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抵抗持枪者

新型轻质芳纶纺织品 – 更多保护

芳纶纤维现已广泛用于产业用应用领域。它们用于复合材料,例如,硬弹道系统、轻质运输容器和复合高性能帆板,但它们也能用于防护用纺织品——通常是机织物——制成服装。与玻璃和碳纤维相比,芳纶纱线的特性使其具有适用于多种应用的优点,但价格不菲。特别是,它们具有杰出的抗冲击性和能量吸收能力。与碳或玻璃纤维不同,芳纶纤维在加工过程中几乎无磨损。目前,它们可在 COP MAX 5 多轴向经编机上加工,生产出具有前所未有均匀的非屈曲织物。精细、轻巧、稳定的结构可应用于需要高吸收力的领域,尤其是在新型、更轻的软弹道系统中。我们在2018年第二期的《经编实践》中报道了由COP MAX 5生产的结构独特的芳纶织物。/1/本文将介绍后续的开发工作。

在线展纤和织物生产

卡尔迈耶产业用纺织机械有限公司设立了一个影响深远的开发项目,名为“COP MAX 5芳纶”,专注于在多轴向经编机上加工高性能纤维。该项目的目的是为复合材料生产重量低、纤维分布均匀的平面增强型纺织品。成品纺织品的表面应具有密集的结构,没有任何所谓的铺设通道。纤维材料凭借其杰出的均匀性,可得到最大限度地使用。TC 66 在线展纤装置和 COP MAX 5多轴向经编机用于生产新型轻质纺织品。展纤装置确保芳纶纤维得到充分的展开,形成轻薄条带。在恒定的张力下,芳纶条带喂入COP MAX 5经编机。多轴向经编机通过线圈将材料捆绑在一起,从而获得高质量、无屈曲的纺织品,在轻质建筑领域具有巨大的潜力。该工艺不连续运行,在展纤后和铺设前,芳纶材料需经过切割。

项目的后续工作

项目的第一阶段开发了一个新的条带切割装置,专门为切割芳纶条带而设计。这种新系统可用于生产单层、无屈曲织物,铺设角度为-45°,织物克重仅为120 g/m²。该阶段的工作于2018年3月结束。论文在德累斯顿科技大学获得了“非常好”的评定。在项目的第二阶,研究人员需要增加一个反向铺设的纤维层。为此,他们对已开发的芳纶切割单元进行了进一步优化,并增加了第二个单元。机器出口点还增加了一个新的切割单元,用以从传送链上可靠地退下纺织结构。

潜力独特的双轴纺织品制成轻质结构

该项目的第二阶段促成了双轴向、非屈曲织物的研发,其铺设角度为 +/-45°,为轻质建筑行业提供了全新的性能水平。增强型纺织品的表面非常平坦,芳纶纤维分布均匀。

与基于纱线铺设工艺的 COP MAX 4 或 COP BIAX 上生产的传统双轴向纺织品相比,长丝具有更高的覆盖力。COP MAX 5不再需要用于补偿通道和不规则的中间薄膜层,这些已经成为过去式了。织物克重也及具优势。由芳纶条带制成的新型纺织品,单层克重为90 g/m²;由2000根单丝组成的3360 dtex纱线制成的织物克重仅为180 g/m²。到目前为止,COP MAX 4或COP BIAX上生产的芳纶结构最大可用由200根单丝组成的细度为450至960 dtex的昂贵纱线,克重为250至500g/m2。COP MAX 5 芳纶技术在成本方面也很占优势:相对粗糙和经济的芳纶纱线可以加工成精细的增强结构,纺织品的废弃边缘较少。与简单的纱线铺设工艺相比,每周可节省数千欧元!

三轴向纺织品即将推出

卡尔迈耶产业用纺织机械有限公司的开发人员凭借这项新技术直击目标。从今年各大展会对该最新成果的反应可以明显看出这一点。这项技术在法兰克福国际产业用纺织品展览会[Techtextil]和巴黎复合材料展览会[JEC]获得了大量的关注。公司收到了很多来自防护服领域的咨询,特别是软弹道防护的生产商和组织。此外,正在找寻第二商机的服装公司也渴望了解更多。复合材料产品管理部Rainer Seuss说:“我们的业务合作伙伴认为新型双轴纺织品具备独特轻巧和均匀的特点。他们认为这项新技术市场潜力巨大,并鼓励我们进一步发展。”有客户特别询问了用于弹道系统的三轴向纺织品的防护作用。因此,专门从事应用技术的研发人员计划开发一种无屈曲结构,其铺设角度为-45°/90°/45,用于重量较轻的高效系统,更容易让穿戴者接受。在展会上与访客交谈时,Rainer Seuss发现,“防弹衣重量每减轻一公斤,意味着穿着防弹衣的士兵可以多携带一公斤的装备/用品。”轻薄、柔软的防弹背心也可以穿在安保人员的polo衫下。在这种应用时,客户希望芳纶织物的重量要低至 270 g/m2。除了卡尔迈耶产业用纺织机械有限公司,纤维专家Teijin也一直在拓展芳纶在轻质结构中的应用潜力。最近,这家公司已经推出由2000根单丝组成的细度为2000 dtex 的芳纶。

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