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。     

超高分子量聚乙烯纤维在防弹和防刺材料方面的应用

介绍了超高分子量聚乙烯纤维的力学性能及其在防弹和防刺材料方面的应用,包括超高分子量聚乙烯纤维制造防弹和防刺材料的结构形式、不同结构形式对防弹和防刺性能的影响,以及目前超高分子量聚乙烯纤维防弹和防刺材料性能的测试方法。     

超高分子量聚乙烯纤维在防弹、防刺材料方面的应用

介绍了超高分子量聚乙烯纤维的力学性能和在防弹、防刺材料方面的应用。重点介绍了超高分子量聚乙烯纤维在制造防弹、防刺材料方面的结构形式,以及不同结构形式对防弹、防刺性能的影响。简述了测试超高分子量聚乙烯纤维防弹、防刺材料性能的方法。     

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...     

防弹防刺材料的研究与技术发展

防弹防刺材料的研究近年来受到广泛关注。本文以剪切增稠(STF)防弹防刺材料、热塑性树脂基芳纶复合材料片材以及多向超高分子量聚乙烯(UHMWPE)单向层(UD)材料为重点,对其研究动态进行了综述,并分析了其技术特点,探讨了防弹防刺材料的发展方向。     

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。     

STF针织复合防刺层的性能优化探讨

以采用超高分子量聚乙烯纤维制作的抗剪切增稠针织物(STF)、纬平针织物和聚丙烯非织造织物复合而成的防刺层为研究对象,从织物的铺层角度和复合比例出发,探讨优化STF针织复合防刺层的防刺性能的方法。实验结果表明,STF织物层和纬平针织物层间的铺层角度均为135°时,抗穿刺性能最强;STF织物、非织造织物和纬平针织物的层数比例依次为1∶3∶2时,STF针织复合防刺层的综合性能最佳。     

防弹防刺服的现状及发展趋势探讨

防弹防刺服作为一种重要的警用防护装备,对其研究开发相当迫切。本文对防弹防刺服相关标准和国内外研究进展情况进行了介绍,着重阐述了防弹防刺服的现状及应用前景。包括超高分子量聚乙烯和芳纶纤维制造防弹防刺材料时的优势及不同结构形式对防弹防刺性能的影响,以及对超高分子量聚乙烯纤维和芳纶的防弹防刺服的性能的测试方法进行了简略的介绍...     

超高分子量聚乙烯织物的防刺穿性

探讨了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维织物的防刺穿性能。采用单层UHMWPE机织布、双层UHMWPE机织布复合粘胶非织造布、4层UHMWPE机织布复合粘胶非织造布作实验材料,对上述3种织物进行刺穿试验,得到了织物被刺破所需力的大小。     

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。     

涂层防刺织物的制备及其防刺机制

为减轻防刺服质量,提高防刺服的柔软性与灵活性,使用硬质粒子涂层的方式制作防刺织物。选用碳化硅（SiC）硬质粒子制备ＳｉＣ 悬浮液。当SiC 悬浮液中粉末粒子、水、乙二醇的质量比为（1.5 ~ 2.5）： 1： 1时,SiC 粒子分散最稳定,悬浮液的2 h 相对沉降高度达0.96。在稳定悬浮液中加入黏合剂,在超高分子量聚乙烯平纹织物上涂层,对制备得到的涂层织物进行准静态刺割实验。探讨涂层液配比、基布密度、织物涂层数对织物防刺性能的影响。结果发现,涂层织物防刺性能随分散液与黏合剂质量比的增大而逐渐降低,确定了基布最佳经纬密度均为100 根/（10cm）,涂层层数为3。分析了涂层对织物柔软性的影响,并结合织物表面形态、刺口形貌和刺破力学曲线发现,涂层织物刺破强力比原样织物大,并且有一定缓冲效应,起到更好的防刺作用。     

织物增强柔性防刺复合材料的研究进展

为进一步了解警用防刺服用织物增强柔性防刺复合材料,提升现有柔性防护装备的防刺性能水平,以复合材料的柔性基体作为切入点,系统介绍了剪切增稠型、硬质颗粒涂层型和树脂增强型等多种类型的柔性防刺复合材料的结构特点、性能特征及其主要影响因素,并从柔性基体的结构特征出发,总结了织物增强柔性防刺复合材料在防刺机制研究方面的最新进展;最后针对防护装备在穿着灵活性和舒适性方面的不足,提出了整合不同类型柔性防刺复合材料在结构性能特征和防刺机制方面的优势,开发复合型织物增强柔性防刺复合材料的发展方向。     

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。     

轻薄柔性防刺材料性能测试分析

防刺材料能有效地抵御匕首等常见锐器从各种角度对人体的攻击,使被防护部位不受到刺伤。通过纤维原料的不同优化组合,从防刺性能、柔软舒适和成本综合考虑,主要选用高性能纤维高强高模聚乙烯纤维、对位芳纶1414纤维作为主要原料,采用不同结构的机织物和非织造织物开发不同复合结构的轻薄柔性防刺新材料,并对防刺材料的结构、力学性能和防刺性能进行测试,分析研究不同复合结构对力学性能和防刺性能的影响,以实现防刺材料的升级换代。     

三维梯度组织机织防剌织物

采用超高分子量聚乙烯长丝作为织造原料,开发出了三维梯度组织机织防刺织物,较系统地讨论了其组织结构、上机工艺的设计原理,提出了上机织造时的注意事项。实验结果表明：三维梯度组织机织防刺织物紧密厚实、结构合理,以最少的原料达到较好的防刺效果,但上机较为复杂,织造效率较低。     

SiO2纳米粒子/Kevlar织物复合材料的防刺性能研究

经过对SiO2纳米粒子与Kevlar织物以及SiO2纳米粒子与锦纶、涤纶织物的复合材料防刺性能的研究发现,相对于同样面密度的纯织物,SiO2纳米粒子与Kevlar织物复合材料的防刺性能有了极大的改进。研究结果显示这种新颖的SiO2纳米粒子与Kevlar织物复合材料能用来制造防刺服等防刺装备,而且比纯Kevlar织物的防刺材料更有效、更轻、更柔软、更经济。     

超高分子量聚乙烯平纹织物的穿刺冲击模拟与响应分析

运用有限元方法对带刃刀具刺穿超高分子量聚乙烯平纹织物的冲击过程进行数值模拟,并通过准静态实验验证有限元模型的有效性。通过给出布面刺破效果的数值仿真模拟,对织物刺穿过程中的纱线的应力应变分布进行分析,得到冲击系统的能量变化规律。数值模拟结果指出:刀刺织物过程中,刀具的能量主要转化为织物的弹性应变能,其余为塑性耗散能和摩擦耗散能;纱线破坏以剪切断裂为主;平纹织物的弹性回复性能有助于抵抗刀具的冲击,增强其抗剪切性能是提高防刺性能的关键。     

柔性复合防刺服机理研究

从材料选择、柔性防刺层的制备、测试仪器研制和测试评价等方面,介绍了一种新型柔性复合防刺服的研制过程,并采用有限元穿刺模型和准静态防刺试验,探讨了柔性防刺服的防刺机理。结果表明,增加刀具刀刃处的高性能纤维集聚是提高柔性防刺服防刺性能的有效途径;采用超高分子量聚乙烯无捻长丝织制的细支平纹布与非织造布交替铺层制作的柔性复合防刺服,能达到较为满意的防刺性能,且重量较轻,厚度适中,产品的柔软性和舒适度得到较大改善。     

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...     

UHMWPE非织造材料防刺性能与拉伸、撕裂性能的相关性

非织造材料的防刺性能与拉伸、撕裂性能相关,但是并没有学者对其具体相关性进行探究。为了解具体的相关性,将400 D超高分子量聚乙烯短纤和长丝加工成厚度和面密度不同的5种试样,测得各试样的纵横向拉伸强力、撕裂强力及准静态穿刺力。结论为:防刺性能与抗拉伸性、抗撕裂性成线性相关,相关性系数分别是0.99和0.95。超高分子量聚乙烯纤维非织造材料具有优良的面密度和防刺性能,在一定范围内,材料静态穿刺力随面密度增加而增加,当面密度从100 g/m2增加到150 g/m2时,静态穿刺力提升了近3倍。静态穿刺力与拉伸强度、撕裂强度呈明显的线性关系,其回归方程分别为:y=3.2x-43.48、y=0.015x+5.45。静态穿刺力与拉伸强度的相关系数为:UHMWPE长丝横向为0.985,纵向为0.869;UHMWPE短纤横向为0.974,纵向为0.979。静态穿刺力与撕裂强度相关系数为:UHMWPE长丝横向为0.985,纵向为0.869;UHMWPE短纤横向为0.974,纵向为0.989。