輕薄柔性防刺材料性能測試分析

馮凱陽，樓 澤，楊修羽，樓利琴

（紹興文理學(xué)院元培學(xué)院，浙江 紹興 312069）

柔性防刺服最大的優(yōu)點就是應(yīng)用了柔性防刺材料實現(xiàn)在穿著舒適性方面的突破，產(chǎn)品用途主要為保安、汽車司機、工商、稅務(wù)、城管、海關(guān)、乘務(wù)員等的防護服。目前，我國在防刺材料領(lǐng)域，技術(shù)開發(fā)水平還相對落后，產(chǎn)品技術(shù)性能上與發(fā)達國家相比還存在一定差距。應(yīng)用高端新材料，開發(fā)輕薄、舒適、防護性能好、價格適宜又有推廣價值的高性能防刺材料是今后主要的研究方向，以滿足民用公共安全防護不斷增長的需要。該技術(shù)和產(chǎn)品在防護服中的應(yīng)用推廣無疑將會產(chǎn)生很好的社會和經(jīng)濟效益。

圍繞高性能纖維材料的應(yīng)用、防刺材料的不同復(fù)合結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化和防刺性能測試分析等方面來進行研究，對提高我國個體防護水平具有重要作用，有利于實現(xiàn)目前防刺材料的升級換代，促進高性能防刺材料的研發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 主要實驗材料

防刺材料共有5 種，1 號為單層機織物，2 號為單層非織造布，3 號為雙層機織布，4 號為雙層非織造布，5 號為機織和非織復(fù)合防刺材料。

1.2 實驗方法

1.2.1 剛?cè)嵝詼y試

依據(jù)標準GB/T18318-2001 《紡織品 織物彎曲長度的測定》。

1.2.2 動態(tài)穿孔測試

采用土工布動態(tài)穿孔試驗儀器測試，依據(jù)GB/T17630-2012《土工布及其有關(guān)產(chǎn)品動態(tài)穿孔試驗——落錐法》標準。

1.2.3 頂破性能測試

采用萬能強力機測試。依據(jù)GB/T19976-2005《紡織品頂破強力的測定鋼球法》標準。

1.2.4 拉伸斷裂強力測試

采用萬能強力機及YG (B)026G 型電子織物強力機測試。依據(jù)《GB/T 3923.1-2013 紡織品 織物拉伸性能 第1 部分:斷裂強力和斷裂伸長率的測定（條樣法）》標準。

1.2.5 舌形撕裂測試

采用YG026PC 型電子織物強力機測試。依據(jù)GB/T 3917.2-1997 《紡織品 織物撕破性能 第2 部分：舌形試樣》標準。

2 結(jié)果與分析

2.1 剛?cè)嵝詼y試結(jié)果分析

剛?cè)嵝詼y試結(jié)果見表1。

表1 剛?cè)嵝詼y試結(jié)果

采用YGB022D 型全自動織物硬挺度儀器測試，織物的彎曲長度越長，抗彎剛度越大，織物越硬挺。從表1 結(jié)果顯示可得，測試織物總的硬挺度由好到差依次為：雙層機織布防刺材料>復(fù)合防刺織物>單層機織防刺材料>雙層非織造布防刺材料>單層非織造防刺材料。

2.2 動態(tài)穿孔測試結(jié)果分析

動態(tài)穿孔測試結(jié)果見表2 和圖1～5。

表2 動態(tài)穿孔測試結(jié)果

織物動態(tài)穿孔實驗是通過檢測面料對于抵抗鋼錐從固定高度落下后刺穿面料的能力，來表示帶有尖頭的物品跌落在試樣表面后對試樣造成破壞的程度。織物抵抗巖石和其他尖銳物體跌落的穿孔直徑越小，表示織物防刺性能越佳。

由上述數(shù)據(jù)顯示，測試織物的抗穿孔能力由好到差依次為：雙層機織布防刺材料>復(fù)合防刺織物>單層非織造防刺材料=雙層非織造防刺材料>單層機織防刺材料。

2.3 頂破性能測試結(jié)果分析

防刺材料的頂破試驗結(jié)果見表3。

表3 頂破強力測試結(jié)果

織物頂破是指織物中的某一點遇到垂直于其平面的外力作用時，發(fā)生變形，鼓起膨脹而破裂的現(xiàn)象。頂破強力越大，表示其防刺性能越好。由表3 數(shù)據(jù)顯示可得，測試織物的頂破強力從大到小依次是：雙層機織布防刺材料>復(fù)合防刺織物>雙層非織造布防刺材料>單層機織防刺材料>單層非織造防刺材料。

2.4 舌形撕裂測試結(jié)果分析

舌形撕裂測試結(jié)果見表4 和圖6～10。

表4 舌形撕裂強力測試結(jié)果

由上述圖表可知，測試織物的撕裂強力大小依次為：雙層機織布防刺材料>復(fù)合防刺材料>單層機織防刺材料>非織造布防刺材料。

2.5 拉伸斷裂強力測試結(jié)果分析

拉伸斷裂強力的測試結(jié)果見表5 和圖11～15。

表5 拉伸斷裂強力測試結(jié)果

由以上圖表數(shù)據(jù)可得，測試織物總體的拉伸斷裂強力由好到差為：雙層機織布防刺材料>復(fù)合防刺材料>單層機織防刺材料>雙層非織造防刺材料>單層非織造防刺材料。

3 結(jié)語

3.1 在剛?cè)嵝苑矫妫餐Χ扔珊玫讲钜来螢椋弘p層機織布防刺材料>復(fù)合防刺織物>單層機織防刺材料>雙層非織造布防刺材料>單層非織造防刺材料。

3.2 在動態(tài)穿孔方面，抗穿孔能力由好到差依次為：雙層機織布防刺材料>復(fù)合防刺織物>單層非織造防刺材料=雙層非織造防刺材料>單層機織防刺材料。

3.3 在頂破強力方面，頂破強力從小到大依次為：雙層機織布防刺材料>復(fù)合防刺織物>雙層非織造布防刺材料>單層機織防刺材料>單層非織造防刺材料。

3.4 在撕裂強力方面，大小依次排序為：雙層機織布防刺材料>復(fù)合防刺材料>單層機織防刺材料>非織造布防刺材料。

3.5 在拉伸斷裂方面，拉伸斷裂強度由高到低依次為：雙層機織布防刺材料>復(fù)合防刺材料>單層機織防刺材料>雙層非織造防刺材料>單層非織造防刺材料。即雙層機織布防刺材料防刺性能最好。