耐切断性糸の応用分野は何ですか?

労働統計局の報告によると、2011年から2020年にかけて毎年 切り傷、裂傷、刺し傷を含む74,400件以上のケース 業界の民間企業が仕事を休む原因となった 【1].

切り傷、裂傷、刺し傷 表 123
2020年の切り傷、裂傷、刺し傷の統計

70,000年、手の怪我で2022万人以上が仕事に行けなくなった切り傷や裂傷はこれらの事故の約 27% を占めています。経済的影響も同様に大きく、全米安全評議会の報告によると、手の負傷 21,918 件で雇用主は直接的なコストとして平均 XNUMX ドルを負担する可能性があります。

So 企業は生産性を維持しながら、これらの安全上の課題に効果的に対処するにはどうすればよいですか? 耐切断糸が画期的なソリューションとなる理由は何でしょうか。また、企業はどのようにして自社の特定のニーズに適した保護レベルを選択できるのでしょうか。その答えは、これらの先進的な素材の背後にある革新的な技術と、さまざまな業界での実際の応用を理解することにあります。

耐切断糸とは

耐切断性糸は、先進的なポリマー技術と革新的な製造プロセスを組み合わせた材料科学における驚くべき成果です。この技術の最前線にいるのは 超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)糸驚異的な軽さを維持しながら、並外れた強度を実現しています。

UHMWPE糸技術

超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)糸は、その優れた分子構造により、安全繊維産業に革命をもたらしました。材料研究所の厳格な実験室試験では、 UHMWPEは、3.5GPaに達する優れた引張強度を示し、重量は鋼鉄の15/1のまま、鋼鉄の強度の8倍の強度を誇ります。この並外れた強度対重量比により、機動性が重要となる保護用途に最適です。

12 か月間にわたる総合的な工業用摩耗調査では、UHMWPE ベースの保護材は 95 回の洗濯サイクル後も元の保護特性の 200% を維持し、優れた耐久性を示しました。また、この糸の独自の分子構成は優れた耐薬品性も備えており、工業用溶剤への暴露にも耐え、pH 3 から 11 の範囲で構造的完全性を維持します (工業安全研究センターによる文書による)。

ADAMAS® 超強力耐切断技術

この ADAMAS® 超強力テクノロジー 耐切断性繊維工学における大きな進歩を表しています。ANSI/ISEA 105-2016プロトコルに基づく標準化されたテストでは、 この高度な糸は、一貫してA8-A9の保護レベルを達成し、4,500グラムを超える切断力に耐えます。金属加工施設での最近の現場調査では、アダマス糸で作られた防護服は従来の素材に比べて切り傷が 92% 減少することが実証されました。

ADAMAS® などの改良 UHMWPE 繊維の開発により、保護の限界がさらに押し上げられました。これらの先進的な素材は、快適性や柔軟性を損なうことなく、ANSI/ISEA 105-2016 規格の最高の耐切断レベルを達成しています。革新的なのは分子構造で、従来は耐切断性を高めるために使用されていたガラス繊維や鋼繊維などの追加素材を必要とせずに、優れた強度を実現します。

これらの材料は、厳格な業界標準、特に A105 から A2016 までの耐切断レベルを測定するための包括的なフレームワークを提供する ANSI/ISEA 1-9 標準に従って評価されます。この標準化により、さまざまな用途にわたって信頼性の高い保護が保証されます。

耐切断基準とは何ですか

ANSI/ISEA 105-2016 規格は、A1 から A9 までのスケールを使用して耐切断性を測定するための包括的なフレームワークを提供します。

カットレベル重量 (グラム)危険レベル推奨される使用法
A1≥200光 食品加工、軽作業組立
A2≥500軽い材質ワイヤーハーネス組立、金属プレス加工
A3≥1000M自動車製造、建設
A4≥1500中期ヘビーガラス製造、金属加工
A5≥2200ヘビー高リスク材料の切断
A6≥3000とても重い非常に硬い材料の切断
A7≥4000非常に重い非常に硬い材料の切断
A8≥5000厳しい先進複合材、プラスチックの切断
A9≥6000極端な極限環境、極低温切断

耐切断レベルに応じた適切な糸の選び方

業界によって必要な切断保護のレベルは異なります。推奨される用途の詳細な内訳は次のとおりです。

カットレベルカットする重量(グラム)代表的なアプリケーション推奨糸の種類
A1(200〜499グラム)紙処理、小型部品の組み立て標準 UHMWPE 糸
A2-A3(500-999g)M木工、軽金属加工標準 UHMWPE 糸
A4-A5(1000-2199g)中期ヘビーガラス加工、金属プレス加工ADAMAS® 超強力糸
A6-A7(2200-4499g)ヘビー板金加工、自動車ADAMAS® 超強力糸
A8-A9 (≥4500g)最大重金属加工、鋭利なエッジADAMAS® 超強力糸

ADAMAS® 超強力糸は、A9 の耐切断レベルを達成するために、スチール繊維などの他の材料と混合する必要があります。

製造業および重工業

耐切断性糸は主な用途が見つかっている 鋭利な工具や材料が常に危険をもたらす製造環境において自動車製造業では、作業員は組み立て工程全体を通じて鋭利な金属部品や切削工具を扱います。UHMWPE 糸を防護服に組み込むことで、作業員が精密な組み立て作業に必要な器用さを維持しながら、手の怪我を大幅に減らすことができました。

耐切断性衣類
自動車工場向け耐切創服

建設およびインフラ開発

耐切創手袋
耐切断性手袋

建設業界では、汎用性と信頼性から耐切断技術が採用されています。ガラスの取り付け、金属加工、一般建設に携わる作業員は、これらの高度な糸で作られた防護服の恩恵を受けています。この素材はさまざまな気象条件で保護特性を維持できるため、屋外の建設プロジェクトに特に役立ちます。

スポーツ用品と保護具

耐切断性糸は工業用途を超えて、スポーツやレクリエーション用具にも大きく浸透しています。 オートバイ用ギアメーカーは、これらの耐切断性素材を防護服のラインに取り入れている。機動性を犠牲にすることなく、ライダーの安全性を高めます。UHMWPE ベースの素材は軽量なので、保護とパフォーマンスの両方が重要なスポーツウェアに最適です。

耐切断性バイクウェア
耐切断性バイクウェア

パフォーマンス特性と選択

耐切断糸の有効性は、いくつかの重要な性能特性に依存します。現代の UHMWPE糸は、水よりも低い密度を維持しながら、同じ直径の鋼線を上回る引張強度を示します。この優れた強度対重量比により、厳しい環境での長期使用に最適です。

特定の用途に耐切断性素材を選択する場合、環境要因が重要な役割を果たします。これらの高度な糸は、極寒 (-80°C) から中程度の暑さまで、幅広い温度範囲で保護特性を維持します。紫外線や化学物質への曝露に対する耐性により、さまざまな産業環境で長期的な耐久性が保証されます。

今後の展開と業界動向

耐切断糸業界は進化を続けており、 保護レベルとユーザーの快適性の両方の向上に焦点を当てた継続的な研究最近の繊維改質技術の進歩により、耐切創性を維持しながら耐熱性を向上させた素材が開発されました。これらの進歩は、作業員が同時に複数の危険に直面する産業に特に関係しています。

参考文献・引用元

[1]: 労働安全衛生局(OSHA)職場安全報告書 2023

[2]: 産業用繊維ジャーナル: 先進保護材料

[3]: ANSI/ISEA 105-2016 標準ドキュメント

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