Forschungsstatus und Aussicht auf Antischneidergewebe wie UHMWPE-Faser

Um Antischneiderungsprodukte zu entwickelnAnwesendDer Forschungsstatus des Antischneiderstoffs wurde zusammengefasst. Aus der Sicht der FaserAnwesendEigentum von EdelstahlfasernAnwesendUHMWPE -FaserAnwesendAramid und Glasfaser waren eingeführt. Aus der Perspektive des GarnsAnwesenddas Eigentum von Blended GarnAnwesendVerbundgarn und Garn aus Spezial Die Behandlung wurde eingeführt. Aus der Perspektive des StoffesAnwesenddas Eigentum von gestricktem StoffAnwesendgewebter StoffAnwesendnicht gewebelt Stoff und Verbundgewebe wurden eingeführt. Der Anwendungsstatus und Mängel des Anti-Schneider-HandschuhsAnwesendAntikutting Armguard und Anti-Schneider-Kleidung wurden darauf hingewiesen. Die Anti-Schneider-Eigenschaft des Antischneiderstoffs war analysiertAnwesendund die relevanten Teststandards im In- und Ausland wurden verglichen. Es wird angenommen, dass die Forschung von Anti-Schneider-Stoff sollte sich auf den Anti-Schneider-Mechanismus konzentrierenAnwesendStoffstruktur & Struktur und menschliche Ergonomie.

Einführung

Anti-Schneiderstoffe sind Sicherheitsmaterialien, mit denen Personen vor Verletzungen geschützt sind, die durch scharfe Werkzeuge wie Messer und Klingen verursacht werden. Diese Materialien sind für Militär- und Polizeipersonal von wesentlicher Bedeutung, einschließlich patrouillierender Beamter und Gefängniswärter. Darüber hinaus werden sie in zivilen Industrien wie Bau, Renovierung, Glasherstellung und Chemikalien häufig eingesetzt. Die Entwicklung und Anwendung von Antischneiderstoffen ist entscheidend für die Behandlung potenzieller Risiken von scharfen Objekten.

1. Forschungsstatus von Antischneiderstoffen

Die Schnittresistenz von Antischneiderstoffen stammt aus drei primären Aspekten:

• Fasereigenschaften:Die Zug- und Scherfestigkeit von Fasern unter Stress.
• Garnstruktur: Angemessene strukturierte Garne verbessern die Koordination und Leistung der Faserfaser.
• Stoffdichte:Dichtere Stoffstrukturen widersetzen den Schneidkräften effektiver.

1.1 Anti-Schneiderfasern

• Edelstahlfasern:Dies sind weiche industrielle Materialien mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften, die häufig in Kombination mit hochfesten Fasern verwendet werden, um halbflexible Anti-Schneider-Stoffe zu erzeugen.
• UHMWPE -Fasern: Polyethylenfasern mit ultrahoherem Molekulargewicht weisen eine hohe Zugfestigkeit und die Aufprallresistenz auf, weisen jedoch eine geringe Oberflächenhärte auf, wodurch sie anfällig für Abrieb sind. Die Erforschung von Abriebresistenten und Modifikationen ist noch nicht abgeschlossen.
• Aramidfasern: Bekannt für ihre hohe Festigkeit und ihren Schnittwiderstand, Aramidfasern mögenKevlar haben Einschränkungen bei UV -Widerstand und Reibungsdauer.
• Glasfasern:Leichte und starke Fasern werden üblicherweise in den inneren Stoffschichten verwendet, um die Hautreizungen zu minimieren.

1.2 Garnstrukturen

• Gemischte Garne:Die Kombination verschiedener Fasern kompensiert individuelle Schwächen und verbessert die Gesamtleistung.
• Verbundgarne:Kerngesponnene und abgedeckte Garne verbessern die physikalischen und mechanischen Eigenschaften von Fasern.
• Speziell behandelte Garne:Technologien wie scherdickende Flüssigkeiten (STFS) verbessern die Schnittwiderstand und die Flexibilität.

1.3 Stoffstrukturen

• Strickstoffe: Bieten Sie eine gute Auswirkung, aber unter externen Kräften verformen.
• Gewebte Stoffe:Bieten Sie aufgrund ihrer engen Struktur hervorragende mechanische Eigenschaften und Schnittwiderstand.
• Nicht gewebte Stoffe: Weniger effektiv gegen Schnitte, häufig in mehrschichtigen Verbundstoffen verwendet.
• Zusammengesetzte Stoffe:Kombinieren Sie verschiedene Schichten oder Materialien, um Multifunktionalität zu erreichen.

2. Anwendungen und Mängel von Antischneiderstoffen

2.1 Anti-Schneiderhandschuhe

Derzeit sind die am weitesten recherchierten und produzierten Antischneidergeräte Handschuhe, die in unbeschichtete und beschichtete Handschuhe eingeteilt werden können.

• Unbeschichtete Handschuhe: Diese sind weich zu tragen und weisen eine hohe Produktionseffizienz auf, weisen jedoch einen geringen Abrieb und eine schnelle Widerstand auf.
• Beschichtete Handschuhe:Diese sind relativ steif und weniger flexibel. Sie werden weiter in vollständig beschichtete Handschuhe, Handschuhe mit Beschichtungen auf der Handfläche und Rücken und Handschuhen mit Beschichtungen nur an den Fingern eingeteilt.

Darüber hinaus gibt es Stahldrahthandschuhe, die durch Verknüpfung zahlreicher kleiner Metallringe hergestellt werden, die hervorragende Abrieb und Schnittfestigkeit bieten, die angenehm zu tragen sind und leicht zu reinigen sind, wenn auch zu höheren Kosten.

In den letzten Jahren wurden mit technologischen Fortschritten multifunktionale Handschuhe entwickelt, die Merkmale wie Resistenz gegen niedrige Temperaturen, Flammenhemmung und wasserdicht sowie antischneidende Eigenschaften anbieten.

2.2 Anti-Schneider-Armguards

Anti-Schneider-Armguards sind so konzipiert, dass sie die Arme vor Schnitten schützen.

• Stahlfaserarmgüter: Diejenigen, die aus reinen Edelstahlfasern hergestellt werden, weisen einen geringen Schnittwiderstand und eine schlechte Atmungsaktivität auf.
• Fortgeschrittene Armguards: Armguards aus UHMWPE -Fasern oder Kevlar, die um Edelstahldraht gewickelt sind, haben eine hervorragende Leistung und einen verbesserten Komfort. Unter diesen sind Armguards aus Aramidfasern komfortabler als die aus UHMWPE -Fasern.

2.3 Anti-Schneider-Kleidung

Anti-Schneider-Kleidung ist so konzipiert, dass sie effektiv widerstehen und durch scharfe Werkzeuge verursacht werden.

• Stofftypen: Abhängig vom Herstellungsprozess können diese Kleidungsstücke in Strickstoffe, gewebte Stoffe und zusammengesetzte Stoffe mit verschiedenen Strukturen eingeteilt werden.
• Beispiele: Peking Tongyi New Materials Co., Ltd. hat Anti-Schnittkleidung aus gestrickten UHMWPE- -5 Unter dem BS EN 388 Standard. Diese Kleidungsstücke sind im Vergleich zu herkömmlichen Schutzstoffen leicht und atmungsaktiv.

2.4 Mängel

Aktuelle Produkte priorisieren häufig den Schutz vor Komfort. Zu den Problemen zählen Steifheit, schlechte Atmungsaktivität und verringerte Flexibilität aufgrund zusätzlicher Beschichtungen. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um den Schutz und die Tragbarkeit auszugleichen.

3. Inländische und internationale Forschung zu Anti-Schneider-Leistungstests

Die Leistungstests von Anti-Schneidermaterialien konzentrieren sich hauptsächlich auf die Bewertung ihrer Schnittresistenz. Derzeit gibt es jedoch keine festgelegten Teststandards für Fasern und Garne. Um dies anzugehen, haben Forscher weltweit entweder vorhandene mechanische Geräte geändert oder spezielle Geräte entwickelt.

• Shin HS et al .:Modifizierte vorhandene mechanische Geräte, um eine spezielle Klemme zu entwerfen, die einstellbare Spannungen an Garne anwendet. Eine Kamera, die unter der Klinge installiert ist, zeichnet die Schneidbewegung und die seitliche Last im Mittelpunkt des Garns kontinuierlich auf. Diese Daten werden verwendet, um die axiale Belastung, Spannung und Dehnung des Garns während des Schneidvorgangs zu berechnen.
• Mayo J. et al.:Entwickelten ein Schneidtestgerät für Hochleistungs-Einzelfasern. Mit diesem Gerät kann die Klinge in verschiedenen Winkeln die Faser seitlich eindringen, wobei ein Kraftsensor während des Schneidvorgangs die Kraft-Verschiebungskurve aufzeichnet.
• Wang Lijuan: Modifizierte vorhandene mechanische Instrumente und entwarf eine U-förmige Platte, um Garne zu sichern. Die Garne werden mit konstanter Geschwindigkeit bis zum Schneiden bewegt, und die Schneidkurve der Kraft-Verschiebung wird analysiert, um ihren Schnittwiderstand zu bewerten.
• Liang Yu: Entwarf ein Spannungssteuergerät und verwendete Drucksensoren und andere Instrumente, um die Schneidkraftsignale von Klingen, akustische Emissionssignale während des Frakturprozesses von UHMWPE -Faserbündeln und die Frakturmorphologie der Bündel zu messen. Dieses Setup ermöglicht eine Echtzeitbeobachtung des Schneidprozesses von UHMWPE-Fasern.

4.Inlands- und internationale Teststandards

Die Teststandards umfassen:

• BS EN 388:Misst den Widerstand mit rotierenden kreisförmigen Klingen unter konsistenten Druck.
• ASTM F1790 und BS EN ISO 13997:Verwenden Sie gerade Klingen, um die für die Penetration über einen bestimmten Abstand erforderliche Kraft zu testen.
• GA 614-2006: Ein chinesischer Standard für Polizei gegen die Anti-Schneiderhandschuhe.

Wichtige Unterschiede in den Testmethoden beeinflussen die Ergebnisse, und ein Mangel an standardisierten Methoden für Fasern und Garne stellt Herausforderungen dar.

Abschluss

Derzeit gibt es keine festgelegten Standards zum Testen der Schnittwiderstand von Garnen, wodurch die Notwendigkeit einer verbesserten Forschung in diesem Bereich hervorgehoben wird. Solche Studien würden eine bessere Optimierung von Fasermaterialien und Garnstrukturen ermöglichen.

Gegenwärtig konzentriert sich die nationale und internationale Forschung zu Antischneiderstoffen hauptsächlich auf die Auswahl von Fasermaterialien und die Untersuchung von Garnstrukturen. Es gibt jedoch einen merklichen Mangel an Forschungen zu den Schneidmechanismen und Strukturorganisationsstrukturen. Das Verständnis dieser Aspekte ist entscheidend für die Gestaltung gezielter Strukturen und Prozesse für Antischneiderstoffe.

Dieser Ansatz könnte sich mit der aktuellen Herausforderung befassen, eine Resistenz mit hohem Schnitt mit komfortabler Tragbarkeit in Antischneiderstoffen auszugleichen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass zukünftige Forschungen zu Anti-Schneiderstoffe betonen:

• Die Mechanismen des Schneidwiderstands.
• Die Organisationsstruktur der Stoffe.
• Menschliche Ergonomie.

Diese Bereiche sind wichtig, um die Entwicklung von Antischneiderstoffen voranzutreiben, die überlegene Schutz mit verbessertem Komfort kombinieren.

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