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防刺服 防弹衣 材料性能详解
作者：警用装备 来源：本站原创 日期：2014-12-02 14:57:10 点击：15385 属于：公司新闻
产品定义和概念：
防刺服也称为防刺背心、防刀衣、防刃衣或防刃服，具有防刀割、防刀砍、防刀刺、防带棱角物体刮划、耐磨损、防盗等功能。
防刺服为个体装甲，又称人体装甲，它是用超高强纤维布料制成的防割服，具有防刀割、防刀砍、防刀刺、耐磨损、防尖锐物刮划和防盗窃功能，也称为防刀衣、防刃服。防刺服能有效地抵御匕首等常见锐器从各种角度对人体的攻击，使被防护部位不受到刺伤。遇磨损或用尖刀、利刃、尖锐物切、割、砍、刮、蹭、划时可保护穿着者不受割伤、划伤、蹭伤、砍伤。主要装备公安执勤人员和狱警等公安和劳教部门，也用于保安和出租司机等。
防刺服所用的纤维原料要求具有高的剪切强度、耐冲击性能以及高模量等特点，所以需要特殊的高性能纤维。目前，最为常见的就是超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)、芳纶纤维、对位芳族聚酰胺纤维(Kevlar)以及聚对苯撑苯并双噁唑纤维(PBO)，此外，聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、陶瓷纤维、碳纤维、聚酯纤维、人工蜘蛛丝等也有所应用。
产品基本特点：
防刺服除了要具有防护功能，对产品整体的质量厚度等也有要求，如在PSDB的标准中就明确提出在保护人体免受刺刀匕首等尖锐物体伤害的同时，保证穿者的活动不受很大限制。所以，在防刺服的开发中，人们一直在致力于追求轻质。目前，所应用的技术主要有:衬垫金属片、钢丝圈类；高支高密织造；涂层；陶瓷片复合。
在防刺服的开发中，涂层技术的应用主要有两方面，一是提高固紧功能和防腐作用，另一方面就是利用磨硬质粒子涂层，以钝化作用来提高防刺效果。而陶瓷作为防刺材料主要是利用其具有高断裂韧性、高强度等特点，首先利用陶瓷的性能使得刀具钝化变形，而后或者增加背衬材料，或者插入Kevlar等织物做成的防护服中以达到所要求的防刺效果。
1、防刀割： 特殊编织结构加上超高强纤维的优异性能使得本服装具有防切割的功能
2、抗刀砍： 超高强纤维高密度编织，采用特殊工艺形成柔软受力集团，可防砍伤
3、防刀刺： 防刺能力大于500牛顿
4、防盗窃： 刀片无法割破防割层，衣服内兜内物品可防盗窃
5、强度高： 用超高强纤维线双线缝制，确保接缝处防割等级，不易损坏，不易撕裂
6、面积大： 0.7至1.2平方米，防护面积大于4件软质防刺服、防刺背心、防刺衣的防护面积
7、重量轻： 0.65公斤，机动性极佳
8、厚度薄： 不影响身体灵活性，穿上外套后同正常穿衣一样，隐蔽性强
产品分类：
根据不同的分类角度，可以有不同的分类方法。
首先，根据刺伤武器类型，将防刺衣分为防带刃刀具的防刺衣和防带尖刀具的防刺衣。其中防带刃刀具的防刺衣主要是用来对付通常状况下那些高质量商业性机械加工的刀具的威胁，防带尖刀具的防刺衣主要是为了对付在犯罪改造环境中，执法人员可能遇到的低质量的尖钉类武器。
其次，根据主体防刺材料的柔韧灵活程度，可将防刺服分为硬质、半硬质和软质防刺服。硬质防刺服是一种由一定形状和曲面的硬质防刺板作为防刺插板的防刺盔甲。半硬质防刺服是具有一定柔韧性的防刺服，这种防刺服由几层复合而成，中间有一层或几层特殊的金属片或钢丝圈夹层。软质防刺服的防刺层或防刺板是由叠层高性能防刺纤维织物或高性能纤维柔性单向复合材料构成。
目前国外最具权威性的防刺衣防刺性能的测试标准就是英国在1999年制定的PSDB （stab resistance standard for body armour）和美国2000年9月制定的NIJstandard-0115.00标准。美国NIJ（National Institute of Justice）防刺标准NIJ Standard-0115.00中限定了保护人体免受锐器伤害的防刺装甲所需的最低条件。这两个标准的测试方法基本相同，主要是借助于落体以一定的角度和能量撞击置于支撑材料上的防刺衣，测量是否能刺穿以及刺穿深度。根据美国NIJ防刺标准，防刺个体装甲按照威胁程度不同被分成两类，每一类又进一步细分为3个等级，每一防护等级表明了防刺材料所能吸收的穿刺能量。
软质防刺服：用于抵御匕首等常见锐器的攻击，可以加装防弹插板。
采用超高强超高密度聚乙烯短切纱和芳纶短切纱混纺制造的防刺材料制造的软质防刺服，也称为防刺背心或防刺衣，能有效地阻挡刀具、匕首等冷兵器的刺、割、砍的攻击，全面保护人体躯干和内脏免遭伤害。该服装所选用的材料具有断裂强度高、弹性模量大等优异特性。
执行标准： 中华人民共和国公安部GA68-2003《防刺服》标准
防护级别： 24焦耳动能，不露刀尖。
防刺材料面密度： < 2.8 公斤/平方米， 单层面密度184克/平方米。
防刺材料重量： 830 克/平方米（防护面积0.3平方米）。
防护面积与重量：(注：产品重量中包括每件0.3公斤的防刺服外罩)
使用范围：公安、保安、工商、税务、城管、海关、乘务员、汽车司机等防身必备
使用年限： 50年以上
半柔型防刺服：阻挡匕首，三棱刮刀、一般爆炸破片侵袭
现为公安部门大量装备,这种防刺背心属半柔型，是用多种新材料按特殊的复合新工艺制成，它不但具有防刺功能，还能有效地阻挡一般爆炸物品及破片的侵袭，并同时兼有防水、耐酸碱、防紫外线等功能，克服了国外全软防刺背心不防紫外线的弱点，最适合于民航保卫、法院警察、金融网点保卫、公安消防人员、企业出纳以及从事特殊工作人员装备。该防刺背心重量轻（约0.8kg)，无论其性能还是其价格在目前国内都属领先水平，并填补上国内空白。
原材料市场分析：
防刺服属个体防护装甲的一种，防刺织物用纤维材料应具有高强度、高模量、耐剪切、耐冲击等性能。国际常见防刺纤维材料主要有：超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)、芳纶纤维及聚对苯撑苯并双噁唑纤维(PBO)，此外，聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、陶瓷纤维、碳纤维、聚酯纤维、人工蜘蛛丝等也有应用。
1、超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)
又称超高强高模聚乙烯(UHS-HMPE)纤维，20世纪70年代由荷兰Pennings首先采用“凝胶纺丝-热拉伸”法得到，由DSM公司实现了工业化生产。国外除DSM公司和美国Honeywell(原Allied Signal)公司采用“凝胶纺丝-热拉伸法”生产的Dyneema纤维和Spectra纤维，日本Mitsui公司采用溶液法生产Tekmilon纤维等。国内有中纺投资、湖南中泰、宁波大成等可进行规模化生产。
超高分子量聚乙烯纤维属低密度、高强力、高模量的高性能纤维，比强度和比模量极高、断裂伸长率相对较低。目前国际UHMWPE纤维纺丝技术已相对成熟，已实现规模化生产的有美国、荷兰、日本等。美国Allied-Signal公司产牌号SPeetra900和SPeetraI000UHMWPE纤维的年产量超过l000吨，售价49-61USD/kg，与芳纶和碳纤维相当，但日本东洋纺产的UHMWPE纤维售价仅7-8USD/kg，与芳纶比，性价比极高。
国际上该纤维只有荷兰帝斯曼公司、美国霍尼韦尔公司、日本三井公司共3家公司能规模化生产，年总产量为9000吨，是世界范围内稀缺物资，每吨售价40万元以上。
国内包括山东爱地高分子材料公司能产业化生产该纤维企业共4家，年产量不足1000吨，整体尚未实现规模化生产。预测未来10年内，国内超高分子量聚乙烯纤维年市场需求量将达10万吨以上，市场需求潜力巨大，前景广阔。
2、芳纶-凯夫拉纤维
属芳香族聚酰胺纤维，聚对苯二甲酰对苯二胺(PPT)纤维在芳香族聚酰胺纤维中最有代表性，最早由美国杜邦公司研制的Kevla，强度达20cN/dtex，PPT纤维具有高强度、高模量、低密度和高能量吸收能力等优良物理机械性能，应用范围广。
芳纶属紧缺物资，美国杜邦公司独家研制生产，至今世界上仅少数国家可以生产。全球芳纶年总产量约5.5万吨，间位芳纶总产量约2.7万吨。芳纶、碳纤维和高强高模聚乙烯纤维三大高性能纤维中，芳纶产量和需求量最大，世界对位芳纶需求年增长率为10%以上。
3、聚对苯撑苯并双噁唑纤维
聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维，最初由美国空军空气动力学研发，美国道化学公司(Dow Chemical)获专利实现产业化。1990年日本东洋纺公司取得纤维化技术开发专利，1995年生产出ZYLON，1998年由日本东洋纺公司实现产业化，年产能达200吨。
PBO纤维是目前有机纤维中，强度、模量、耐热性等性能最好的纤维，其物理机械性能超过芳纶、碳纤维和超高分子量聚乙烯纤维，有“纤维之王”美称。
4、蚕丝丝胶
蚕丝是高档纺织原料，具有很好强力和伸长，纤维细而柔软、富有弹性。近年来绿色环保概念下，蚕丝作为高性能天然纤维材料用于制作防刺服。
茧丝中包裹在丝素周围的物质称丝胶，将生丝原有丝胶固着在丝素上，可大大提高丝纤维的机械性能、强度及延伸性能、耐热性等高于芳纶、碳纤维。
据统计：我国2005年桑蚕丝产量为8.78万吨，2006年达到9.3万吨，
5、蜘蛛丝纤维
蜘蛛丝主要化学成分由甘氨酸、丙氨酸和小部分丝氨酸，其它氨基酸单体蛋白质分子链构成，具高弹性、高强度。美国麻省国家陆军化学生物指挥中心和加拿大魁北克内克夏生物科技公司研制的人造基因蜘蛛丝比钢的强度强4-5倍，具有蚕丝般柔和光泽，可用于制造高级防弹衣，织造战斗飞行器、坦克、卫星、雷达等装备的防护罩、防刺服等。
三种防刺服性能特点介绍：
（1）硬质防刺服
硬质防刺服采用航空超硬铝合金制作而成，防护面积≥0.3㎡，用标准试验刀具加配重达到2.4kg以24J动能，按0°、45°刺入角刺入防刺服，刀尖不穿透防刺服，能有效抵御匕首等常见锐器从各种角度对人体的攻击，使人体防护部位不受到刺伤。防刺服的外套、防刺层等均采用无毒材料制作，对人体无自然伤害，外套与防刺层可分离，易于拆洗；防刺服穿着灵活、易于穿脱，穿着后不会使两臂的自由运动及人体跪、跳、蹲、跑、俯仰、转体等动作受到限制。
（2）半软质防刺服
半软质防刺服采用合金钢片按无缝式搭接方式连接，防护面积≥0.3㎡，用标准试验刀具加配重达到2.4kg以24J动能，按0°、45°刺入角刺入防刺服，刀尖不穿透防刺服，能有效抵御匕首等常见锐器从各种角度对人体的攻击，使人体防护部位不受到刺伤。防刺服的外套、防刺层等均采用无毒材料制作，对人体无自然伤害，外套与防刺层可分离，易于拆洗；防刺服穿着灵活、易于穿脱，穿着后不会使两臂的自由运动及人体跪、跳、蹲、跑、俯仰、转体等动作受到限制。
（3）软质防刺服
软质防刺服采用超高分子量聚乙稀纤维，经特殊工艺加工生产的最新防刺产品，具有重量轻、防刺性能高、舒适、透气等特点。防护面积≥0.3㎡，用标准试验刀具加配重达到2.4kg以24J动能，按0°、45°刺入角刺入防刺服，刀尖不穿透防刺服，能有效抵御匕首等常见锐器从各种角度对人体的攻击，使人体防护部位不受到刺伤。防刺服的外套、防刺层等均采用无毒材料制作，对人体无自然伤害，外套与防刺层可分离，易于拆洗；防刺服穿着灵活、易于穿脱，穿着后不会使两臂的自由运动及人体跪、跳、蹲、跑、俯仰、转体等动作受到限制。
山东中盾警用装备有限公司：本公司作为专业警用装备生产厂家，公司生产的防刺服质量可能，性能优良，严格按照国家公安部最新防刺服生产标准生产。公司软质/硬质防刺服为广大公安司法部门提供可靠后勤保障。
本公司防弹衣产品详情：
防弹衣是能吸收和耗散弹头、破片的动能，阻止穿透，并减轻未完全穿透性钝伤，有效保护人体受防护部位的一种装备。软、硬质防弹衣系列产品选用名牌优质芳纶无纬布、高强高模聚乙稀无纬布及优质防弹合金钢板制成。具有重量轻、穿着舒适、防弹性能极佳以及防水、防潮、防紫外线等特点。高强高模聚乙烯纤维制成的连续式无纬布，是阻挡子弹的最佳软质材料。它具有单取向多层结构，在这一结构中，纤维不是相互交织，而是相互平行排列。对于不同的防弹水平要求，采用不同规格的高强高模聚乙烯纤维连续式无纬布制成的防弹衣柔软舒适，重量是最轻的。
高强高模聚乙烯纤维中的柔性长链结构，使子弹的冲击能量迅速地分散到较大的面积上，从而缩小了背心的凹陷深度，减轻非贯穿性伤害。
技术参数：
软质防弹衣
防护等级：（二级、 三级）
产品材料： PE
产品重量： 2.4kg
防护性能：按客户需求提供不同等级
防护面积： 0.28㎡ 0.26㎡ 0.30㎡
特 点： 防弹特点：防酸﹑防水﹑防紫外线﹑柔软﹑ 质轻不跳弹
硬质防弹衣：
材 料：合金钢板
防护性能：按客户需求提供不同等级
防护面积：>=0.23 M2
特 点：由防弹层﹑外罩﹑缓冲层三个部分组成，
外套可折装清洗。
防弹衣级别表格参数
|
防护 级别 |
防御枪械类型 |
防御枪弹类型 |
子弹初速 (m/s) |
防弹材料（可按用户需求定做） |
执行标准 |
防护面积 （防护面积的大小可按用户需求订做） |
|
1级 |
1977年式7.62mm手枪 |
1964年式7.62mm手枪弹 |
300～20 |
芳纶无纬布聚乙烯无纬布 |
GA141-2010 |
0.25㎡ |
|
2级 |
1954年式7.62mm手枪 |
1951年式7.62mm手枪弹 |
420～450 |
芳纶无纬布聚乙烯无纬布国产超高模量聚乙烯无纬布 |
GA141-2010 |
0.25㎡ 0.28㎡ 0.30㎡ |
|
3级 |
1979年式7.62mm轻型冲锋枪 |
1951年式7.62mm手枪弹 |
480～515 |
芳纶无纬布聚乙烯无纬布高强高模量聚乙烯无纬布 |
GA141-2010 |
0.25㎡ 0.28㎡ 0.30㎡ |
|
4级 |
1954年式7.62mm手枪 |
1951年B式7.62mm手枪弹 |
420～450 |
芳纶无纬布聚乙烯无纬布高强高模量聚乙烯无纬布＋4.5mm钢制防弹插板或陶瓷防弹插板 |
GA141-2010 |
0.25㎡ 0.28㎡ 0.30㎡ |
|
5级 |
1979年式7.62mm轻型冲锋枪 |
1951年B式7.62mm手枪弹 |
480～515 |
芳纶无纬布聚乙烯无纬布高强高模量聚乙烯无纬布＋4.5mm钢制防弹插板或陶瓷防弹插板 |
GA141-2010 |
0.25㎡ 0.28㎡ 0.30㎡ |
|
6级 |
1956年式7.62mm半自动步枪 |
1956年式7.62mm普通弹 |
710～735 |
芳纶无纬布聚乙烯无纬布高强高模量聚乙烯无纬布 ＋8mm陶瓷防弹插板 |
GA141-2010 |
0.25㎡ 0.28㎡ 0.30㎡ |
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