纺织基柔性防刺材料的研究进展

纺织基柔性防刺材料的研究进展关键词：防刺材料；纺织基；柔性；防刺性能Researchreviewoftextile-basedflexiblestabprotectionmaterialsAbstract:Stabprotectionclothingistheprotectiveequipmentforhumanbodytoresisttheattackofsharpinstrumentssuchasknives.China'sGA68-2019"Stab-proofClothingforPolice"requiresstab-proofclothingtobestab-proof,flexibleandlightweight.Thispaperintroducestheresearchprogressoffourkindsofstabprotectionmaterialsbasedonflexibletextiles,high-performancefiberfabricmulti-layercompositestructure,fabricsurfacecoatedwithhardparticles,fabricandshearthickeningliquidcompositestructure,fabricandhardresinblockcompositestructure.Thematerialthicknessofpurefabricstructureistoolarge.Thesurfacedensityofthematerialisincreasedbycoatinghardparticles.Theairpermeabilityandcomfortofthematerialareaffectedbyaddingshearthickeningliquid.Theresinmaterial,shapesizeandporosityofcompositeresinneedfurtherstudy.Keywords:Stab-protectionmaterials;Textilebase;Flexibility;StabresistanceCAD重点实验室开放基金（2022ZDSYS-A-004）;高校国内访问工程师项目能优异，但材料重量和硬度较大，穿着舒适性差，活动灵活性不够。我国GA柔软的高强高模的高性能纤维自然地被优选为柔性防刺材料的原料，如Kevlar，超高分子量聚乙烯纤维DyneemaⓇ,碳纤维，高强聚酰胺纤维等，表1项目DyneemaⓇKevlar碳纤维聚酰胺（PA）SK6649相对密度（g/cm3）0.97拉伸强度(GPa)3.102.672.762.303.400.90拉伸弹性模量(GPa)100.0088.00124.00390.00240.006.00断裂伸长率(%)3.703.602.5020.00与厚度可以改善织物的防刺性能，但这受制于加工与服用便料的厚度大大增加，减少了材料的柔性，面密度无法与热塑性树脂沙林（Surlyn）热压复合制成柔性复合材具，因而能够改善材料的防刺性性能。Arora[13]等在超摩擦力超过最佳水平，反而导致冲击点处的应力集度条件下，处理后的Twaron织物比未处理织物与处Yeh[15]等研究了浸渍和压轧方法制备STF纱线滑移变为纱线断裂，从而提高织物的防刺性能。Qin[18]等应用一种新型的由构的防刺效果最佳，表明树脂基体能够提高芳纶材料的防刺性能。马飞飞[20准关于刀具刺入角度，测试撞击能量，穿刺次最大刺穿深度（mm）GA68-201945E=24±0.55不允许刺透材料NIJ0115.0045级别1E1=24,E2=36级别2E1=33,E2=50级别3E1=43,E2=65E2(0°):4≤7（E1）≤20（E2）HomeOfficeBodyArmorStandard20170级别1E1=24,E2=36级别2E1=33,E2=50级别3E1=43,E2=65≤8（E1）≤20（E2）1刺入角为刀具刺入行经路线与刺入点切面法线之间的夹角[1]NAYAKR,CROUCHI,KANESALINGAMS,etal.Bodyarmorforstabandspikeprotection,Part1:Scientificliteraturereview[J].TextileResearchJournal,2017,88(7):812-832.[2]NAYAKR,CROUCHI,KANESALINGAMS,etal.Bodyarmorforstabandspikeprotection,Part2:areviewoftestmethods[J].TextileResearchJournal,2018,89(16):3411-3430.[3]裴鹏英,胡雨,胡慧娜,等.柔性防弹防刺服开发关键技术[J].纺织导报,2017,(S1):62-65.[4]GA68,2019,警用防刺服[S].[5]刘玉龙.软体防刺复合材料设计与性能研究[D].哈尔滨工业大学,硕士,2011.[6]钟智丽,薛兆磊,孙涵,等.三维机织物防刺性能研究[J].纺织科学与工程学报,2018,35(04):19-23.[7]孔祥勇.柔性防刺经编间隔织物的结构与性能研究[D].江南大学,硕士,2012.[8]许冬梅,虎龙,艾青松,等.无纬布型软质防弹防刺服的防护性能研究[J].合成纤维,2018,47(11):24-26+53.[9]许冬梅,陈虹,艾青松,等.一种新型软质防刺服的防刺性及柔软性研究[J].合成纤维,2019,48(02):26-28.[10]张政,刘晓艳,于伟东.涂层防刺织物的制备及其防刺机制[J].纺织学报,2018,39(03):108-113+119.[11]张政.硬质SiC粒子涂层防刺织物的制备及防刺性能的研究[D].东华大学,硕士,2018.[12]王新厚,张琳梅,孙晓霞.柔性防刺涤纶/碳化硅织物的制备及其防刺性能[J].纺织学报,2019,40(06):172-176+182.[13]AroraS,MajumdarA,ButolaBS.Decipheringthestructure-inducedimpactresponseofZnOnanorodgraftedUHMWPEwovenfabrics[J].Thin-WalledStructures,2020,156:106991.[14]ZIELINSKAD,DELCZYK-OLEJNICZAKB,WIERZBICKIL,etal.Investigationoftheeffectofpara-aramidfabricimpregnationwithshearthickeningfluidonquasi-staticstabresistance[J].TextileResearchJournal,2014,84(15):1569-1577.[15]YEHSK,ZHUANGHY,CHENYC,etal.High-velocityimpactperformanceofshear-thickeningfluid/kevlarcompositesmadebythepaddingprocess[J].PolymerComposites,2018,40(8):3040-3049.[16]陆振乾,许玥盐.剪切增稠液浸渍超高分子量聚乙烯织物的防锥刺性能[J].纺织学报,2018,39(10):58-62+67.[17]王瑞,李聃阳,刘星,等.氧等离子体处理碳纳米管对剪切增稠液增强芳纶织物防刺性能的影响[J].材料导报,2020,34(18):18188-18193.[18]QinJ,GuoB,ZhangL,etal.SoftarmormaterialsconstructedwithKevlarfabricandanovelshearthickeningfluid[J].Composites,2020,183(Feb.15):107686.1-107686.[19]方心灵,刘胜,左向春,等.树脂基体对芳纶材料防刺性能的影响[J].合成纤维,2009,38(07):45-47.[20]马飞飞,谢正权,王新厚.树脂成型柔性防刺材料的设计与优化[J].产业用纺织品,2014,32(05):18-22.[21]马飞飞.柔性防刺材料及其制品的研究现状与进展[J].产业用纺织品,2020,38(05):1-4+21.[22]马飞飞.离散树脂成型复合材料的防刺与服用性能[J].纺织学报,2020,41(07):67-71.[23]刘娟,王新厚.树脂成