آشنایی با مواد سازنده جلیقه های ضدگلوله و ویژگی‌های آن‌ها

با تولید ابزار و سلاح جنگی توسط بشر، همواره نیاز به تولید لوازم و پوشش محافطتی برای در امان ماندن از آسیب‌های ابزار جنگی وجود داشته‌است. در گذشته سپر و زره‌های فولادین و بسیار سنگین وظیفه‌ی محافظت از جان در مقابل دشمن را بر عهده داشت. اما با پیشرفت سلاح‌های جنگی، پیشرفت تکنولوژی و به منظور بهبود راحتی در استفاده، انسان به دنبال تولید لباس‌های مقاوم اما سبک برای نظامیان بود. امروزه جلیقه ضدگلوله یک پوشش محافظتی کاربردی و بسیار مهم برای حفاظت از سلامت مقامات نظامی و سیاسی کشورها است. ساختار این جلیقه‌ها از ابتدای تولید خود تا به امروز دست‌خوش تغییرات بسیاری شده‌است. در ادامه به بررسی مواد سازنده جلیقه های ضدگلوله و چگونگی تولید آن‌ها که در کتاب علوم پایه هفتم به آن اشاره شده‌است، می‌پردازیم.

تاریخچه جلیقه ضدگلوله

در دهه ۱۸۰۰، برای اولین‌بار پوشش محافظتی از جنس ابریشم تولید شد. زره‌هایی بسیار نرم که عملکرد موفقیت‌آمیزی داشتند. اما استفاده از ابریشم در تولید این ابزار، هزینه‌های بسیاری را به همراه داشت. از این رو در دوران جنگ جهانی دوم جلیقه‌های ضدگلوله‌ای از جنس نایلون بالستیک تولید شد. اما مشکل این پوشش، تاثیر بسیار کم آن در مقابل برخورد گلوله بود. اما به دلیل کمبود هر نوع پوشش محافظتی، سربازان مجبور به استفاده از این لباس‌ها بودند.

با گذشت زمان و انجام تحقیقات و بررسی‌های گسترده، سرانجام در سال ۱۹۶۰ جلیقه‌هایی با الیافی کاملا متفاوت و بسیار مقاوم تولید شد. این جلیقه‌های ضدگلوله ضدآب بوده و از چندین لایه محافظتی تولید شده‌اند. مواد سازنده جلیقه های ضدگلوله چندین سال متوالی توسط موسسه ملی عدالت (National Institute of Justice) مورد بررسی و آزمایش قرار گرفت و اعلام شد این جلیقه‌ها می‌توانند در مقابل اصابت بیش از ۶۰ نوع گلوله از انسان محافظت کند.

تولید جلیقه‌های ضدگلوله پیشرفته

به طور کلی مواد سازنده جلیقه های ضدگلوله شامل کولار (نوعی الیاف)، فولاد، پلی‌اتیلن (PE) و سرامیک است. کولار در مقایسه با فولاد مزیت‌های بیشتری دارد. این ماده با وجود وزن کم، استحکام و مقاومت بسیار بالاتری دارد. از کولار و پلی‌اتیلن در تولید جلیقه‌های نرم و سبک، و از فولاد و سرامیک برای ساخت جلیقه‌های سخت و بسیار محکم استفاده می‌شود.

امروزه جلیقه‌های ضدگلوله که عمدتا از جنس بالستیک هستند، از چندین لایه بسیار قوی تشکیل شده‌اند. وجود لایه‌های پوششی متعدد منجر به محافظت بهتر در مقابل اصابت گلوله می‌شود. زمانی که گلوله به جلیقه برخورد کند، انرژی جنبشی گلوله در یکی از لایه‌های بیرونی پخش شده و حتی با نفوذ به لایه‌های دیگر، انرژی گلوله کاهش یافته و نفوذ آن به لایه‌های داخلی متوقف می‌شود.

معرفی مواد به کار رفته در لایه های مختلف جلیقه ضدگلوله

جلیقه ضدگلوله از چندین لایه پوششی تشکیل شده‌است. وجود لایه‌های متعدد باعث عملکرد بهتر و مقاومت بیشتر در زمان برخورد گلوله می‌شود. هر لایه می‌تواند با کاهش و پخش انرژی جنبشی در سطوح بزرگ‌تر منجر به توقف و جلوگیری از اصابت گلوله به بدن افراد شود. در ادامه با ویژگی‌های ساختاری هر لایه آشنا می‌شویم:

۱. لایه بیرونی

اولین و بیرونی‌ترین لایه جلیقه ضدگلوله عمدتا از جنس نایلون و پلی‌استر است. این لایه از لایه‌های داخلی جلیقه در مقابل نفوذ آب، گرما و اشعه ماوراءبنفش محافظت می‌کند.

۲. لایه ضربه‌گیر

لایه ضربه‌گیر، دومین لایه بعد از لایه بیرونی است. این لایه نقش مهمی در محافظت از جان افراد دارد. لایه ضربه‌گیر که معمولا از فوم یا مواد جذب‌کننده قدرت ضربه ساخته شده‌است، با کاهش انرژی و قدرت گلوله از نفوذ آن به لایه‌های بعدی جلوگیری می‌کند.

۳. مواد سازنده بالستیک

مهم‌ترین بخش جلیقه ضدگلوله بخش بالستیک آن است. ویژگی‌های ساختاری بالستیک باعث توقف گلوله و جلوگیری از برخورد با بدن می‌شود. مهم‌ترین مواد سازنده بالستیک در تولید جلیقه‌های ضدگلوله عبارتند از:

• کولار

کولار یکی از بهترین مواد سازنده جلیقه های ضدگلوله است. این ماده که معمولا به صورت الیاف مصنوعی تولید می‌شود، ساختاری بسیار سبک اما مقاوم در برابر ضربه، ساییدگی و انعطاف‌پذیر دارد. کولار به خوبی می‌تواند انرژی جنبشی گلوله را جذب و پخش کند.

• اسپکترا

اسپکترا (Spectra) یکی از قوی‌ترین الیاف‌های مصنوعی در دنیا است. این ماده که در تولید بعضی از جلیقه‌های ضدگلوله به کار می‌رود، از الیاف پلی‌اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا ساخته می‌شود. به همین دلیل وزنی به مراتب سبک‌تر از کولار اما مقاومت و استحکام بسیار بالایی دارد. اسپکترا در برابر نفوذ آب، اشعه ماوراءبنفش و نفوذ هرگونه ماده‌ی شیمیایی مقاوم است.

• الیاف پلی‌اتیلن

الیاف پلی‌اتیلن که به نام تجاری Dyneema شناخته می‌شود، وزنی سبک و استقامت بسیار بالایی دارند. این الیاف به خوبی می‌تواند حرکت گلوله را متوقف کند. الیاف Dyneema یکی از رایج‌ترین مواد سازنده جلیقه های ضدگلوله بوده که در برابر نفوذ اشعه ماوراءبنفش و مواد شیمیایی مقاوم است.

۴. لایه داخلی

داخلی‌ترین و عمقی‌ترین لایه جلیقه ضدگلوله عمدتا از الیاف آرامید، الیاف UHMWPE (نوعی پلی‌اتیلن) و یا ترکیبی از این دو ماده ساخته می‌شوند. این لایه باعث بهبود دوام و ماندگاری جلیقه، حفظ ساختار و محافظت از مواد بالستیک در مقابل اصابت ضربه می‌شود.

استفاده از فناوری‌های نوین در تولید جلیقه‌های ضدگلوله

امروزه برای بهبود کیفیت و کارایی جلیقه‌های ضدگلوله از فناوری‌های پیشرفته‌ای در تولید آن‌ها استفاده می‌شود که در ادامه به بخشی از آن‌ها اشاره می‌کنیم:

۱. لایه‌هایی با مقاومت بیشتر

در تولید برخی از جلیقه‌های ضدگلوله برای بهبود استحکام آن در مقابل اصابت گلوله و ضربه، لایه‌های بیشتر با مقاومت بسیار بالایی را به جلیقه اضافه می‌کنند. این لایه‌ها که معمولا به صورت جیب بر روی جلیقه قرار می‌گیرند، از سرامیک و یا فلز بسیار سخت ساخته می‌شود. چنین لایه‌هایی مقاومت خوبی در مقابل اصابت گلوله‌هایی با سرعت بسیار بالا دارند.

۲. پارچه‌های برش‌خورده نرم

در طراحی برخی از جلیقه‌های ضدگلوله از تکه پارچه‌هایی ساخته شده از الیاف آرامید و یا UHMWPE استفاده می‌شود. از این برش‌های پارچه برای پوشاندن بخش‌هایی مانند پهلوها، شانه و اطراف یقه استفاده می‌شود.

۳. مقاوم در برابر ضربه‌های متوالی

مواد سازنده جلیقه های ضدگلوله امروزی قابلیت مقاومت در برابر اصابت گلوله‌های متعدد و متوالی را هم دارند. ساختار لایه‌های این پوشش محافظتی به شکلی طراحی شده‌اند که به راحتی از بین نرفته و طول عمر بالایی دارند.

۴. مقاوم در برابر چاقو

در تولید بعضی از جلیقه‌ها از موادی مانند کولار برای تولید لایه‌هایی مقاوم در برابر چاقو استفاده شده‌است. از این رو می‌توانند از افراد در مقابل اصابت ضربات چاقو هم جلوگیری کرده و به راحتی سوراخ یا پاره نمی‌شوند.

فرآیند تولید جلیقه ضدگلوله

برای تولید جلیقه‌های ضدگلوله در صنعت مراحل مختلفی باید طی شود که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم:

۱. طراحی

قدم اول برای تولید جلیقه ضدگلوله، طراحی محصول است. در این مرحله باید به ساختار، ویژگی‌های محافظتی، محل قرارگیری قطعه‌های پارچه برای محافظت بیشتر و راحتی در استفاده، توجه شود. این بخش با همکاری طراحان لباس و مهندسان انجام می‌شود.

۲. انتخاب مواد سازنده

انتخاب مواد سازنده جلیقه های ضدگلوله یکی از مهم‌ترین بخش‌های تولید این پوشش‌ها است. برای هر لایه باید با توجه به سطح محافظت، الیاف مناسب انتخاب شود. پس از انتخاب الیاف، مرحله برش آن‌ها با توجه به الگویی از پیش تعیین ‌شده آغاز می‌شود. این برش‌ها اغلب توسط دستگاه‌های برش دقیق و کامپیوتری انجام می‌شود.

۳. لایه‌بندی

پس از برش لایه‌ها، قطعه پارچه‌های محافظ مانند جیب‌ها و محافظ‌ اضافی مانند محافظ پهلو و اطراف یقه هم بریده می‌شوند. سپس لایه‌ها و تکه پارچه‌ها را با استفاده از ابزاری مانند چسب یا ترکیبی از فشار و حرارت به یک‌دیگر متصل می‌کنند.

۴. دوخت

پس از لایه‌بندی، نوبت به دوخت نهایی لایه‌ها می‌رسد. برای افزایش دوام و طول عمر جلیقه ضدگلوله، لایه‌ها را با استفاده از چرخ خیاطی‌های سنگینی که مناسب برای دوخت مواد بالستیکی هستند، می‌دوزند.

۵. نصب قطعه‌های فلزی

پس از تکمیل دوخت جلیقه، قطعه‌های فلزی مانند تسمه، زنجیر و یا دکمه‌ها را برای راحتی در استفاده و بهبود کیفیت محصول نهایی به آن‌ها اضافه می‌کنند. در تولید جلیقه‌های ضدگلوله از طراحی ارگونومیک برای تهویه مناسب و کاربری آسان استفاده می‌شود.

۶. ارزیابی کیفیت

مرحله مهم و نهایی، ارزیابی مواد سازنده جلیقه های ضدگلوله و کیفیت محصول است. در این مرحله با انجام آزمایش‌های متعدد و شبیه‌سازی موقعیت‌های جنگی، میزان آسیب‌پذیری، مقاومت و استحکام جلیقه‌ها را اندازه‌گیری می‌کنند.

سخن پایانی

امروزه جلیقه ضدگلوله یکی از مهم‌ترین وسایل محافظتی برای نیروهای نظامی و همچنین سیاست‌مداران است. در تولید این پوشش محافظتی توجه به میزان محافظت، کیفیت و سهولت در استفاده از مهم‌ترین نکاتی است که باید در نظر داشت. مواد سازنده جلیقه های ضدگلوله اغلب از بالستیک، پلی‌اتیلن و الیاف مصنوعی مانند کولار بوده که مقاومت بسیار خوبی در مقابله اصابت گلوله دارند.

منبع: hardshell