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纤维层压运动护具的抗冲击性和透气性研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-05-17  来源:中国衡器网  作者:[db:作者]
核心提示:  传统的运动护具以橡胶制品为主,橡胶制品虽然能够起到一定的保护作用,但橡胶制品透气性差、有异味、易老化、不可回收利用、对环境会造成污染。  鉴于橡胶护具的诸多缺点,迫切需要寻求一种新的防护材料来取代

  传统的运动护具以橡胶制品为主,橡胶制品虽然能够起到一定的保护作用,但橡胶制品透气性差、有异味、易老化、不可回收利用、对环境会造成污染。

  鉴于橡胶护具的诸多缺点,迫切需要寻求一种新的防护材料来取代橡胶,使运动护具能够更加方便灵活、环保和透气。

  目前,国内外防护服的设计和开发主要集中在几家有影响的大公司,如美国著名硅胶原料制造商DowCorning公司、伦敦的D3OLab公司等。DowCorning公司提出了一种新的专利抗冲击技术一DowCorning积极防护系统(ActiveProtectionSystem)。它属于一种经过特殊涂层处理的三维纺织间隔材料,在正常情况下能保持柔软和韧性,但在受冲击时瞬间变硬。冲击力消失后,立即恢复到柔软状态2.伦敦的D3OLab公司研制出一种特殊衣料。受到撞击时会迅速变硬,借此减缓撞击力。随后立刻变软,不会限制穿着人员的灵活性,且撞击力越强反应越快H.但这些材料成本较高,大面积进入市场上有一定困难。

  为了克服橡胶所固有的缺点,本文以热熔粘合纤维和三维卷曲中空涤纶纤维作为原料,通过热风模压成型,开发出了一种物美价廉的新型运动护具。在该护具中,热熔粘合纤维使护具中纤维得以相互粘合,三维卷曲中空纤维提供了较好的蓬松性,可提高护具的缓冲防护性能。本文主要研究了不同重量下,后背护具的抗冲击性和透气性。

  1护具制备模具及模压方式如所示。当模具温度达到一定温度时,将已铺叠好的纤维层放入模具中,然后开启压力机和热风加热装置,模具开始闭合,热风装置则开始向模具中吹喷一定温度的热风,对内层的纤维进行加热。加压至一定压力后,停止加压并保压,热风装置则继续向模具中的纤维吹喷热风,使内层的热熔纤维能够充分受热、受压而熔融粘合。先后试制了质量为的五种不同质量的后背护具,护具样品如所示。

  研究方向:纺织新材料与新工艺。护具的抗冲击性能测试按BSEN16214和BS EN16214标准,用专用冲击试验机测试,如所示。其中BSEN16214和BSEN1621~2对后背运动护具的要求分为两个保护水平,其中保护水平I要求:穿透力的平均值应该<18kN,单个数值不能超过24kN;保护水平n要求:穿透力的平均值应该<9kN,单个数值不能超过12kNH.护具的透气性能测试仪器为YG461E/n数字式透气仪,根据产业用纺织品的要求测试时压差为200Pa. 3测试结果及讨论3.1抗冲击性能测试结果为护具质量与抗冲击性能之间的关系曲线。从图中可以看出,随着质量的增加,护具的平均穿透力和最大穿透力依次减小,缓冲性能越来越好。

  质量增加,护具的密度增大,单位体积内的粘合点增多,能够吸收更多的冲击动能,表现出更好的缓冲性能。随着密度的增大,纤维之间接触越紧密,在外力作用下不容易发生分离。从表1中可看出,当护具的质量在400g左右时护具的抗冲击性能可达到标准中保护水平I的要求,当护具重量为475g时抗冲3.2护具的透气性能测试结果为护具的质量与透气率之间的关系曲线。

  从图中可以看出随着护具质量的增加,透气率逐渐减小。当护具质量在300g以内时,透气率迅速减小。在300g~400g之间时,护具的透气率缓慢下降并且相差不大。当护具质量超过400g时,透气率又迅速下降。当质量为475g时护具的透气率仅为60mm/s左右,其透气性能较差。由于空气的传递也属于质量的传递,它是靠材料两侧的空气压力强迫空气分子透过材料,因此随着护具质量的增加,密度增大,气体传递的通道相对减少,透气率下降,透气性能下降。与橡胶护具的透气性相比,自制护具透气性能较好。

  4结论通过实验发现,护具质量对抗冲击性能和透气性能都有较大的影响。当护具质量为400g左右时护具的抗冲击性能较好,能够达到标准中保护水平I的要求,且透气率在320mm/s左右透气性较好,与橡胶护具相比有很大的改善。此运动护具透气性击性能也能达到保护水平I的要求,但此时护具表r好,缓冲性好,且无异味,可回收,具有很好的可ChinacademicoumaiecironicPublishing面较硬,手感很差。因此,兼顾护具的防护性能和舒行性生。

 
 
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