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一种带有气囊止血药包防护服设计

来源: 未知 /  作者: 未知   时间: 2020-04-17 14:10
防护服对于军队、警察及其他安保人员而言是一种必备且重要的安全防护护具,在执行任务中起着至关重要的作用。常用防护服主要用于人体躯干免受刺伤或弹片伤害,虽然在面料制作方面研制了多种结构及款式,但均存在刺伤或部位出血伤亡的风险[2]。有研究表明,伤员伤后10 min内若能积极自救,则能挽救1/3伤员生命[3]。目前,防护服只注重防护功能,欠缺突发出血紧急状况时的自救功能。为此,设计一种带有气囊止血药包的防护服,可快速有效地实现紧急情况下自救止血的功效。
 
1 气囊止血药包防护服结构设计
1.1 防护服整体结构
气囊止血药包防护服是集防护、止血以及自救等多功能防护装备,该防护服本体由防弹和防刺的多层高强织物材料、可充气囊加止血药包以及微型储气钢瓶(钢瓶内存储17 g CO2气体)组成,防护服整体结构见图1。
 
1.2 防护服气囊结构
气囊前端面为聚乙烯膜材质的可充爆裂开区域,防护服本体在人体重要部位内层表面处设置多个可充气囊:①上衣侧包括左、右颈总动脉处,左、右锁骨下动脉处,左、右腋动脉及肱动脉处;②下衣侧包括左、右股动脉处。可充气囊的可充爆裂开区域朝向人体设置,气囊进气口通过管路连接微型储气钢瓶,储气钢瓶带有安全阀控制开关,气囊的可充爆裂开区域内侧设有一个夹层,夹层中填充有止血药粉(云南白药粉剂或其他止血药粉剂),防护服气囊结构见图2。
可充气囊原理效仿汽车安全气囊技术,气囊在未充气前附在防护服本体中,对穿戴无任何影响。可充爆裂开区域是在气囊前端利用压力强度选取不同材料制作形成的区域,在气囊充气到一定压力后爆裂。
管路为塑胶管或在塑胶管外设有金属网的耐压管,管路设置在多层高强织物之间,将可充气囊进气口与微型储气钢瓶连接。微型储气钢瓶标准存储17 g CO2气体,其设置在多层高强织物材料中,通常设置在防护服前侧腰部。
防护服本体分为背心、上衣、下衣或连体衣,为了控制方便,安全阀控制开关包括一个手动开关和压力开关,压力开关连接数个压力传感器,分别设置在多个可充气囊上与可充爆裂开区域相对面的外侧面上,手动开关可埋藏在防护服腰部,设置在微型储气钢瓶旁边,通过压力传感器实现微型储气钢瓶对气囊自动充气,将压力开关启动压力设置在某个压力阈值,如180 kg/cm2(主要针对匕首或枪弹瞬时冲击力),当传感器感应到压力时启动微型储气钢瓶对气囊充气,从而引爆气囊。同时,夹层面积和止血药粉填充量,应在可充气囊充气爆裂开后释放的止血药粉至少覆盖100 cm2范围,夹层或药包表面面积直径≥5 cm,通常为5~10 cm。
 
2 气囊止血药包防护服的应用
气囊止血防护服在实际应用时根据需要可分为上衣、下衣或连体衣等款式,可在执行任务的军队、警察及安保等特殊人群应用。在重要场所的安全保卫、处突维稳中在紧急情况下进行止血自救,为挽救生命争取时间。气囊止血药包防护服具有以下优点。
(1)结构简单,穿脱方便。该防护服上衣可以设计为马甲式,下衣可设计为裤衩式或连体衣式,其结构简单,可独立穿脱且耗时较短,符合Protective clothing-General requirements(ISO 13688-2013)[4]要求,保护身体重要器官及大动脉处,兼具美观与实用。
(2)设计合理,控制方便。该防护服中的微型储气钢瓶由安全阀控制,安全阀设有手动开关和压力开关,双重自救开关设计控制方便,设计合理,安全可靠。
(3)准确且快速有效自救止血。通过在防护服中与身体重要部位设置气囊,当出现紧急出血情况时,利用气囊将止血药包撕裂,使药粉喷洒在受伤处,实现紧急情况下准确且快速有效自救止血的功效。
 
3 结语
设计一种气囊止血药包防护服具有结构简单、控制方便、穿脱方便及安全实用等优点。通过在气囊中设置止血药包,利用气囊将止血药包喷洒在受伤处,可在紧急情况下快速有效地实现自救止血,为执行任务的军队、警察及安保人员提供有效安全保障,为挽救生命赢得时间。

 

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