剪切增稠液对不同结构芳纶织物防刺性能的影响

为实现防刺服的轻量化以提高可穿戴性,用剪切增稠液 (STF) 浸渍不同结构的芳纶织物制备柔性防刺材料,探究织物结构对STF/芳纶复合织物防刺性能的影响。借助流变仪、扫描电子显微镜、万能强力仪对STF的流变性及STF/芳纶复合织物的形貌、纱线抽拔力、准静态锥刺和刀刺性能进行表征。结果表明:STF的流变性能随着分散相质量分数的增加而明显增强;经STF浸渍后各织物的防刺性能都有明显提升,经纬密度较大的平纹织物表现出较优的抗锥和抗刀刺性能,其中最大抗锥刺和抗刀刺力分别为993.75 N和687.50 N;STF的剪切增稠作用能有效提高纤维间的摩擦从而限制纱线滑移,且随着织物交织点数增多,纱线间摩擦力增大;斜纹复合织物的刀刺性能提升最为明显,提升了387%,因为斜纹织物较长的浮长线能有效抵抗刀刃的切割作用。     

涤纶与芳纶及超高分子量聚乙烯纤维复合纱防刺织物的制备及其性能

为降低高性能纤维防刺织物的成本,改善产品的舒适性,通过将芳纶、超高分子量聚乙烯纤维与涤纶进行复合纺纱并制备防刺织物,测试分析了复合纱线基织物以及铺叠层数等对其静态防刺、透气和透湿性能的影响。结果表明:织物穿刺载荷随着面密度的增加而增加,复合纱中引入涤纶可保持或提高织物的防穿刺性能;增加复合纱线织物堆叠层数,织物刺破载荷值最大提升536%;通过增加纤维根数可在较低铺叠层数下达到相当程度的穿刺载荷;加入复合纱后,织物的透湿性和透气性无明显变化;多层织物堆叠对织物透气性有明显影响,随织物经纬密增大,堆叠后织物透气率下降,最大为64.82%。     

剪切增稠液浸渍超高分子量聚乙烯织物的防锥刺性能

为提升超高分子量聚乙烯织物的防锥刺性能,采用剪切增稠液对织物进行浸渍复合,制备了柔性液体防 护材料。采用落锤实验测试了不同密度的超高分子量聚乙烯织物及与剪切增稠液复合后织物的防锥刺性能,研究了不同质量分数剪切增稠液的流变性能和浸渍后织物的纱线抽拔性能,并分析了织物复合后的增强机制。实验结果表明：剪切增稠液的增稠效果随着分散相质量分数的增加而增强,剪切增稠液浸渍后织物的纱线抽拔力提高了3.1倍,经剪切增稠液浸渍的织物具有更好的防锥刺效果。剪切增稠液显著提高了纱线的摩擦力,并限制纱线滑移,从而具有更好的防锥刺效果。     

芳纶针织物的防刺性能

以芳纶纤维为原料,编织了纬平针组织、畦编组织、罗纹组织织物,采用自制的滚筒记录式织物防刺性能测试仪,测试了穿刺过程中的冲击时间、冲击位移、刺穿深度等参数,研究了织物结构对芳纶针织物防刺性能的影响。结果表明:罗纹组织具有较好的防刺破性能;多层织物测试时试样的叠放次序对防刺效果有影响,2层以上的罗纹织物或其他结构的多层织物叠加后可满足相应标准规定的防刺要求;在防刺测试曲线中直线段的斜率可反映出防刺性能的优劣。将针织物自身的柔性和芳纶针织物的防刺性能结合起来,扩大了防刺织物的范围。     

芳纶纱罗织物的织造及防刺性能研究

通过改造电脑织样机来织造芳纶纱罗织物并对绞纱组织的开口循环进行了详细分析。进而测试芳纶纱罗组织不同点的防刺性能,阐述了钉状物刺入纱罗组织不同点的防刺机理。然后将芳纶纱罗织物与芳纶平纹的防刺性能进行对比测试分析。结果表明,芳纶纱罗织物的防刺性能优于芳纶平纹,更适用于防刺复合织物基布以提高织物的防刺性能。     

离散树脂成型复合材料的防刺与服用性能

为平衡防刺服的防刺性能及穿着舒适性,采用软硬结合的设计理念,提出了一种离散树脂成型复合材料的成型工艺。选用改性聚碳酸酯薄片,以离散状态按照设计图案黏结在涤纶与芳纶基布面料上制备柔性防刺复合材料,探讨不同种类离散树脂成型复合材料的防刺性能,并研究该复合材料的透气性能与弯曲性能。结果表明:芳纶基布离散树脂成型复合材料的穿刺强度是涤纶基布离散树脂成型复合材料的2倍;4层离散树脂成型复合材料与40层叠层芳纶平纹布的防刺性能相当,并显著降低了材料厚度和质量;离散树脂成型复合材料的柔软性能良好,且透气性能优异。     

相同紧度的Kevlar纤维织物与UHMWPE纤维织物的防刺性能对比

分别采用Kevlar纤维纱线、UHMWPE纤维纱线为原料,通过平纹组织,制备Kevlar纤维织物和UHMWPE纤维织物,并对其静态防割性能和动态防刺性能进行测试。结果表明,相同紧度的Kevlar纤维织物的静态防割性能和动态防刺性能均优于UHMWPE纤维织物,两类织物的纬向静态防割性能均优于经向,两类织物对刀具穿刺破坏的响应时间相近。     

仿鳞片结构织物的制备及其防刺性能

针对目前防刺服层数多、柔韧性差等问题，利用针织横编技术成型能力优异的特点，克服高性能纱线编织复杂结构难的问题，以超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纱线为基础，编织了一种类似于穿山甲重叠鳞片结构的仿生鳞片织物，并探索其成形原理。通过准静态穿刺实验研究了不同穿刺位置、方向、鳞片大小、穿刺刀具对鳞片织物防刺性能的影响，利用光学显微镜和扫描电子显微镜观察织物的损伤形貌，并分析鳞片织物的防刺机制。结果表明：鳞片织物成形的主要原理是鳞片连接处线圈的收缩及前、后针床的单独编织；增加刀刃处可切割的线圈数量可有效提升鳞片织物的防刺性能；鳞片织物在2种刀具下的穿刺过程存在差异，其损伤行为主要包括纱线的切割断裂失效及拉伸断裂失效。     

碳化硅/聚氨酯涂层织物的制备及其防刺性能北大核心

利用热塑性聚氨酯(TPU)和碳化硅(SiC)涂覆芳纶织物,制备具有良好柔韧性和抗刺穿性能的防刺织物。测试了织物的刚柔性、层间剥离性能和准静态穿刺性能,探讨碳化硅含量、粒径大小对涂层织物防刺性能的影响。结果表明:添加碳化硅颗粒后的涂层溶液能够进一步提高织物的防刺性能,而且柔韧性下降较小;当碳化硅粒径相同时,涂层织物的防刺性能随着添加量的增加先增大后减小,当30 nm碳化硅质量分数为1%,或80 nm碳化硅质量分数为3%时,涂层织物有较好的防刺性能。     

经编间隔织物多层复合材料的防刺性能

针对目前国内防弹防刺复合插板的防刺性能仍需加强的要求,本文通过采用传统层压复合工艺将间隔织物与现有警用防弹防刺插板中材料(芳纶无纬布/芳纶机织布)相结合,在涂覆不同的黏合剂后,考察其在准静态与动态穿刺状态下的防刺性能。实验结果表明：芳纶平纹机织布由于其紧密的结构特征,可以被用来作为间隔织物的上表面进行有效防刺,同时间隔织物的下表面设计需较为紧密,这样有利于阻止刀尖的持续下刺,另外间隔织物的间隔丝可以有效将刀尖锁住,起到抗刺作用。研究也发现黏合剂对间隔织物及其夹层结构的防刺性能影响较大,采用强度、韧性、和粘结度高的胶有利于材料的防刺性能提高。     

纳米SiO_2/WPU复合芳纶防刺材料

通过单纱拔出、防刺性能、柔顺性和SEM测试,分析了纳米SiO_2/WPU复合芳纶材料的防刺性能。结果表明,织物经WPU复合后,纱线间紧密程度增加,防刺性能显著提高;随着纳米SiO_2的加入,复合材料的防刺性能进一步提高,当纳米SiO_2含量为3%时,防刺性能最好,与纯织物相比,在质量增加62%的情况下,复合材料的最大穿刺力增加了688%,能量吸收增加了692%;当纯织物与复合材料防刺性能几乎相同时,柔顺性也几乎相同,同时,复合材料能够提高穿着者的活动灵活性。     

全聚赛络纺双芯纱及其弹性电磁屏蔽针织物的制备

为开发弹性回复性更强的防辐射针织物,在全聚纺细纱机上采用嵌入式纺纱方法纺制3 种不同线密度的棉/ 不锈钢/ 氨纶双芯纱和3 种对应线密度的棉/ 不锈钢包芯纱,设计织制成1+ 1罗纹组织织物,测试分析纱线的包覆效果和主要性能及织物的弹性回复性、电磁屏蔽等性能。结果表明：6 种纱线包覆效果及成纱性能均良好;相比不锈钢包芯纱线织物,双芯纱织物在弹性回复和屏蔽电磁波方面有很大的优势,达到一般性民用电磁屏蔽织物的要求且能保证人体舒适性,这种新结构纱线在全聚纺设备上生产是可行的;开发弹性电磁屏蔽织物时,不仅要合理选择长丝预牵伸倍数等工艺参数,还要考虑到织物的服用性、耐久性及生产成本。     

改性芳纶与环氧树脂复合体的制备及其防刺性能

为提升芳纶织物的防穿刺效果,采用氧等离子体表面处理技术改性的芳纶1414织物与环氧树脂复合制备环氧芳纶复合体。分析了等离子体处理对织物功能改性的影响,研究了环氧树脂涂覆织物后复合体的防刺性能。结果表明:采用氧等离子体处理,在处理功率为600 W、处理18 min时,织物表面纤维刻蚀明显,含氧基团增多,润湿性提高,但织物拉伸强度有所下降;当环氧树脂涂覆在等离子体改性后的芳纶织物上,树脂中环氧基团与芳纶中含氧活性基团键合牢固,复合体黏结强度较好,拉伸强度较未经处理的芳纶织物增加了7.89%,复合体防穿刺效果较普通芳纶1414织物提升显著,且多层组合结构的防刺效果更优异。     

不锈钢纱线电热织物的制备及其性能

为开发新型主动发热式电热织物,以不锈钢纱线作为发热丝,采用在十字绣基布上刺绣发热丝的方法制备8种不同结构的电热元件,并确定其中发热性能最优的电路连接方式;以纬长10 cm、往复排列5纬、共50 cm为1个单元,并联4个单元(简称“并联5-4电路”),制备了8种电热机织织物,评价了织物层数、织物组织、不锈钢纱线线密度对织物表面温度的影响。结果表明：所设计的电路连接方式中,并联5-4电路发热性能最优;通电20 min时,不锈钢纱线线密度为283.4 tex的单层平纹、双层平纹、三层平纹电热织物中,双层平纹电热织物表面温度最高(56.2℃);不锈钢纱线线密度为471.0 tex的三层平纹、三层2上1下斜纹和三层3上1下斜纹电热织物中,三层3上1下斜纹织物表面温度最高(58.5℃);不锈钢纱线线密度为283.4、471.0、745.7 tex的3种单层平纹织物中,745.7 tex不锈钢纱线制得的电热织物表面温度最高(60.9℃),不锈钢纱线线密度越大,对应织物表面温度越高,说明设计的电热织物能够起到主动发热效果,可作为电热织物开发的重要参考依据。     

树脂成型柔性防刺材料的防刺性能研究

制备了一种树脂成型柔性防刺材料,对多层该防刺材料进行动态穿刺测试,研究单层树脂成型防刺材料和芳纶无纬布的准静态穿刺性能,并把树脂成型柔性防刺材料和芳纶无纬布以不同的方式进行叠加后进行动态穿刺性能测试。结果表明,4层树脂成型柔性防刺材料不具备理想的防刺效果;单层树脂成型柔性防刺材料和15层芳纶无纬布各有其防刺特点;顶部为2层树脂成型柔性防刺材料、中间为15层芳纶无纬布和底部为1层树脂成型柔性防刺材料的三明治叠加方式下制成的防刺材料,其防刺性较好。     

大豆蛋白纤维弹力针织物的研制与性能分析

介绍了大豆蛋白纤维的基本性能,探讨了以4.4 tex氨纶长丝为芯纱、外包18.2 tex漂白大豆蛋白纤维的弹性纱线为原料在Falmac公司FS-3XDF型圆机上生产弹力平针织物的编织及染整工艺,并对织物的基本性能进行了测试分析.     

经编防刺织物的结构与性能

针对目前国内外对经编防刺针织物研究较少的情况,从织物防刺机制角度分析经编针织物的防刺可行性.测试了经编针织物和机织物的防刺性能,并对实验结果进行分析,得出经编针织物的结构参数如延展线的长度、织物密度,刺入面和刀具刺入角度等与防刺性能之间的关系.在此基础上,对经编针织物和机织物的防刺性能进行了对比.结果表明,在穿刺力和纱...     

芳纶混纺带电作业屏蔽服织物的开发要点

探讨芳纶混纺带电作业屏蔽服织物的开发要点.介绍了带电作业屏蔽服织物主要技术指标,经纱和纬纱均选用两根芳纶1313纤维/阻燃粘胶纤维/不锈钢纤维40/30/30 22.5 tex纱与一根0.030 mm金属长丝并捻股线,分析了生产中浆纱和织造要点,最终使开发织物的各项性能指标均符合GB/T 6568-2008《带电作业屏蔽服装》标准要求,其服用舒适性符合功能性服装的参照标准要求.     

棉细特涤纶长丝交织物的设计

探讨棉细特涤纶长丝交织物的设计及开发过程.通过分析织物的风格和性能,合理选用原料和经纬纱线密度,合理设计织物的配色、密度及布边配置,优化穿综、穿筘及上机工艺等参数,最终成功开发生产了(C 14.6 tex紧密纱+167 dtex/288F涤纶长丝)/(61 dtex/192F超细涤纶长丝)370/434 144平纹织物,织机效率达到了80％以上,下机一等品率达到86％.     

纺纱方法对洋麻/芳纶长丝混纺纱性能的影响

以洋麻和对位芳纶为原料,使用赛络纺、赛络菲尔纺、改进赛络菲尔纺和嵌入式复合纺等新型纺纱方法纺制混纺纱线。研究了不同纺纱方法下长丝与粗纱间距、捻系数对混纺纱线强度和毛羽指数的影响。结果表明:芳纶长丝的加入对混纺纱线性能有明显的改善;综合比对4种新型纺纱方法,改进赛络菲尔纺最适合纺制30/70洋麻/芳纶混纺纱线,其最佳纺纱工艺为:粗纱间距10 mm,捻系数330。