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。