Estado de investigación y perspectiva de telas contra el corte como UHMWPE Fiber

Para desarrollar productos contra el corte,Se resumió el estado de investigación de la tela contra el corte. Desde la perspectiva de la fibra,la propiedad de la fibra de acero inoxidable,Fibra uhmwpe,Aramid y fibra de vidrio fueron introducido desde la perspectiva del hilo,La propiedad del hilo mezclado,hilo compuesto e hilo hecho con especial Se introdujeron el tratamiento. Desde la perspectiva de la tela,la propiedad de la tela tejida,tela tejida,no tejido Se introdujeron tela y tela compuesta. El estado de la aplicación y las deficiencias del guante anticorte,Se señalaron el brazalete anticuttante y la ropa contra el corte. La propiedad anticonada de la tela contra el corte fue analizado,y se compararon los estándares de prueba relevantes en el hogar y en el extranjero. Se considera que la investigación de La tela contra el corte debe centrarse en el mecanismo anticonado,Textura y estructura de tela y ergonomía humana.

Introducción

Las telas contra el corte son materiales de seguridad diseñados para proteger a las personas de las lesiones causadas por herramientas afiladas como cuchillos y cuchillas. Estos materiales son esenciales para el personal militar y policial, incluidos los oficiales de patrulla y los guardias de la prisión. Además, se utilizan ampliamente en industrias civiles, como construcción, renovación, fabricación de vidrio y productos químicos. El desarrollo y la aplicación de telas contra el corte son cruciales para abordar los riesgos potenciales de los objetos afilados.

1. Estado de investigación de telas contra la corte

La resistencia de corte de las telas contra el corte proviene de tres aspectos principales:

• Propiedades de fibra:La resistencia a la tracción y el corte de las fibras bajo estrés.
• Estructura del hilo: Los hilos estructurados adecuadamente mejoran la coordinación y el rendimiento de la fibra.
• Densidad de tela:Las estructuras de tela más densas resisten las fuerzas de corte de manera más efectiva.

1.1 fibras contra la corte

• Fibras de acero inoxidable:Estos son materiales industriales blandos con excelentes propiedades mecánicas, a menudo utilizadas en combinación con fibras de alta resistencia para crear telas anti-corte semi flexibles.
• Fibras uhmwpe: Las fibras de polietileno de peso molecular ultra alto exhiben una alta resistencia a la tracción y resistencia al impacto, pero tienen baja dureza superficial, lo que las hace propensas a la abrasión. La investigación sobre recubrimientos y modificaciones resistentes a la abrasión está en curso.
• Fibras de aramida: Conocido por su alta resistencia y resistencia a los cortes, fibras aramidas comoKevlar Tener limitaciones en la resistencia UV y la durabilidad de la fricción.
• Fibras de vidrio:Ligeros y fuertes, estas fibras se usan comúnmente en las capas internas de telas para minimizar la irritación de la piel.

1.2 Estructuras de hilo

• Hilos mezclados:La combinación de diferentes fibras compensa las debilidades individuales, mejorando el rendimiento general.
• Hilos compuestos:Los hilos cubiertos y cubiertos mejoran las propiedades físicas y mecánicas de las fibras.
• Hilos especialmente tratados:Las tecnologías como los fluidos de espesor de corte (STF) mejoran la resistencia a los recortes al tiempo que mantienen la flexibilidad.

1.3 Estructuras de tela

• Telas tejidas: Proporcione una buena resistencia al impacto pero se deforma bajo fuerzas externas.
• Telas tejidas:Ofrezca excelentes propiedades mecánicas y resistencia a corte debido a su estructura estricta.
• Telas no tejidas: Menos efectivo contra los cortes, a menudo utilizados en compuestos multicapa.
• Telas compuestas:Combine varias capas o materiales para lograr la multifuncionalidad.

2. Aplicaciones y deficiencias de telas contra el corte

2.1 Guantes contra el corte

Actualmente, el equipo anti-corte más investigado y producido más ampliamente son los guantes, que se pueden clasificar en guantes no recubiertos y recubiertos.

• Guantes sin recubrimiento: Estos son suaves de desgaste y tienen una alta eficiencia de producción, pero exhiben una baja abrasión y resistencia a los cortes.
• Guantes recubiertos:Estos son relativamente rígidos y menos flexibles. Se clasifican además en guantes completamente recubiertos, guantes con recubrimientos en la palma y la espalda, y guantes con recubrimientos solo en los dedos.

Además, hay guantes de alambre de acero hechos al encerrar numerosos anillos de metal pequeños, que proporcionan una excelente abrasión y resistencia a los cortes, son cómodos de usar y fáciles de limpiar, aunque a un costo más alto.

En los últimos años, con los avances tecnológicos, se han desarrollado guantes multifuncionales, ofreciendo características como resistencia a bajas temperaturas, retraso de la llama e impermeabilización, junto con propiedades anticuadas.

2.2 Argardas contra el corte

Los brazaletes anticuados están diseñados para proteger los brazos de los cortes.

• Arboss de fibra de acero: Los hechos de fibras de acero inoxidable puro exhiben una baja resistencia de corte y una mala transpiración.
• Arzuelos avanzados: Los protectores hechos de fibras UHMWPE o Kevlar envueltos alrededor de alambre de acero inoxidable tienen un rendimiento excelente y una mejor comodidad. Entre estos, los brazaletes hechos de fibras de aramida son más cómodos que los hechos de fibras Uhmwpe.

2.3 Ropa contra el corte

La ropa anti-corte está diseñada para resistir y mitigar de manera efectiva las lesiones causadas por herramientas afiladas.

• Tipos de telas: Dependiendo del proceso de fabricación, estas prendas se pueden clasificar en telas tejidas, telas tejidas y telas compuestas con varias estructuras.
• Ejemplos: Beijing Tongyi New Materials Co., Ltd. ha desarrollado ropa anti-corte hecha de fibras Uhmwpe de punto, logrando un nivel de resistencia de corte de 3-5 bajo el estándar BS EN 388. Estas prendas son livianas y transpirables en comparación con las telas protectoras tradicionales.

2.4 deficiencias

Los productos actuales a menudo priorizan la protección sobre la comodidad. Los problemas incluyen rigidez, mala transpirabilidad y flexibilidad reducida debido a los recubrimientos adicionales. Se necesita más investigación para equilibrar la protección y la portabilidad.

3. Investigación nacional e internacional sobre pruebas de rendimiento contra el corte

La prueba de rendimiento de los materiales contra el corte se centra principalmente en evaluar su resistencia a los recortes. Sin embargo, actualmente no hay estándares de prueba establecidos para fibras e hilos. Para abordar esto, los investigadores a nivel mundial han modificado equipos mecánicos existentes o desarrollados dispositivos especializados.

• Shin HS et al.:Equipo mecánico existente modificado para diseñar una abrazadera especializada que aplique tensión ajustable a los hilos. Una cámara instalada debajo de la cuchilla registra continuamente el movimiento de corte y la carga lateral en el punto medio del hilo. Estos datos se utilizan para calcular la carga axial, el estrés y la tensión en el hilo durante el proceso de corte.
• Mayo J. et al.:Desarrolló un dispositivo de prueba de corte para fibras individuales de alto rendimiento. Este dispositivo permite que la cuchilla penetre la fibra lateralmente en varios ángulos, con un sensor de fuerza que registra la curva de desplazamiento de fuerza durante el proceso de corte.
• Wang Lijuan: Instrumentos mecánicos existentes modificados y diseñó una placa en forma de U para asegurar hilos. Los hilos se mueven a una velocidad constante hasta que se cortan, y se analiza la curva de corte con desplazamiento de fuerza para evaluar su resistencia de corte.
• Liang Yu: Diseñó un dispositivo de control de tensión y utilizó sensores de presión y otros instrumentos para medir las señales de fuerza de corte de las cuchillas, las señales de emisión acústica durante el proceso de fractura de los paquetes de fibra UHMWPE y la morfología de la fractura de los paquetes. Esta configuración permite la observación en tiempo real del proceso de corte de las fibras UHMWPE.

4.Estándares de pruebas nacionales e internacionales

Los estándares de prueba incluyen:

• BS EN 388:Mide la resistencia usando cuchillas circulares giratorias a una presión consistente.
• ASTM F1790 y BS EN ISO 13997:Use cuchillas rectas para probar la fuerza requerida para la penetración a una distancia específica.
• GA 614-2006: Un estándar chino para los guantes anticuados de la policía.

Las diferencias clave en los métodos de prueba afectan los resultados, y la falta de métodos estandarizados para fibras e hilos plantea desafíos.

Conclusión

Actualmente, no hay estándares establecidos para probar la resistencia de corte de los hilos, destacando la necesidad de una investigación mejorada en esta área. Dichos estudios permitirían una mejor optimización de materiales de fibra y estructuras de hilo.

En la actualidad, la investigación nacional e internacional sobre telas contra el corte se centra principalmente en la selección de materiales de fibra y el estudio de las estructuras de hilo. Sin embargo, existe una notable falta de investigación sobre los mecanismos de corte y las estructuras organizativas de la tela. Comprender estos aspectos es crucial para diseñar estructuras y procesos específicos para los tejidos anticuados.

Este enfoque podría abordar el desafío actual de equilibrar la alta resistencia de corte con una capacidad de uso cómoda en las telas contra el corte.

En conclusión, la investigación futura sobre las telas contra el corte debería enfatizar:

• Los mecanismos de la resistencia de corte.
• La estructura organizativa de las telas.
• Ergonomía humana.

Estas áreas son esenciales para avanzar en el desarrollo de telas contra el corte que combinan una protección superior con una mejor comodidad.

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