حالة البحث واحتمال النسيج المضاد لقطار مثل ألياف UHMWPE

من أجل تطوير منتجات مكافحة القطعوتم تلخيص حالة البحث للنسيج المضاد لقطعة. من منظور الأليافوخاصية ألياف الفولاذ المقاوم للصدأوuhmwpe الأليافوكانت الألياف الزجاجية والألياف الزجاجية تم تقديمه. من وجهة نظر الغزلوخاصية الغزل المخلوطوالغزل المركب والغزل المصنوعين من خاص تم تقديم العلاج. من منظور النسيجوخاصية النسيج المحبوكوالنسيج المنسوجوغير منسوج تم تقديم النسيج والنسيج المركب. حالة التطبيق وأوجه القصور في القفازات المضادة لمكافحةوتم الإشارة إلى مضادات الخداع والملابس المضادة لقطعة. كانت خاصية مكافحة القطع للنسيج المضاد تحليلووتمت مقارنة معايير الاختبار ذات الصلة في الداخل والخارج. يعتبر أن بحث يجب أن يركز النسيج المضاد لقطار على آلية مكافحة القطعونسيج النسيج والهيكل وبيئة العمل البشرية.

مقدمة

الأقمشة المضادة لمكافحة هي مواد أمان مصممة لحماية الأفراد من الإصابات الناجمة عن أدوات حادة مثل السكاكين والشفرات. هذه المواد ضرورية لأفراد الجيش والشرطة ، بما في ذلك ضباط الدوريات وحراس السجون. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامها على نطاق واسع في الصناعات المدنية مثل البناء والتجديد وتصنيع الزجاج والمواد الكيميائية. يعد تطوير وتطبيق الأقمشة المضادة لخطو أمرًا ضروريًا لمعالجة المخاطر المحتملة من الأشياء الحادة.

1. حالة البحث للأقمشة المضادة لمكافحة

تنبع مقاومة القطع للأقمشة المضادة لقطعة من ثلاثة جوانب أولية:

• خصائص الألياف:مقاومة الشد والقص للألياف تحت الضغط.
• هيكل الغزل: خيوط منظمة بشكل مناسب تحسين تنسيق الألياف والأداء.
• كثافة النسيج:هياكل النسيج كثيف تقاوم قوى القطع بشكل أكثر فعالية.

1.1 الألياف المضادة لقطعة

• ألياف الفولاذ المقاوم للصدأ:هذه هي مواد صناعية ناعمة ذات خصائص ميكانيكية ممتازة ، وغالبًا ما تستخدم في تركيبة مع ألياف عالية القوة لإنشاء أقمشة مضادة لمكافحة المرونة.
• uhmwpe الألياف: تُظهر ألياف البولي إيثيلين ذات الوزن الجزيئي العالي فائق الوزن قوة شد عالية ومقاومة للأثر ولكن لها صلابة منخفضة السطح ، مما يجعلها عرضة للتآكل. البحث عن الطلاء والتعديلات المقاومة للتآكل مستمر.
• ألياف أراميد: معروف بقوتهم العالية ومقاومتها ، مثل ألياف aramidكيفلار لها قيود في مقاومة الأشعة فوق البنفسجية ومتانة الاحتكاك.
• الألياف الزجاجية:خفيفة الوزن وقوية ، يتم استخدام هذه الألياف عادة في الطبقات الداخلية للأقمشة لتقليل تهيج الجلد.

1.2 هياكل الغزل

• خيوط مختلطة:الجمع بين الألياف المختلفة يعوض عن نقاط الضعف الفردية ، وتحسين الأداء العام.
• خيوط مركبة:تعزز الخيوط الأساسية والخيوط المغطاة الخصائص المادية والميكانيكية للألياف.
• الخيوط المعالجة خصيصا:تقنيات مثل سوائل السمعة القص) تعمل على تحسين مقاومة القطع مع الحفاظ على المرونة.

1.3 هياكل النسيج

• الأقمشة المحبوكة: توفير مقاومة تأثير جيد ولكن تشوه تحت القوى الخارجية.
• الأقمشة المنسوجة:تقدم خصائص ميكانيكية ممتازة ومقاومة قطع بسبب هيكلها الضيق.
• الأقمشة غير المنسوجة: أقل فعالية ضد التخفيضات ، وغالبا ما تستخدم في المركبات متعددة الطبقات.
• الأقمشة المركبة:الجمع بين الطبقات أو المواد المختلفة لتحقيق متعدد الوظائف.

2. تطبيقات وأوجه القصور من الأقمشة المضادة لمكافحة

2.1 قفازات مكافحة القطع

في الوقت الحالي ، فإن المعدات المضادة للاحتيال والمنتجة على نطاق واسع هي قفازات ، والتي يمكن تصنيفها إلى قفازات غير مصممة ومغلفة.

• قفازات غير مصممة: هذه ناعمة للارتداء ولديها كفاءة عالية في الإنتاج ولكنها تظهر تآكل منخفض وقطع المقاومة.
• القفازات المطلية:هذه هي قاسية نسبيا وأقل مرونة. يتم تصنيفها بشكل أكبر في قفازات مغلفة بالكامل ، والقفازات مع الطلاء على النخيل والخلف ، والقفازات مع الطلاء فقط على الأصابع.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك قفازات سلكية فولاذية مصنوعة من العديد من الحلقات المعدنية الصغيرة ، والتي توفر تآكلًا ممتازًا ومقاومة مقطوعة ، مريحة للارتداء ، وسهلة التنظيف ، وإن كانت بتكلفة أعلى.

في السنوات الأخيرة ، مع التطورات التكنولوجية ، تم تطوير قفازات متعددة الوظائف ، حيث تقدم ميزات مثل مقاومة درجات الحرارة المنخفضة ، وتثبيط اللهب ، والعزل المائي ، إلى جانب الخصائص المضادة لمكافحة.

2.2 armguards مكافحة القطع

تم تصميم حراسات مكافحة القطع لحماية الأسلحة من التخفيضات.

• حراس الألياف الصلب: تلك المصنوعة من ألياف الفولاذ المقاوم للصدأ النقي تظهر مقاومة منخفضة القطع وضعف التنفس.
• armguards المتقدمين: إن Armguards المصنوع من ألياف Uhmwpe أو Kevlar ملفوفة حول الأسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ لديهم أداء ممتاز وراحة محسنة. من بين هؤلاء ، فإن Armguards المصنوع من ألياف Aramid أكثر راحة من تلك المصنوعة من ألياف Uhmwpe.

2.3 ملابس مكافحة القطع

تم تصميم الملابس المضادة لمكافحة لمقاومة وتخفيف الإصابات الناجمة عن أدوات حادة.

• أنواع النسيج: اعتمادًا على عملية التصنيع ، يمكن تصنيف هذه الملابس على الأقمشة المحبوكة والأقمشة المنسوجة والأقمشة المركبة مع هياكل مختلفة.
• أمثلة: طورت شركة بكين تونسي مواد نيو مواد المحدودة ملابس مضادة لمكافحة مصنوعة من ألياف Uhmwpe المحبوكة ، وتحقيق مستوى مقاومة مقطوعة 3-5 تحت معيار BS EN 388. هذه الملابس خفيفة الوزن وتنفس مقارنة بالأقمشة الواقية التقليدية.

2.4 أوجه القصور

غالبًا ما تعطي المنتجات الحالية الحماية على الراحة. تشمل المشكلات الصلابة ، وسوء التنفس ، وتقليل المرونة بسبب الطلاء المضافة. هناك حاجة إلى مزيد من البحث لموازنة الحماية وسهولة ارتداؤها.

3. البحوث المحلية والدولية حول اختبار الأداء المضاد لمكافحة

يركز اختبار الأداء للمواد المضادة لمكافحة على تقييم مقاومة القطع. ومع ذلك ، لا توجد حاليًا أي معايير اختبار معروفة للألياف والخيوط. لمعالجة ذلك ، قام الباحثون على مستوى العالم إما بتعديل المعدات الميكانيكية الحالية أو الأجهزة المتخصصة المطورة.

• Shin HS et al.:المعدات الميكانيكية المعدلة لتصميم مشبك متخصص يطبق التوتر القابل للتعديل على الخيوط. تسجل كاميرا مثبتة أسفل الشفرة باستمرار حركة القطع والحمل الجانبي عند منتصف الغزل. يتم استخدام هذه البيانات لحساب الحمل المحوري والإجهاد والضغط على الغزل أثناء عملية القطع.
• مايو ج. وآخرون:طورت جهاز اختبار القطع للألياف الفردية عالية الأداء. يسمح هذا الجهاز للشفرة باختراق الألياف بشكل جانبي في زوايا مختلفة ، مع تسجيل مستشعر القوة منحنى إزاحة القوة أثناء عملية القطع.
• وانغ ليجوان: تم تعديل الأدوات الميكانيكية الموجودة وتصميم لوحة على شكل حرف U لتأمين الخيوط. يتم نقل الخيوط بسرعة ثابتة حتى يتم قطعها ، ويتم تحليل منحنى القطع التخلص من القوة لتقييم مقاومة القطع.
• ليانغ يو: صمم جهاز تحكم في التوتر وأجهزة استشعار الضغط المستخدمة وغيرها من الأدوات لقياس إشارات قوة القطع للشفرات ، وإشارات الانبعاثات الصوتية أثناء عملية الكسر لحزم ألياف UHMWPE ، ومورفولوجيا الكسر في الحزم. يتيح هذا الإعداد المراقبة في الوقت الفعلي لعملية قطع ألياف UHMWPE.

4.معايير الاختبار المحلية والدولية

تشمل معايير الاختبار:

• BS EN 388:تقيس المقاومة باستخدام شفرات دائرية دوارة تحت ضغط ثابت.
• ASTM F1790 و BS EN ISO 13997:استخدم شفرات مستقيمة لاختبار القوة المطلوبة للاختراق على مسافة محددة.
• GA 614-2006: معيار صيني للشرطة القفازات لمكافحة القطع.

تؤثر الاختلافات الرئيسية في طرق الاختبار على نتائج ، وعدم وجود طرق موحدة للألياف والخيوط التي تشكل تحديات.

خاتمة

في الوقت الحالي ، لا توجد معايير ثابتة لاختبار مقاومة خيوط الخيوط ، مما يبرز الحاجة إلى تحسين الأبحاث في هذا المجال. مثل هذه الدراسات ستمكن تحسين مواد الألياف وهياكل الغزل.

في الوقت الحاضر ، تركز الأبحاث المحلية والدولية حول الأقمشة المضادة لخطو على اختيار مواد الألياف ودراسة هياكل الغزل. ومع ذلك ، هناك نقص ملحوظ في البحوث حول آليات القطع والهياكل التنظيمية للنسيج. يعد فهم هذه الجوانب أمرًا بالغ الأهمية لتصميم الهياكل والعمليات المستهدفة للأقمشة المضادة لمكافحة.

يمكن أن يعالج هذا النهج التحدي الحالي المتمثل في موازنة المقاومة عالية القطع مع قابلية المريحة في الأقمشة المضادة لمكافحة.

في الختام ، يجب أن تؤكد الأبحاث المستقبلية حول الأقمشة المضادة لمكافحة:

• آليات قطع المقاومة.
• الهيكل التنظيمي للأقمشة.
• بيئة العمل البشرية.

تعد هذه المجالات ضرورية للتقدم في تطوير الأقمشة المضادة لخطو التي تجمع بين الحماية الفائقة والراحة المحسنة.

اقرأ المزيد:ميزات نسيج الألياف الكوارتز لتطبيقات مختلفة