UHMWPEファイバーなどのアンチカットファブリックの研究状況と見通し

Jan 14, 2025

アンチカット製品を開発するため、アンチカットファブリックの研究状況が要約されました。繊維の観点から、ステンレス鋼繊維の特性、uhmwpeファイバー、アラミッドとガラス繊維はそうでした糸の視点から紹介、ブレンド糸の特性、特別なもので作られた複合糸と糸治療が導入されました。生地の観点から、ニットファブリックの特性、織物布、不織布生地と複合生地が導入されました。アンチカットグローブのアプリケーションステータスと欠点、アンチカッティングアームガードとアンチカッティングの衣服が指摘されました。アンチカットファブリックのアンチカット特性はそうでした分析、そして、国内外での関連するテスト基準が比較されました。の研究と考えられていますアンチカットファブリックは、アンチカットメカニズムに焦点を当てる必要があります、生地のテクスチャーと構造と人間の人間工学。

導入

アンチカットファブリックは、ナイフや刃などの鋭いツールによって引き起こされる怪我から個人を保護するように設計された安全材料です。これらの資料は、パトロール担当者や刑務所の警備員を含む軍人および警察の職員にとって不可欠です。さらに、建設、改修、ガラス製造、化学物質などの民間産業で広く使用されています。アンチカットファブリックの開発と適用は、鋭いオブジェクトからの潜在的なリスクに対処するために重要です。

1。アンチカットファブリックの研究状況

アンチカットファブリックの切断抵抗は、3つの主要な側面に由来します。

繊維特性：ストレス下の繊維の引張およびせん断抵抗。
糸構造： 適切に構造化された糸は、繊維の調整と性能を向上させます。
ファブリック密度：密度の高いファブリック構造は、切断力にもっと効果的に抵抗します。

1.1アンチカット繊維

ステンレス鋼繊維：これらは、優れた機械的特性を備えたソフト産業材料であり、高強度繊維と組み合わせて半柔軟性のないアンチカッティングファブリックを作成することがよくあります。
uhmwpe繊維：超高分子量ポリエチレン繊維は、高い引張強度と耐衝撃性を示しますが、表面硬度が低く、耐摩耗性があります。耐摩耗性のコーティングと修正に関する研究が進行中です。
Aramid Fibers： 彼らの高強度とカット抵抗で知られているアラミッド繊維のようなケブラー紫外線耐性と摩擦耐久性に制限があります。
ガラス繊維：軽量で強力なこれらの繊維は、皮膚の刺激を最小限に抑えるために、布の内層で一般的に使用されています。

1.2糸構造

ブレンド糸：異なる繊維を組み合わせると、個々の弱点が補い、全体的なパフォーマンスが向上します。
複合糸：コアスパンと覆われた糸は、繊維の物理的および機械的特性を強化します。
特別に扱われた糸：せん断濃縮液（STF）などの技術は、柔軟性を維持しながら、切断抵抗を改善します。

1.3ファブリック構造

編み物：耐性耐性を提供しますが、外力の下で変形します。
織物の織物：優れた機械的特性を提供し、その緊密な構造のために耐性をカットします。
不織布ファブリック：多層複合材料でよく使用されるカットに対する効果が低い。
複合生地：さまざまなレイヤーまたは材料を組み合わせて、多機能性を実現します。

woven carbon application

2。アンチカットファブリックのアプリケーションと欠点

2.1アンチカットグローブ

現在、最も広範囲に研究され、生産されているアンチカット装置は手袋であり、これはコーティングされていないコーティングされた手袋に分類できます。

コーティングされていない手袋： これらは柔らかく、生産効率が高く、耐摩耗性が低く耐性が低くなります。
コーティングされた手袋：これらは比較的硬く、柔軟性が低くなります。それらはさらに、完全にコーティングされた手袋、手のひらと背面にコーティングが付いた手袋、指にのみコーティングが付いた手袋に分類されます。

さらに、多数の小さな金属リングを連動させることで作られたスチールワイヤーグローブがあります。これは、優れた耐摩耗性とカット抵抗を提供し、より高いコストではあるものの、着用しやすく、簡単に掃除します。

近年、技術の進歩により、多機能手袋が開発されており、低温、炎遅滞、防水などの機能を提供し、アンチカット特性を提供しています。

2.2アンチカットアームガード

アンチカットアームガードは、腕を切断から保護するように設計されています。

スチールファイバーアームガード： 純粋なステンレス鋼の繊維で作られたものは、低カット抵抗性と通気性が低いことを示します。
Advanced Armguards： UHMWPEファイバーまたはケブラーで作られたアームガードは、ステンレス鋼線に包まれていることで、優れた性能と快適さが向上しています。これらの中で、アラミッド繊維から作られたアームガードは、UHMWPE繊維から作られた繊維よりも快適です。

2.3アンチカット衣類

アンチカット衣類は、鋭いツールによって引き起こされる怪我に効果的に抵抗し、軽減するように設計されています。

ファブリックタイプ： 製造プロセスに応じて、これらの衣服は、さまざまな構造を持つ編み物、織物、複合生地に分類できます。
例： Beijing Tongyi New Materials Co.、Ltd。は、ニットUHMWPEファイバーから作られたアンチカット衣類を開発し、3のカット抵抗レベルを達成しました- 5 BS EN 388標準の下。これらの衣服は、伝統的な保護生地に比べて軽量で通気性があります。

2.4欠点

現在の製品は、多くの場合、快適さよりも保護を優先しています。問題には、剛性、通気性の低さ、コーティングの追加による柔軟性の低下が含まれます。保護と摩耗性のバランスをとるには、さらなる研究が必要です。

3。アンチカットパフォーマンステストに関する国内および国際的な研究

アンチカット材料のパフォーマンステストは、主にカット抵抗の評価に焦点を当てています。ただし、現在、繊維と糸の確立されたテスト基準はありません。これに対処するために、研究者は世界的に既存の機械機器を変更するか、特殊なデバイスを開発しました。

Shin HS et al。：糸に調整可能な張力を適用する特殊なクランプを設計するために、既存の機械装置を修正しました。ブレードの下に設置されたカメラは、糸の中間点に切断された動きと横荷重を連続的に記録します。このデータは、切断プロセス中に糸の軸荷重、応力、ひずみを計算するために使用されます。
メイヨーJ. et al。：高性能シングルファイバー用の切断テストデバイスを開発しました。このデバイスにより、ブレードはさまざまな角度で繊維を横方向に貫通でき、力センサーは切断プロセス中に力分散曲線を記録します。
王リジュアン： 既存の機械機器を修正し、糸を固定するためにU字型プレートを設計しました。糸は切断されるまで一定の速度で移動し、力分散切断曲線を分析してカット抵抗を評価します。
Liang Yu： 張力制御装置を設計し、圧力センサーおよびその他の機器を利用して、ブレードの切断力信号、UHMWPEファイバーバンドルの骨折プロセス中の音響放射信号、およびバンドルの破壊形態を測定しました。このセットアップにより、UHMWPE繊維の切断プロセスをリアルタイムで観察することができます。

High-performance applications

4。国内および国際的なテスト基準

テスト基準は次のとおりです。

BS EN 388：一貫した圧力下で回転する円形ブレードを使用した抵抗を測定します。
ASTM F1790およびBS EN ISO 13997：ストレートブレードを使用して、特定の距離にわたって浸透に必要な力をテストします。
GA 614-2006： 警察のアンチカット手袋の中国の基準。

テスト方法の重要な違いは、結果に影響を与え、繊維と糸の標準化された方法の欠如が課題をもたらします。

結論

現在、糸の切断抵抗をテストするための確立された基準はなく、この分野での研究の強化の必要性を強調しています。このような研究は、繊維材料と糸構造のより良い最適化を可能にするでしょう。

現在、アンチカットファブリックに関する国内および国際的な研究は、主に繊維材料の選択と糸構造の研究に焦点を当てています。ただし、切断メカニズムとファブリック組織構造に関する研究が顕著に不足しています。これらの側面を理解することは、アンチカットファブリックのターゲット構造とプロセスを設計するために重要です。

このアプローチは、高カット抵抗のバランスと、アンチカットファブリックの快適な摩耗性のバランスをとるという現在の課題に対処できます。

結論として、防止ファブリックに関する将来の研究は強調する必要があります。