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。     

柔性防刺材料的研究进展

随着人们的安全意识和舒适性要求的逐渐增强,柔性防刺材料由于在防刺性能和舒适性能之间的最佳结合而成为防刺材料发展的主要方向。首先对柔性防刺材料的防刺机理和国内外研究进展进行了阐述,进而介绍了柔性防刺材料的种类和组织结构特点。     

柔性防刺材料的研究与发展

总结了柔性防刺材料常用的纤维原料和材料结构特征,探讨了提高材料防刺性能的路径和方法,重点介绍了表面涂覆和浸渍整理两种处理方法。研究表明,在满足柔性防刺材料防刺性能的基础上,进一步提高其服用性能并降低加工成本是未来的主要发展方向。     

柔性防刺材料的现状与发展

综述国内外柔性防刺材料的研究现状和研究方向。探讨了防刺织物常用的纤维原料、组织结构及后加工方法,为我国柔性防刺材料的深入研究打下14初步基础。     

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。     

树脂成型柔性防刺材料空隙率对防刺性能的影响

设计了一种树脂成型柔性防刺服的防刺层结构。通过对三种不同空隙率的防刺层试样进行悬垂性测试、单层防刺层的准静态防刺性能测试和多层防刺层的动态穿刺性能测试,研究了空隙率与材料的柔软性、防穿刺性之间的关系。结果表明:随着空隙率的减小,树脂成型柔性防刺材料的柔软性变差,防穿刺性能提高;空隙率为21.03%的试样能够更好地兼备柔软性和防穿刺性。     

树脂成型柔性防刺材料的设计与优化

利用网板成型工艺制备了树脂成型柔性防刺材料,对作为基布的5种不同规格的涤纶面料进行研究,优选出适用于防刺材料的最佳基布。结果表明:防刺试样基布采用单一组织结构时,中型机织平纹面料作为基布能取得最好的防刺性能;与单一组织结构防刺层相比,采用中型机织平纹防刺层与非织造防刺层叠层制作出的复合试样防刺性能更加优越。     

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...     

柔性防刺材料及其制品的研究现状与进展

从实际应用角度阐述不同种类防刺材料的防刺机理,对比不同种类防刺服的防护性能与穿着舒适性。结合目前柔性防刺材料的加工工艺,重点对比剪切增稠液体整理、树脂浸渍整理、表面涂层整理、离散树脂涂层整理及石墨烯强化的复合材料防刺性能的差异。指出柔性防刺材料的发展趋势及其未来在民用防护领域的应用。     

纺织基防刺材料柔性量化测试方法探讨

防刺材料的“柔性”及“可穿戴性”目前只是主观评价,暂无量化的柔性性能指标及其测试方法标准。本文从防刺材料应用场景中的受力与形变特点分析,探讨了材料柔性性能的两种测试方法,即垂直挤压法和平面按压法。垂直挤压法的定负荷形变法以50 N为定负荷力值,测试此负荷下的材料形变收缩率和曲面弧度。垂直挤压法的定形变负荷法以100 mm作为材料的形变量,测试此形变下材料的受力值。平面按压法以按压20 mm深度时的压力值作为材料柔软性的考核指标。     

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。     

多层防刺材料中间隔织物的缓冲作用

为减轻防刺服的质量,同时增加其穿着舒适性,采用涤纶间隔织物与防刺材料结合的方式制作复合防刺织物。通过对涤纶间隔织物进行压缩测试和对复合织物进行刺割测试,探究间隔织物厚度、间隔丝密度、织物层数对其缓冲性的影响,同时比较了纯防刺材料与不同结构间隔织物防刺材料的防刺效果。研究发现:间隔丝密度越大、织物厚度越小,间隔织物单位厚度的缓冲性越好,当涤纶间隔织物厚度为6.7 mm、间隔丝密度为 9 744根/(0.01 m²)时,缓冲性能最好,为25.1 J/m;使用2层涤纶间隔织物叠加时,间隔织物单位厚度的缓冲性最好,能量吸收为31.9 J/m;当间隔织物置于防刺材料底部时,在刺割受力最大值附近力的方差约为纯防刺材料的50%,此时缓冲效果最好。     

纬编复合防刺织物的防刺性能研究

详细介绍纬编复合防刺织物的设计理念、设计方法、防刺性能测试及防刺性能研究。结果表明,单一的传统纬编织物、纬编双轴向织物、机织物以及无纺布等均可用于防刺织物,但经过复合设计之后,不但可以充分利用各种结构织物的性能优势,而且其防刺性能也得到有效提高,同时减轻产品质量。     

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...     

防刺织物的研究与发展现状

总结当前国内外防刺织物标准、测试方法、产品开发等方面的研究现状。介绍防刺产品的发展历程和研究进展,综述了防刺的机理和提高防刺性能的途径。指出:目前防刺产品存在诸多不足,还有待进一步研究。认为:应加强对防刺产品的研究与开发,以更好满足市场需求。     

织物增强柔性复合材料的缺口敏感性

 为了解织物增强柔性复合材料在不同形式切口下的单向拉伸力学性能,从而更好地设计和应用织物增强柔性复合材料,本文对不同切口深度下单边、双边及中心切口拉伸试样的拉伸力学性能进行了测试与分析。实验结果表明：织物增强柔性复合材料具有强烈的缺口敏感性,相对于中心切口,织物增强柔性复合材料对单边切口较为敏感,而对双边切口的敏感性较低。同时,本文对三种切口拉伸试样的切口扩展过程、破坏过程进行了分析,对缺口扩展临界载荷的确定方法进行了探讨。同时,对三种切口拉伸试样的缺口敏感性及断裂韧性进行分析研究。     

织物的防刺机制及刀具形状对防刺性能的影响

为研究高强织物抵御刀具刺破的机制,从力学角度分析了在刀具穿刺过程中织物的受力变化及刀具的能量转化,并结合超高分子质量聚乙烯纤维防刺材料的静态穿刺与动态穿刺实验,验证了刀具的瞬时冲击力及动能转化的理论分析。计算结果显示：在冲刺动能为24 J、刺入角度为0°条件下,对织物产生的瞬时冲击力可达1 811.85 N,对织物的瞬时压强为7.49×108 Pa,此二者是导致织物受损的主要因素;刀具刺入过程中产生的动能除克服织物的弹性外,还有部分能量因摩擦转化为热能,该热能至少可使织物升温100 ℃,但具体转化率还有待研究;此外,不同刀具形状对织物的破坏机制有所不同,并直接影响破口形态和穿刺深度,相同条件下,双刃刀刺入最深,其次是单刃刀和锥。     

防刺标准和其服用织物

介绍了防刺服装的主要测试标准,以及高性能纤维和国内外部分防刺纺织研究成果.     

蚕丝防刺材料的研究

防刺材料的开发是提高防刺服防刺性能和穿着舒适性的主要途径。本文选取蚕丝作防刺材料，通过自制的防刺试验设备，对自制的蚕丝无纺布的防刺性能进行了测试，并绘制出了试验刀具在穿刺过程中的动能和受力变化曲线，通过观察曲线探讨了无纺布的防刺机理。     

多轴向经编织物的防刺性能

 为了研究多轴向经编织物的防刺性能,实验选用了不同规格的多轴向经编织物进行准静态防刺性能测试,通过对实验结果的分析研究了多轴向经编织物的结构参数对防刺性能的影响,以及多轴向经编织物的防刺特性;并且通过SEM观察多轴向经编织物在穿刺时织物断裂口纤维的截面形貌,分析了多轴向经编织物在防刺过程中的能量吸收机理。结果表明织物的体积质量与最大穿刺力存在正相关关系,体积质量增加,织物的最大穿刺力增大;而且提高经编多轴向织物的表面紧密度,有利于提高织物的防刺性能。在多轴向经编织物中使用较细的纱线编织而成的四轴向织物的防刺性能最佳,能够很好地吸收穿刺能量,抵抗刀刃切割。