防刺服的现状及发展趋势:化妆品发展现状与趋势

　　本文主要针对防刺服的测试标准、所用材料、开发等方面分别进行了介绍。 　　This article had mainly introduced measure standard, materials and development of stab resistance clothes.
　　
　　即使在和平年代，局部战争也在世界范围内时有发生，所以防弹服和防刺服的研究及生产从未停止。在我国，对于枪支的管制是非常严格的，所以在暴力事件中，人们更需要的是对刀具等尖锐器具等袭击的防护，而这种防护则来源于防刺服。
　　近年来，国内外在防刺服的研究和开发方面取得了较大的进展，开发出了大量适合不同场合需求的产品。防刺服分为 3 类：硬质防刺服、软质防刺服、半硬半软质防刺服。硬质防刺服是以金属材料作为护板；软质防刺服是以高性能化学纤维织物为基质，外部包敷一层其它织物制成；半硬半软质防刺服是以纤维和金属复合材料作为护板。硬质防刺服也就是早期人们所研制出的防刺服，虽然性能很优秀，但是其质量和刚性对使用者的活动和穿着舒适性有较大的限制和影响。
　　
　　1防刺标准
　　
　　防刺标准对于开发和设计防刺服装有着非常重要的意义。在1997 ― 1999年间，英国的警署科学发展部门（PSDB）就使用了不同的刺穿技术对男性群体所能施予的穿刺能量频率进行了研究，并且在1999年制定了PSDB 防刺服的标准。在2000年9月，美国国家司法机构（NIJ）和PSDB合作，制定出了一个新的系统性测试标准：NIJ ― 0115.00。这两个标准的测试方法基本相同，即借助落体以一定的角度和能量刺向置于支撑架上的防刺服，测试能否刺入和刺穿深度。
　　除了上述两个标准以外，国际上较为权威的还包括德国的防弹防刺服标准（German schutzklassen protectivevests bullet resist ― ant vests with stab protection），欧洲标准化委员会制定的防刺性能测试标准 ISO 14876 ― 3（CEN ― knife stab resistance），以及中华人民共和国公共安全行业标准 GA 68 ― 2003 《防刺服》等。
　　
　　2防刺服所用材料
　　
　　硬质防刺服是高性能合金冷轧制成整体造型的防刺背心，或者采用了高强轻质金属材料制成鳞甲一样的防护层，早期的防刺服都是采用这些高性能的金属材料制成的。随着时代的发展，新型纤维的产生，人们开始采用纤维这种质量较轻的东西来制作防刺服，以下介绍了几种适合于制作防刺服的高性能新型纤维。
　　2.1芳纶
　　芳纶主要分为两种，对位芳酰胺纤维（PPTA）和间位芳酰胺纤维（PMIA）。美国的防刺服主要采用DuPont（杜邦）公司的芳纶产品Kevlar® 纤维。这种纤维材料的特点是密度低、强度高、韧性好、耐摩擦、耐高温、易于加工和成型，适于制作成防刺材料。
　　2.2超高分子量聚乙烯纤维
　　在20世纪70年代，人们生产出一种强度更高的纤维，即超高分子量聚乙烯纤维（UHMWPE），其主要性能特点是具有与低密度相配合的高强力和高模量，所以比强度和比模量较高，并且超高分子量聚乙烯纤维的断裂伸长率相对较低，耐疲劳、耐摩擦性优良。超高分子量聚乙烯纤维的高比强度和比模量使得它非常适于制作成防刺材料。
　　2.3聚对苯撑苯并双唑纤维
　　聚对苯撑苯并双唑纤维（PBO），其商品名之一为ZYLON®。PBO是目前所发现的有机纤维中性能最好的一种纤维，其强度、模量、耐热性在所有纤维中几乎都是最好的，其物理机械性能超过芳纶、碳纤维和UHMWPE纤维，而且其尺寸稳定性、化学稳定性极佳，耐冲击性也比芳纶和碳纤维高出很多，这些优异的性能决定了它广泛的用途，尤其在制作成防刺材料方面。
　　但PBO纤维表面光滑，且呈化学惰性，与树脂基体间的界面粘结性能很差，这极大影响了纤维力学性能的充分发挥，严重制约了PBO纤维在高性能复合材料领域中的应用。因此，改善PBO纤维的表面性能、提高它与树脂基体间的界面粘结性能是PBO纤维得以在高性能复合材料领域中广泛应用的关键。
　　2.4蜘蛛丝
　　很多科学家在研究蜘蛛丝这种纤维，蜘蛛丝的主要化学成分是由甘氨酸、丙氨酸和小部分丝氨酸，加上其他氨基酸单体蛋白质分子链构成的。由于蜘蛛丝里具有不规则的蛋白质分子链，并且也具有规则的蛋白质分子链，因此在力学强度方面，蜘蛛丝纤维与强度最高的碳纤维及高强合纤（Aramid）等强度相接近，但是它的韧性明显优于以上两种纤维。具有如此优异的性能，让蜘蛛丝在制作防刺材料方面有很大的适用性。
　　
　　3防刺服的开发
　　
　　防刺服的开发所依据的是其在实际应用中所需要的性能，应用的方面不同，主要性能也会有适当的变化。一个简单易懂的公式可以用来总结防刺服的性能，即：穿着舒适性 ＋ 适当的防护性 ＝ 挽救生命。防刺服的穿着舒适性和防护性都很重要。虽然笨重的防刺服可以抵挡任何刀刺物穿透，但由于可穿着性能差，警员在实际警务不是随时随地穿着防刺服，一旦有突发紧急事件，因没有防刺服的防护作用，警员有可能受到致命的伤害；而如果有一件轻薄的防刺服，警员可以随时随地不露痕迹地穿着，碰到紧急事件时他可能被刀刺伤皮肤或表层肌肉，但生命不受到威胁，在这里的意义反而重大。
　　随着时代的发展、各种技术的进步，防刺服的种类也越来越多，本文将其主要归纳为以下 3 类。
　　3.1硬质防刺服
　　早期的防刺服是采用高性能合金冷轧制成整体造型的防刺背心或采用高强轻质金属材料来制作一个防护层，虽然性能优异，但是质量较大且对穿着者的行动和穿着舒适性有较大的限制和影响。也有将金属丝加捻织造或者绕成金属环端点点焊，互锁，一层或多层与织物等其他防刺材料进行复合，所用的金属丝有不锈钢丝、钛丝等。还有将金属轻质薄片形成一定形状的偏斜层，用以增强材料的防刺效果。
　　3.2半硬半软质防刺服
　　使用陶瓷作为复合材料，主要是利用其高断裂韧性以及高强度的优点。利用陶瓷的性能使得刀具钝化变形。如用其来增加背衬材料，或者插入Kevlar® 等高性能纤维的防刺织物中用来达到所要求的防刺性能。美国制作了一种针织防刺背心，采用的轻型针织物为多层结构，各层用缝合、热粘合等方法结合在一起，为了提高防刺性能，还加入了高强金属丝及陶瓷纤维等，另外一种增强防刺性能的方法是通过浸渍热塑性树脂或环氧树脂来实现。
　　3.3软质防刺服
　　随着高性能纤维的出现，目前大部分防刺服都是由部分或者全部采用高性能纤维的织物。与以前的防刺服相比，其质轻且柔软，提高了穿着舒适性和身体灵活性。常用细度较细的长丝来织成织物（因为越粗的纤维越容易屈服，不利于织物的防刺性能），并且织造紧度大，所以使得织物有好的防刺效果。
　　在防刺服的涂层整理方面，主要分为提高固紧功能和防腐功能，以及利用研磨硬质粒子涂层，以钝化作用来提高防刺效果。美国生产的防刺层压织物是一种软质防刺服，其采用了热塑性薄膜与含 25% 以上高性能纤维的织物在一定张力下粘合而成。外层的织物和内层的薄膜紧紧地卷绕在纸管上，加热软化薄膜，使织物收缩产生层压压力，因此获得了柔韧性好、抗切割、抗穿刺性能的层压织物。即通过涂层整理来获得软质防刺服，涂层整理是通过粘合作用在织物表面形成一层或多层薄膜，其不仅能改善织物的外观和风格，而且能增加织物的功能，使织物具有防水、耐水压、通气透湿、阻燃防污以及遮光反射等特殊功能。
　　
　　4结语
　　
　　由于更多高性能纤维的出现，防刺服研究和开发的进展也很迅速。然而，现在的防刺服还是有重量偏大的问题，使得穿着舒适性和灵活性略差，并且价格也较昂贵。防刺服存在的问题和实际需求，对防刺服的进一步研究有非常重要的启发和导向作用。
　　
　　参考文献
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