigt wurden. Die stichfeste Kleidung aus neuen Hochleistungsfasermaterialien kann nicht nur die Anforderungen an die Schutzleistung erfüllen, sondern auch eine bessere Trageleistung in Bezug auf Gesamtqualität, Dicke und Weichheit aufweisen. Dieser Artikel beschreibt diese Art von weicher, stichfester Kleidung.

Zweitens der Entwicklungsstand von stichfester Kleidung

Stichschutzkleidung kann je nach Materialbeschaffenheit in Metallstichschutzkleidung und Nichtmetallstichschutzkleidung eingeteilt werden. Das stichfeste Kernmaterial von stichfester Kleidung aus Metall ist Metall und schließt auch Verbundmaterialien aus Metall und anderen nichtmetallischen stichfesten Materialien ein. Die ursprüngliche Metall-Stichschutzkleidung verwendet meist Stahl, Eisen und andere Metalle oder Legierungen als tragende Materialien und wird zu Schuppen, Kreisen, Quadraten usw. verarbeitet, um sie mit Textilgeweben zu verbinden, oder es werden komplette Metallbleche in Textilgewebe eingelegt als tragende Materialien. a Substrat Bildet das stichfeste Kleidungsstück. Dieser Stichschutzanzug aus Metall ist ein harter Stichschutzanzug mit guter Stichschutzleistung, aber hoher Härte und Qualität, schlechter Luftdurchlässigkeit und ist beim Tragen nicht förderlich für Rumpfbewegungen. Um die Weichheit stichfester Kleidung zu verbessern, haben Forscher halbharte, halbweiche stichfeste Metallkleidung entwickelt. Diese Art von Stichschutzkleidung mindert durch die Kombination von Metallwerkstoffen und Harzen in gewissem Maße die Qualität und Härte des Materials. Kann die Anforderungen der Industrie nach leicht, dünn und weich nicht erfüllen. Die nichtmetallische Stichschutzkleidung aus Hochleistungsfasermaterialien ist eine Art weiche Stichschutzkleidung, die die oben genannten Anforderungen an Leichtigkeit, Dünnheit und Weichheit erfüllen kann und auch ein aktueller Forschungsschwerpunkt ist. Das Kernschutzmaterial dieses stichfesten Anzugs sind hauptsächlich Hochleistungsfasern. Derzeit wird der Markt durch ultrahochmolekulares Polyethylen und Aramid repräsentiert. Der Stoff und das Harz werden als Stichschutzschicht kombiniert, und der mehrschichtige Verbundstoff hat eine gute Stichschutzleistung, einen flexiblen Tragekomfort und beeinträchtigt menschliche Aktivitäten nicht. Im Vergleich zu stichfester Kleidung aus Metall wird die Leistung von nichtmetallischer stichfester Kleidung weniger durch Änderungen in der äußeren Umgebung beeinflusst. Es hat eine stabile Leistung und eine höhere Anwendbarkeit in der Kampfumgebung von -20 Grad -55 Grad . Die Leistung von nicht metallischer stichfester Kleidung wird weniger von Änderungen in der äußeren Umgebung beeinflusst. Es hat eine stabile Leistung und eine höhere Anwendbarkeit in der Kampfumgebung von -20 Grad -55 Grad . Die Leistung von nicht metallischer stichfester Kleidung wird weniger von Änderungen in der äußeren Umgebung beeinflusst. Es hat eine stabile Leistung und eine höhere Anwendbarkeit in der Kampfumgebung von -20 Grad -55 Grad .

3. Technische Anforderungen an stichsichere Polizeikleidung in meinem Land

Im Folgenden finden Sie eine umfassende Einführung in die Anforderungen an Stichschutzkleidung auf Basis der GA 68-2019-Norm "Stichschutzkleidung der Polizei".

3.1 Zusammensetzung stichfester Kleidung

Die Polizei-Stichschutzkleidung besteht aus einer Stichschutzjacke, einer Stichschutzschicht und einer Stichschutzschicht-Schutzhülle.

3.2 Erscheinungsanforderungen

Die stichfeste Ummantelung sollte frei von Mängeln wie Brüchen, schwimmenden Leinen und fehlenden Nadeln sein. Die Oberfläche des stichfesten Schichtmaterials weist keine Defekte wie Beschädigungen, tiefe Vertiefungen, Kratzer, Risse, Grate usw. auf. Metallmaterialien sollten mit einer Antirostbehandlung behandelt werden, und nichtmetallische Materialien sollten glatt sein. Dieselbe Schicht aus Stichschutzmaterial sollte gleichmäßig, flach und frei von Fehlern wie lokalen Vorsprüngen und Falten sein. Stichfeste Schichten, die aus mehreren Schichten stichfesten Materials bestehen, müssen die gleichen Spezifikationen und Abmessungen haben.

3.3 Qualitäts-, Farb- und Schutzbereichsanforderungen

Die Masse der stichfesten Kleidung des Typs A beträgt höchstens 2,8 kg und die Masse der stichfesten Kleidung des Typs B beträgt höchstens 1,0 kg. Die Qualitätskontrolle des Produkts kann sicherstellen, dass die Bewegungen und taktischen Bewegungen des Trägers beim Tragen nicht beeinträchtigt werden. Die Farbe der stichsicheren Kleidungsjacke sollte marineblau sein und die Schutzfläche der stichsicheren Schicht sollte größer oder gleich 0,25 m2 sein.

3.4 Anti-Stich-Anforderungen

Stichsichere Kleidung der Klasse A verwendet ein D1-Messer, und der Testkörper verwendet eine Aufprallenergie von 24 J ± 0,5 J, um die stichsichere Kleidung zu durchbohren. Unter effektiven Durchstichbedingungen dringt die durchstichfeste Kleidung nicht ein; die stichfeste Kleidung vom Typ B verwendet D2- bzw. D3-Werkzeuge, und der Testkörper durchsticht die stichfeste Kleidung mit einer Aufprallenergie von 24 J ± 0,5 J. Bei einer effektiven Punktion dringt die Stichschutzbekleidung nicht ein.

3.5 Wasserbeständigkeit und Temperaturanpassungsfähigkeit

Bei Raumtemperatur, nachdem die Stichschutzkleidung 30 Minuten lang in Wasser getaucht wurde, oder bei einer Umgebungstemperatur von -20 Grad bis 55 Grad erfüllt die Stichschutzleistung die Anforderungen.

4. Neue weiche stichfeste Kleidung

Die Mechanismen der Stich- und Durchschusshemmung sind unterschiedlich. Kugelsicher dient hauptsächlich dazu, eine Beschädigung des Materials durch Kugeln zu verhindern. Die kinetische Aufprallenergie des Geschosses verteilt die kinetische Energie auf das kugelsichere Material, das im Moment des Kontakts mit dem kugelsicheren Material diffundiert und absorbiert. Für Materie ist der Zerstörungsweg isotrop. Der Stichschutz basiert hauptsächlich auf dem Prinzip der kraftschlüssigen Selbsthemmung. Wenn das Messer mit einer bestimmten kinetischen Energie in das Innere des Stichschutzanzugs eindringt, wird der Fasergarnteil der inneren Struktur des Stichschutzanzugs geschnitten und geschrumpft, so dass das Messer durch das Garn eingeklemmt wird. Das Garn wird ständig gedehnt und sein Reibungswiderstand zum Messer verhindert, dass das Messer weiter einsticht. Zu diesem Zeitpunkt wird der durch die Verformung des Gewebes erreichte Zustand zum "verriegelten" Zustand. Beim Einstichvorgang sind die Materialbeschädigungen durch das Werkzeug hauptsächlich Scherbeschädigungen und Zugbeschädigungen. Je höher die Festigkeit der Faser, desto mehr Fasern können geschert werden, und je dichter die Garnstruktur in der Gewebestruktur, desto mehr Scherkraft kann die stichfeste Kleidung widerstehen, und desto leichter ist das Garn in sich selbst - Verriegelungszustand, desto leichter ist es zu verhindern. Die stichsichere Leistung des Stichschutzanzugs ist besser.

Polyethylenfasern mit ultrahohem Molekulargewicht und Aramidfasern werden aufgrund ihrer ultrahohen Festigkeit und ihres Moduls häufig zur Herstellung der Kernschutzschicht von stichfester Kleidung verwendet, und jede hat viele hervorragende Eigenschaften. UHMWPE-Fasern sind die stärksten Fasern der Welt. Es ist weniger dicht als Wasser und hat ein flexibles Molekülkettenmaterial. Es ist ein ideales Material zur Herstellung von leichter und weicher Stichschutzkleidung. Aufgrund ihres niedrigen Schmelzpunkts wird die Leistung der Faser jedoch bei hohen Temperaturen erheblich reduziert, was ihre Anwendung in einigen speziellen Umgebungen einschränkt. Die Festigkeit, der Modul und die Bruchdehnung von Aramidfasern sind niedriger als die von Polyethylenfasern mit ultrahohem Molekulargewicht, aber sie haben eine gute Temperaturbeständigkeit und können unter einigen Hochtemperaturbedingungen verwendet werden. Durch die Kombination der Vorteile der beiden ist die Herstellung verschiedener Arten von weicher stichfester Verbundkleidung aus UHMWPE-Fasern und Aramidfasern (wie in den 1 und 2 gezeigt) zu einem neuen Trend in der Entwicklung stichfester Kleidung geworden. Strapazierfähige Kleidung. Auf der Grundlage der Erfüllung der stichfesten Leistung hat die stichfeste Kleidung die Eigenschaften von Leichtigkeit, Dünnheit und Weichheit. Die Herstellungs- und Leistungstestmethoden dieser Art von stichfester Kleidung werden unten beschrieben. Auf der Grundlage der Erfüllung der stichfesten Leistung hat die stichfeste Kleidung die Eigenschaften von Leichtigkeit, Dünnheit und Weichheit. Die Herstellungs- und Leistungstestmethoden dieser Art von stichfester Kleidung werden unten beschrieben. Auf der Grundlage der Erfüllung der stichfesten Leistung hat die stichfeste Kleidung die Eigenschaften von Leichtigkeit, Dünnheit und Weichheit. Die Herstellungs- und Leistungstestmethoden dieser Art von stichfester Kleidung werden unten beschrieben.

4.1 Herstellungsprozess von stichfester Kleidung

4.1.1 Herstellung von Polyethylenfasern mit ultrahohem Molekulargewicht

Unter Verwendung von Polyethylenharz mit ultrahohem Molekulargewicht als Grundmaterial und heimischem Weißöl als Lösungsmittel wird die Spinnstofflösung durch Quellen und Auflösen im Kessel während des Abbindeprozesses hergestellt und in einer parallelen Doppelschnecke gerührt, um a zu bilden Extruder mit gleichmäßiger Schmelze und Übertragung auf die Spinndüse. Der Kopf wird ausgesprüht, und die gefrorenen Kollagenfilamente werden durch das Gel-Spinnformverfahren erhalten. Die gefrorenen Kollagenfilamente werden in mehreren Stufen extrahiert und gestreckt, und schließlich werden hochfeste und hochmodulige Polyethylenfasern erhalten.

4.1.2 Herstellung stichfester Chips

Die vorbereiteten hochfesten und hochmoduligen Polyethylenfasern werden mit einer Legemaschine gleichmäßig verteilt, mit einer speziellen Imprägniermaschine imprägniert und schnell ausgehärtet, und dann wird das erhaltene Schichtmaterial bei 0 Grad kontinuierlich vernetzt und compoundiert. 90 Grad, 45 Grad und 135 Grad. Es wurde ein stichfester Vliesstoff aus Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht erhalten. Das Aramidgewebe wird durch die gleiche Tauchmaschine imprägniert und schnell gehärtet, um die Lücken zwischen den Faserstrukturen des Gewebes zu füllen.

4.1.3 Vorbereitung stichfester Kleidung

Der stichfeste UHMWPE-Vliesstoff (Einzelschichtdichte 150 g/m2) und das Aramidgewebe (Einzelschichtdichte 400 g/m2) werden gemäß den festgelegten Prozessgrößen- und Qualitätsanforderungen geschnitten und laminiert und der Reihe nach gestapelt und kombiniert. Die Sie werden in eine spezielle antistatische hydrostatische Plane heißversiegelt, um einen hermetisch versiegelten, stichfesten Chip zu erzeugen. Führen Sie die stichfesten Chips in der Reihenfolge von vorne und hinten in die stichfeste Kleidung ein, um die stichfeste Kleidung herzustellen.

4.2 Stichschutzleistungstest

4.2.1 Prüfverfahren

Das dynamische Durchstichexperiment wurde in Übereinstimmung mit dem GA 68-2019-Standard "Police Stich-Proof Clothing" des Ministeriums für öffentliche Sicherheit unter Verwendung einer Fallgewichtstestmaschine und Standard-Schneidwerkzeugen (wie in den Abbildungen 3 und 4 gezeigt) entwickelt. Die experimentellen Schritte sind wie folgt:

1) Verpacken Sie den Pannenschutzchip, markieren Sie die Einstichpunkte auf der Oberfläche, der Abstand zwischen jedem Einstichpunkt beträgt nicht weniger als 50 mm und der Abstand vom Rand des Einstichchips muss ebenfalls größer als 50 mm sein;

2) Befestigen Sie das Basismaterial gemäß den Standardanforderungen und testen Sie die Rückprallrate des Basismaterials.

3) Heizen Sie das elektronische Gerät auf einen stabilen Messwert vor und befestigen Sie dann den Anti-Stab-Chip auf dem Trägermaterial;

4) Befestigen Sie das neue unbenutzte Werkzeug am Fallkörper und befestigen Sie es am Fallgewichtsprüfgerät;

5) Richten Sie die Spitze der Durchstechklinge mit dem Durchstechpunkt des Anti-Durchstich-Chips aus, schalten Sie die Taste zum Anheben des Fallgewichts ein, heben Sie das Fallgewicht auf eine bestimmte Höhe und stellen Sie sicher, dass der Fallkörper und das Messer eine kinetische Energie von 24 J haben zusammen;

6) Schalten Sie den Fallknopf ein, das Messer und der fallende Körper fallen zusammen, um den ersten Einstich zu vervollständigen;

7) Ersetzen Sie den Penetrationspunkt, wiederholen Sie den Test und führen Sie den Test anderer Punkte durch.

4.2.2 Testergebnisse

In vielen experimentellen Tests verschiedener Schemata wurde festgestellt, dass, wenn der UHMWPE-Vliesstoff und der Aramid-Webstoff in einem bestimmten Verhältnis zusammengesetzt werden, die Stichfestigkeitsleistung garantiert werden kann, um den Standard zu erfüllen, und die Gesamtstichqualität -proof ist widerstandsfähig gegen Kleidung (getestet mit einer elektronischen Waage), Dicke (getestet mit einem Dickenmesser einer elektronischen Waage) und Weichheit (getestet mit einem Weichheitstester) können auf einem guten Niveau gehalten werden. Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

5. Schlussfolgerung

Mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie und der Verbesserung des Sicherheitsbewusstseins der Menschen wurde stichfeste Kleidung als wichtige Schutzausrüstung immer häufiger verwendet. Vom Militär, der Polizei und der Sicherheit bis hin zu Flugbegleitern und Dienstoffizieren ist es nicht ungewöhnlich, dass stichfeste Anzüge getragen werden. Gleichzeitig steigen auch die Anforderungen an das Trageverhalten von stichfester Kleidung stetig, um dem komplexen Umfeld gerecht zu werden. Leichte, leichte, weiche und angenehm zu tragende stichfeste Kleidung ist zu einem Mainstream-Produkt geworden, das einen großen Markt besetzt.