基于舒适性的柔性防刺材料的研究

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lyxdaisy
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人们对于个人的安全问题越来越重视,尤其是现在各种恐怖主义和暴力活动等问题的暴露与猖獗,使得人们对于个体防护装备的需求与日俱增。在中国等一些对枪支弹药管制严格的国家,匕首、刺刀等尖锐武器是妨害着人们生命安全的最大的威胁,许多从事商业性机械加工的工作人员也面临着加工过程中一些意外的锥刺、刀割等伤害,这使得防刺材料的研发受到越来越强烈的关注。但是现在市场化生产的防刺材料在防刺性能与舒适性能的兼顾问题上难以两全,因此本课题提出使用高性能长丝纤维非织造材料与超细纤维非织造材料复合的方法,制备兼顾防刺性与舒适性的非织造柔性防刺材料。  本课题在综合比较各种高性能纤维性能的基础上,选取UHMWPE长丝纤维作为核心防刺层材料,PET-PA6中空-橘瓣型双组分非织造材料作为舒适层对长丝核心防刺层进行包覆,采用针刺技术及水刺技术对复合材料进行加固,制备长丝针刺柔性防刺材料和长丝水刺柔性防刺材料,并通过与现在市场上常见的UHMWPE短纤针刺防刺材料进行各种性能的比较,然后使用Borda数分析法对材料的综合性能进行评价,择选综合性能评价最优的防刺材料,最后建立二次多项回归方程,对评价最优的防刺材料的透湿率和静态刺破力进行拟合和预测。  研究发现,长丝针刺防刺材料的静态穿刺力为43.88N,长丝水刺防刺材料的静态穿刺力为47.99N,短纤维针刺防刺材料的静态穿刺力为37.38N,说明了长丝铺放成网方法可以较好的保持纤维本身良好的力学性能,提高材料的防刺性能;包覆了超细纤维舒适层的长丝防刺材料的透湿性能约为908.00g/(m2·24h),未包覆超细纤维舒适层的短纤针刺防刺材料的湿性能仅为615.23 g/(m2·24h),说明了超细纤维层的使用可以有效提高防刺材料的舒适性能;而使用了水刺加固的长丝水刺防刺材料的综合性能优于长丝针刺防刺材料,则说明了水刺加固的方法对于防刺材料具有较好的成型加工作用;经Borda数法得出最终综合性能最佳的材料为长丝水刺防刺材料,按照GA68-2008《警用防刺服》要求,制备的防刺背心防刺内胆仅为2.23Kg,使用的UHMWPE纤维含量仅为1.42Kg。
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