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高危从业人员防刺服应用技术探讨概论-【资讯】

发布时间:2021-09-21 19:04:37 阅读: 来源:传动带厂家

摘要:本文概述高危从业人员防刺服的应用、种类和发展状况,结合国内外防刺服的研究的现状,提出防刺服兼备防护能力和灵活性是新型防刺材料的发展目标和方向,并对新型防刺材料的防刺机理进行探讨。

关键词:防刺服;应用;发展;机理

在“9•11”事件后,反恐更成了全球所关注的主题。在反恐的同时,反恐战士自身的防护应该引起重视,因此个体防护材料的研制和开发越来越受到各国的重视。个体防护材料主要包括防弹背心、防割手套、头盔、防刺服等。在大多数国家里枪支是受到严格管制的,但在执行任务重来自匕首、刺刀等尖利锐器的威胁却无处不在,而目前相对于日益成熟的防弹技术,对于防刺领域的研究相对较少。本文从材料种类、国内外研究现状等方面介绍了防刺服的发展和前景。

1防刺服的种类

防刺服是用来保护人体重要器官免受刺刀、匕首等锐器伤害而设计的一种服装。其作为个体防护材料之一,不仅用于军用及警察安全部门领域,如装备巡警和狱警等公安执法人员,在民用领域也有着普遍的应用和强大的发展潜力,如建筑、装修等工作人员的防护,击剑运动员的运动防护,出租车司机的安全防护,以及摩托车赛车手的防护等等。

参照防弹衣的分类,按主体防刺材料的柔韧灵活度不同,防刺服可分为硬质、半硬质、软质和液体防刺服4类。其中,硬质防刺服是一种以一定形状和曲面的硬质防刺板作为防刺插板的防刺盔甲,其防刺层全部由特种钢、铝合金等金属组成;半硬质防刺服是由几层复合而成的具有一定柔韧性的防刺服,中间有一层或几层由特殊的钢丝圈或金属片夹层组成;软质防刺服的防刺主体是采用柔性高性能纤维材料的不同集合体形式复合而成的;液体防刺复合材料,主要是由高性能纤维织物和纳米颗粒的有机液体制备而成的复合材料,是目前防护材料的主要发展方向。

4防刺服防刺机理

被没有切割刃但尖端锋锐的工具穿透称之为穿刺,如冰凿或者锥等;具有连续的切割刃的切割工具,具有较长的锋锐区域其产生的威胁通常比穿刺更难以停止,防刺主要包括以上所述的防穿刺和防切割两种。

防刺材料相对防弹材料发展较晚,防刺机理的研究远没有防弹机理成熟。很多人认为,能防住高速冲击子弹的防弹材料对于匕首、刺刀的威胁应该同样具有抵御性,所以防刺机理可以等同于防弹机理。事实上研究表明,现有的防弹材料并不能提供足够的防刺保护,两者作用机理并不相同。

防弹衣面临的主要威胁是子弹高速高能量的冲击,为散能,主要是通过弹头变形、纤维应变断裂及冲击波的传播方式将能量分散或消耗掉,从而起到防护作用。而防刺面临的是低速低能量穿刺或切割的威胁,能量分散范围较窄,即单位纤维吸能较多。当面临锥或冰凿等的穿刺威胁时,锥尖更多地会从纤维束之间穿过,对织物破坏很小,因此可以从织物的组织结构方面考虑来提高其防锥性能。对于织物防刺性能的研究,有关专家建立了相关的模型并对影响因素进行了分析。研究表明,织物受刺刀作用时,由于织物表面会弯曲,要同时承担拉伸断裂和剪切断裂这两种能量,其中主要是剪切断裂。因此,防刺服对于抗剪切性能要求更高。

2防刺材料的现状

目前研究出的防刺材料种类很多,各有优缺点。如钛金属箔层防刺材料具有优良的防刺、防割性能,但是质重,舒适性不好;用热粘合、缝合等方法结合在一起的多层结构防刺材料,可通过加入高强金属丝、陶瓷纤维或者浸渍热环氧树脂、塑性树脂等增强材料增加防刺性能,提供非常好的防刺效果,但是体积大、不灵活,使得活动不便,隐蔽性能不好;还有在高聚物材料科学和技术迅猛发展的趋势下,将纳米技术应用于高性能有机合成纤维(如UHMWPE纤维、Kevlar纤维以及逐渐兴起的蜘蛛丝纤维、PBO纤维等),制作出柔韧性好,灵活、轻便的材料,使得防刺材料的发展出现了革命性的飞跃。“以刚克刚”的定势思维也逐渐被人们突破,而“以柔克刚”推动着新型防刺材料向着高性能、质检轻和舒适性兼具的方向进一步发展。

3国内外防刺服的发展

国外在防刺产品开发、生产方面,做了大量的工作,成果显著。

美国杜邦公司在原有Kevlar纤维科技的基础上自行研制出了特种KEVLAR®超细纤维,并以其为原料制造出KEVLAR®CORRECTIONAL™型防刺背心。该背心织物紧密度极高,有很好的防刺效果。

美国WarwickMills公司采用高性能纺织品生产的TurtleSkin®MFA防刺服,不仅能够防刺而且可以起到防弹作用。

美国GIMBELG公司生产出满足NIJ标准最高防护等级测试要求的防刺割手套。

此外美国Criminology国际公司、英国HIGHMARK公司、法国GENITEX实验室、比利时Bekaert公司等都研制出了有较好防刺效果的防护产品。

我国对于防刺材料的研究开发起步较晚,但也初步形成了一定的规模。北京君安泰防护科技有限公司生产的防刺阻燃手套和由UHMWPE无纺复合片制造的软质防刺服能有效地防刺、割,保护人体躯干和内脏免遭伤害,且穿着柔软舒适,防护面积大,符合GA68-2003《防刺服》防刺标准;COMPOTEX-Ⅰ型软质防刺材料是北京世祺纤维织造有限公司的主打防刺产品,其是一种由芳香族聚酰氨(PPTA)和UHMWPE纤维混合而成的非织造布,现已稳定生产,抗穿刺、抗剪切性能优异,可用作防暴服内胆、警用软质防刺服及特种行业防护服装等防护产品的主要材料;北京同益特种纤维技术开发公司以其生产的UHMWPE纤维为原料,采用特殊工艺技术生产出“护星”牌新型防刺材料,其外观为片状无纺结构,纤维分布均匀、致密,安全防护级别超过900N,符合公安部GA68-2003《防刺服》标准要求;还有北京神州明达、无锡新莱尔与洁尔爽有限公司、重庆盾之王实业有限公司等也在研制生产高性能柔性防刺服。

(作者单位:戴瑞玉,江苏省高性能纤维产品质量监督检验中心;蒋玲玲,江苏省高性能纤维产品质量监督检验中心;张莉,连云港出入境检验检疫局机纺处;程学忠,连云港出入境检验检疫局机纺处)

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