隨著全球?qū)€(gè)人防護(hù)設(shè)備的需求持續(xù)增長(zhǎng),卡爾邁耶的技術(shù)紡織品業(yè)務(wù)部門(mén)推進(jìn)了超輕量多軸向無(wú)卷曲織物的開(kāi)發(fā)。這些專(zhuān)為防彈防護(hù)背心而設(shè)計(jì),在舒適性、強(qiáng)度和效率方面都有顯著提高。
卡爾邁耶的特殊規(guī)格項(xiàng)目經(jīng)理Jrgen Trltzsch博士表示,該公司正面臨來(lái)自歐洲各地越來(lái)越多的高性能紡織品保護(hù)解決方案的咨詢(xún)。傳統(tǒng)的芳族聚酰胺纖維長(zhǎng)期以來(lái)一直用于此目的,但盡管其強(qiáng)度高,所得保護(hù)層通常太重。根據(jù)保護(hù)級(jí)別,可能需要多達(dá)70層,從而導(dǎo)致重量和舒適度問(wèn)題。
為了克服這一點(diǎn),卡爾邁耶專(zhuān)注于超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維的使用。這些纖維提供了與芳綸相當(dāng)?shù)姆缽椥阅?,但重量卻大大降低。拉伸強(qiáng)度超過(guò)3.5 GPa,UHMWPE允許在不影響安全性的情況下減少材料。
卡爾邁耶利用其UD 700纖維鋪裝機(jī)開(kāi)發(fā)了一種用UHMWPE纖維生產(chǎn)單層膠帶的工藝。然后在COP MAX 5多軸向經(jīng)編機(jī)上形成交叉簾布結(jié)構(gòu)。擴(kuò)展層的厚度可低至40至50微米,重量低于30克/平方米,不到傳統(tǒng)芳族聚酰胺層的三分之一。
為了保持這些超輕層的結(jié)構(gòu)完整性,卡爾邁耶在鋪展過(guò)程中在膠帶上集成了一層只有10米厚的聚合物薄膜。這確保了光纖的穩(wěn)定性,并消除了可能影響性能的弱點(diǎn)或通道。纖維和薄膜通過(guò)集成的加熱模塊粘合在一起,無(wú)需液體化學(xué)品或水分蒸發(fā),使過(guò)程更加清潔和節(jié)能。
然后,多層膠帶以交替的0和90方向連接,形成交叉鋪層結(jié)構(gòu),自動(dòng)堆疊至六層深度。雖然手工堆疊在生產(chǎn)中仍然常見(jiàn),但卡爾邁耶的自動(dòng)化系統(tǒng)給尋求保護(hù)性紡織品生產(chǎn)高級(jí)解決方案的參觀者留下了深刻的印象。
2021年,梅利施塔特州采購(gòu)辦公室對(duì)UHMWPE十字板進(jìn)行的獨(dú)立測(cè)試證實(shí)了它們的性能。根據(jù)嚴(yán)格的NIJ標(biāo)準(zhǔn)0101.06,這些材料成功通過(guò)了穿孔和背面特征測(cè)試,總重量為6,000 g/m。
卡爾邁耶的技術(shù)有幾個(gè)主要優(yōu)點(diǎn):改善紗線(xiàn)排列,兼容更高的紗線(xiàn)支數(shù),降低材料和勞動(dòng)力成本,簡(jiǎn)化筒子架設(shè)置。纖維和薄膜粘合過(guò)程避免了使用樹(shù)脂或高能耗的除水,進(jìn)一步簡(jiǎn)化了生產(chǎn)。
隨著安全需求的增加,卡爾邁耶的創(chuàng)新展示了紡織工程如何引領(lǐng)創(chuàng)造更安全、更高效的防護(hù)解決方案。