بخشی از مقاله
چکیده
در جلیقههای بالستیک از لایههایی از الیاف بسیار قوی استفاده میکنند تا هنگام ضربه زدن گلوله و وارد شدن نیرو به جلیقه، فیبر موجود در آن، انرژی گلوله را به طور کامل جذب کند که در اثر ضرب گلوله ممکن است تغییر شکل یابدمشخصات. جلیقه معمولاً شامل الزامات مقاومت به نفوذ و محدودیت میزان نیروی ضربهای است که به بدن وارد میشود. از سوی دیگر برخی گلولهها میتوانند به جلیقه نفوذ کنند، اما به دلیل از دست دادن سرعت و یا جرم - فرم کوچک خود - ، آسیب کمتری نسبت به فرد از خود نشان میدهند.
جلیقه هایی که برای گلولهها طراحی شدهاند حفاظت کمی در برابر ضربات وسایل تیز مانند چاقو یا گلولههای حاوی هستهی فولادی دارند. این به این دلیل است که نیروی ضربه این اشیاء در یک منطقه نسبتاً کوچک متمرکز میشود و لایههای فیبر پارچههای ضد گلوله را سوراخ میکند. جلیقه های نساجی - لباس - ممکن است با صفحات فلزی - فولادی یا تیتانیوم - ، صفحات سرامیکی یا پلی اتیلن تقویت شوند که حفاظت بیشتری را در مناطق حیاتی بدن تامین می کنند.
این صفحات زره پوش در برابر تمام گلوله تفنگ و طیف وسیعی از تفنگها اثبات شدهاند. این جلیقه های بالستیک ارتقا یافته در استفاده نظامی به طور استاندارد ساخته شدهاند، زیرا جلیقه های زره پوش بر روی موشک های نظامی منفعل نیستند. برای نگهبانان و پلیس های زندان اغلب جلیقه هایی را طراحی می کنند که به طور ویژه مقاوم در برابر سلاحها و اشیاء تیز باشند.
این جلیقه ها ممکن است شامل پارچه های پارا آرامید و یا قطعات فلزی پوشش داده شده و روکش شده باشند. در این میان کولار بهترین نوع الیاف مورد میباشد، زیرا دارای استحکام کششی پنج برابر بیشتر از فولاد هم وزن خود بوده و همچنین بسیار سبک هستند. هدف استفاده از الیاف کولار در جلیقههای ضدگلوله افزایش مقاومت در برابر گلولهها و اشیا تیز و کاهش وزن آنها میباشد.
-1 مقدمه
در طول جنگ داخلی انگلیس، ایلور کرومول 1 سواره نظام آهنین، مجهز به کلاهک کاپلین و محافظ ضد ضربه بودند که شامل دو لایه زره پوش بود. در مطالعات بعدی که شامل اشعه ایکس بود، لایه سوم کشف شد که بین لایه بیرونی و درونی قرار داشت، لایه بیرونی برای جذب انرژی گلوله طراحی شده و لایه داخلی ضخیمتر، نفوذ بیشتری را متوقف کرد. پس از برخورد زره به شدت از بین می رفت اما هنوز قابل استفاده بود .[1] یکی از اولین جلیقههای ثبت شده با استفاده از لباس زرهی نرم در قرون وسطی در ژاپن، از جنس ابریشم ساخته شد
یکی دیگر از جلیقه های نرم بالستیک، با نام مایونی بی گاب2، در دهه 1860 در گوزون کره3 در مدت کوتاهی پس از اقدام فرانسه علیه کره، اختراع شد. هاونسن دوونگان4 به دلیل افزایش تهدیدات از طرف ارتشهای غربی، توسعه زرههای ضدگلوله را دستور داد؛ بر این اساس کیم گایدو و گانگ یون5 متوجه شدند که اگر 10 لایه پارچه پنبه را در کنار هم قرار دهند، میتواند در برابر گلوله مقاومت کند
در جنگ جهانی اول ایالات متحده انواع مختلفی از زرهپوش ها را ساخت که شامل فولاد کراس و فولاد نیکل بود که شامل یک سینه بند و یک سرپوش بود و میتوانست در برابر گلولههای لوییس با سرعت 2700 فوت بر ثانیه - 820 متر بر ثانیه - مقاومت کند، اما وزنی سنیگن حدود 18 کیلوگرم داشت. در نوع پیشرفتهتر که از مقیاسهای فولادی پوششی، که چرم بر روی آن پوشش داده شده بود، طراحی شد. این زره 5 کیلوگرم وزن داشت که نزدیک به بدن و راحتتر بود
در مراحل اولیه جنگ جهانی دوم، ایالات متحده زره جنگی برای پیاده نظام طراحی کرد، اما اکثر مدلها بسیار سنگین بودند و محدودیتهای تحرک را داشتند و ناسازگار بودند و تجهیزات مورد نیاز موجود نبود. در سال 1944 توسعه زرههای جنگی پیاده نظام در ایالات متحده آغاز شد. چندین جلیقه برای ارتش آمریکا تولید شد که T34، T39، T62E1 و M12 نامیده شدند. ایالات متحده این جلیقه-ها را با استفاده از لایهی ورقه ورقه از جنس فایبرگلاس6 با نام دورن پلیت7 توسعه داد. این جلیقهها برای اولین بار در نبرد اوکیناوا8 در سال 1945 مورد استفاده قرار گرفت
در سال 1975، ریچارد آ. آرونیلینو9 بنیانگذار جلیقه ضدگلوله آمریکایی، جلیقه ضدگلوله K-15 را نامگذاری کرد، که شامل 15لایه کولار و یک فولاد بالستیک به ابعاد 8*5 اینچ بنام شوک پلیت10 که بصورت عمودی بر روی لایهها قرار گرفته بود، در سازمان ثبت اختراع ایالات متحده با شماره 3,971,072 برای این نوآوری ثبت گردید .[6] در سال 1976، ریچارد دیویس11 دومین بنیانگذار زره، نخستین جلیقه کولار Y را طراحی کرد. جلیقهای با وزن سبکتر و فرم جدید و مدرن برای پوشش افسران پلیس به سرعت مورد آزمایش و پذیرش قرار گرفت. در اواسط تا اواخر دهه1980، حدود یک سوم تا نصف مأمورین گشت پلیس بطور روزانه از جلیقه استفاده می-کردند.
تا سال 2006 بیش از 2000 جلیقه پلیس به عنوان جلیقههای سبک و موفق در تجهیزات روزانه پلیس ثبت شده است. در طول دهه 1980، ارتش ایالات متحده، جلیقه کولار 12PASGT را ساخت، NIJ امتیاز ویژهای را به آن داده بود، توانست تفنگ اف. ام. جی9mm 13 و ترکشهای آن را دفع کند. در همین حین، آلمان غربی یک جلیقه مشابه را نیز با نام اسپلسشیز وست14 ساخت. زره سبک و نرم کولار کمبودهای خود را داشت، زیرا اگر قطعات بزرگ یا گلولههای با سرعت بالا به جلیقه برخورد میکردند، باعث آسیب رساندن شدیدی به فرد و به تبع آن به جلیقه میشد.
اگرچه این دومین زرهپوش مدرن آمریکایی بود که توسط سربازان آمریکایی پوشیده میشد و توانست گلولههای کالیبر دار را متوقف کند و به اندازه کافی سبک باشد، اما هنوز نقاط ضعف خود را داشت. این جلیقه همچنان سنگین تر از PASGT بود و امکان حفاظت از ناحیه گردن و اطراف شانهها را نداشت. زرهپوشهای جدیدی که برای واحدهای عملیات ویژه ایالات متحده ساخته شده بود رنجر بادی آرمور 15 نام داشت که مقاومت بالا و دارای تحرک خوبی داشت و نیروهای ویژه سازمان از آن استفاده میکردند.
زره پوش جدید توسط نیروهای مسلح ایالات متحده به تعداد زیادی در اختیار سربازان قرار داده شد که شامل ارتش و مدولار سپاه دریایی ایالات متحده میشد. این جلیقهها، جلیقه-های ارتقاء یافته جلیقه تاکتیکی مدولار به گونهای طراحی شده بودند که از ترکشها و تپانچههای پیشرفته جلوگیری میکرد. این جلیقهها از صفحات سرامیکی سخت، مانند 1IPSA ساخته شده بود که برای محافظت از اندام حیاتی بدن بسیار مقاوم و مفید بود و انواع مشابهی از آن و تجهیزات شبیه آن برای حفاظت از نیروهای مسلح در سراسر جهان مورد استفاده قرار گرفت.
-2 کولار
کولار علامت تجاری ثبت شده برای فیبر مصنوعی پاراآرامید همراه با سایر آرامیدها از قبیل نومکس2 و تکنورا3 است .[7,8,9] ساختار کولار در شکل 1 نشان داده شده است.
شکل -1 ساختار مولکولی کولار: قسمتهای پررنگ واحد منومر و قسمتهای نقطهچین، پیوندهای هیدروژنی هستند
-1-2 تولید کولار
کولار حاصل سنتز از واکنش متراکم محلول مونورهای1 4و-4فنیلن دی آمین - 5 پارا فنیلن دی آمین - و تریفاتالویید کلرید6 تولید میشود - در شکل - 2 که اسید هیدروکلریک را به عنوان محصول جانبی نیز همراه خود تولید میکند. در نتیجه، رفتار مایع بلورین و شرایط مکانیکی، زنجیره پلیمر را در جهت تشکیل فیبر - الیاف - هدایت میکند. هگزا متیل فسفور آمید - HMPA - 7 به عنوان حلال در ابتدای پلیمریزاسیون اسفتاده شد، اما به دلایل ایمنی، شرکت دوپنت آن را با محلول کلسیم کلرید و ان-متیل-پیرولیدان8 جایگزین کرد. همانطور که این فرآیند در تولید توارون برای اولین بار توسط آکزو ثبت شد، این عمل شرکت دوپنت باعث درگیریهایی بین آکزو و آنها شد
تولید کولار - پلی پارافنیلن تترفاتالامید - به دلیل مشکلات ناشی از استفاده از اسید سولفوریک باعث نیاز به یک پلیمر غیرمحلول در محلول در هنگام سنتز شده که روشی بسیار گران است.
شکل -2 واکنش 1و-4فنیلن دی آمین - پارا فنیلن دی آمین - و تریفاتالویید کلرید
-2-2 انواع کولار
چندین نوع از کولارها در دسترس هستند که در جدول شماره 1 نشان داده شده اند.
جدول -1 انواع کولار- موارد استفاده و ویژگی
مولکولهای ماوراء بنفش حاصل از نور خورشید، یک مشکل بزرگ برای کولار بوده باعث تجزیه شدن آن میشود. بنابراین نباید در مقابل نور مستقیم آفتاب قرار گیرد.
