Details

Bulletproof plates are generally a part of bulletproof vest that is responsible for absorbing the energy generated by an impact to reduce the speed of the bullet. They are made from materials made of steel, metal, ceramic, and synthetic fibers. Although these materials are strong and durable, these materials have a high production costs. Studies have shown that hemp fiber is a natural fiber that is strong and tough, suitable for producing bulletproof plates instead of synthetic fibers. This led to an experiment to study the possibility of developing a bulletproof vest plate from a resin composite reinforced with hemp fibers. In this experimental process, hemp fibers were spun into thread. Before the fibers are woven, they must go through a fiber pretreatment process using chemicals chelators such as Ethylenediaminetetraacetic Acid (EDTA) to remove non-cellulose components out of the fiber because those components reduce the strength of the fiber. From examine the tensile strength between fibers that had gone through the pretreatment process with chemicals and the untreated fibers, it was found that fibers treated with EDTA had a higher tensile strength than untreated raw fibers with the same tensile speed. Once fibers with increased strength are prepared, they are processed into various forms of weaving. Then it is mixed with resin by mixing Epoxy Resin (Part A) with Hardener (Part B) in a ratio of 100 to 35 through Vacuum Infusion process, allowing the mixture to flow through the fibers and layers until the sheet is filled and left it to allow the resin to spread and penetrate into the fibers thoroughly and equally. After forming a bulletproof vest plates from resin composite reinforced with hemp fibers, it is then subjected to various mechanical properties tests, including tensile strength testing and impact testing.

Objective

เนื่องจากเหตุการณ์ความรุนแรงที่ผ่านมานานในสามจังหวัดชายแดนภาคใต้และความขัดแย้งภายในประเทศมีการชุมนุมประท้วง ทำให้เกิดเหตุการณ์ไม่สงบทำให้ทหารและตำรวจออกมารักษาความสงบยุติการเกิดความรุนแรง ซึ่งเจ้าหน้าที่บางคนได้รับบาดเจ็บหรือเสียชีวิตจากอุปกรณ์ป้องกันตัวที่ไม่มีคุณภาพ ดังนั้นจึงจำเป็นในการใช้เสื้อเกราะกันกระสุน หากเกิดการจู่โจมที่รุนแรง
ในอดีตมนุษย์นำวัสดุหลากหลายมาทำเป็นเสื้อเกราะเพื่อใช้ป้องกันตัวเองจากอันตรายเมื่ออยู่ในสภาวะสงครามหรือสถานการณ์ที่เสี่ยง ในยุคเริ่มแรก ชุดเกราะและโล่ถูกทำขึ้นจากหนังสัตว์ จากนั้นพัฒนาเป็นเกราะไม้และเกราะโลหะ ต่อมาสมัยสงครามครั้งที่ 2 ได้พัฒนาเสื้อเกราะรู้จักกันในชื่อ “แฟลค แจ๊กเกต” (Flak Jacket) ผลิตขึ้นจากไนลอนสามารถกันสะเก็ดระเบิด แต่มีขนาดใหญ่และใช้ได้แต่วงการทหาร จนกระทั่งปีค.ศ. 1966 ดูปองท์ได้ค้นพบเส้นใยสังเคราะห์ เรียกว่า “เส้นใยเคฟลาร์” ซึ่งมีความอ่อนนุ่มและเหนียวช่วยการกระจายแรงปะทะได้ดี โดยทั่วไปเสื้อเกราะกันกระสุนจะประกอบด้วย 3 ส่วนหลักได้แก่ เสื้อนอก (Outside Shell Carrier) ส่วนยึดรั้ง (Fastening System) และ แผ่นรับแรงกระแทก หรือ แผ่นเกราะกันกระสุน (Bulletproof Vest Plate) 
โดยแผ่นเกราะกระสุนเป็นส่วนที่ถูกใส่ไว้ภายในเสื้อเกราะกระสุน เพื่อช่วยดูดซับแรงกระแทก ลด หรือหยุดยั้งการเจาะจากลูกกระสุนปืน มีลักษณะเป็นเส้นใย ส่วนมากทอจากใยสังเคราะห์ เช่น เส้นใยเคฟลาร์ เส้นใยอะรามิด เมื่อถูกแรงกระแทกจะเกิดการยึดติดตัวช่วยดูดซับพลังงาน เพื่อลดความเร็วของกระสุนที่ผ่านเข้ามา แผ่นเกราะกันกระสุนควรมีคุณสมบัติเป็นไปตามมาตรฐาน NIJ Level โดยถูกกำหนดจากสถาบันความเที่ยงธรรมแห่งชาติ (National Institute of Justice, NIJ) ซึ่งเป็นมาตรฐานที่เกี่ยวข้องกับวิธีการทดสอบ เกณฑ์การทดสอบ รวมถึงระดับความสามารถในการป้องกันกระสุนของเสื้อเกราะ โดยจะบอกถึงความสามารถในการหยุดยั้งการทะลุหรือการทำลายที่เกิดจากหัวกระสุนในระดับต่างๆ
ปัจจุบันนี้มีการพัฒนาแผ่นเกราะกันกระสุนจากเส้นใยสังเคราะห์มาเป็นเส้นใยจากธรรมชาติ เพราะถึงแม้เส้นใยสังเคราะห์จะมีความแข็งแรงทนทาน อีกทั้งยังมีต้นทุนในการผลิตที่ค่อนข้างสูง เส้นใยจากธรรมชาติจึงเป็นอีกตัวเลือกที่น่าสนใจในการพัฒนาแผ่นเกราะกันกระสุน เนื่องจากมีต้นทุนที่ต่ำกว่า เพราะสามารถหาได้ตามธรรมชาติ รวมถึงสามารถเพิ่มมูลค่าให้กับพืชผลทางการเกษตร ซึ่งจากการศึกษาพบว่าเส้นใยกัญชงเป็นเส้นใยธรรมชาติที่มีความแข็งแรงสูง และเหนียว โดยการปลูกกัญชงนั้นสามารถใช้ประโยชน์ได้จากทุกส่วนแต่สำหรับการนำเส้นใยมาใช้ในการผลิตแผ่นเกราะกระสุนจะนำส่วนของลำต้น (Bast Fiber) มาใช้ ส่วนใหญ่มักจะเพาะปลูกทางจังหวัดตอนบนของประเทศไทย เช่น เชียงใหม่ เชียงราย และตาก เป็นต้น

Project Members

กุลนันทน์ เกียรติกิตติพงษ์

Kunlanan Kiatkittipong

#อาจารย์

Member

ธณัท วัตรจิตติ

THANUT WATJITTI

#นักศึกษา

Member

ธนพร ทองสีนุช

THANAPHON THONGSINUT

#นักศึกษา

Member

นิศารัตน์ เกิดมณี

NISARAT KERTMANEE

#นักศึกษา

Member

วิภู ศรีสืบสาย

Wipoo Sriseubsai

#อาจารย์

Member

Vote for this Innovation!