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军警用功能纺织品(一)
发布者:产业用及无纺布展 | 发布日期:2019/5/24 16:08:11


  1 . 军用纺织品的范围


  
  通常军队用纺织品大体包括:军装的“通装”部分包括礼服(军官礼服、“两团一队”礼服)、常服(夏常服:衬衣、夏裤,春秋常服,冬常服,含大衣)、作训服(迷彩作训服、阻燃作训服)、工作服(普通工作服、阻燃工作服)、鞋靴、帽子等;军装的“特装”部分包括防酸工作服、耐高温阻燃工作服、高空飞行服、跳伞越野服、防爆毯、排爆服、排雷服、防割手套、防割服、防寒服、防毒衣、防毒斗篷、防毒靴套、核辐射防护服、核污染防护服等。此外像卫生急救用遮盖布等;运输用纺织品,如车篷、直升飞机避尘罩、邮品袋;单兵防护装具,如救生衣、防弹品,如纱布、绷带、三角巾、担架布;枪械用纺织品,如炮衣、弹药袋、擦枪炮揩布、防弹背心、防弹头盔、避雷靴、降落伞等。
  
  2. 军用功能纺织品的发展进程
  
  随着科技水平的不断提高,军需装备水平发展迅猛。材料、能源、信息越来越成为当代军事科学技术的三大重要支柱;新纤维、新设备、新市场更是纺织企业相佐其间的三大成功要素。据专家介绍,现代战争高技术化的发展,使兵力虽有所下降,但装备水平却不断提高:对于军服、作训服及单兵装备,针对自然环境伤害,要求防风、防寒、防水透湿;针对武器装备伤害,要求防核生化、防弹、防火阻燃等;针对防侦视伤害,要求防微光夜视、防红外、防雷达、防激光等。由于未来战争的特点之一是高机动性,减轻单兵的负荷量可以大幅度减少士兵在行军打仗中的体力消耗,提高单兵的机动灵活性。现阶段由于新型服装材料的层出不穷,已经将服装材料应用到一个新的领域---未来的高科技战争,一个新兴的产业---智能服装材料将在21世纪崛起。特殊服装材料将朝着智能化、生物工程化、超常规化方向发展,因此对军用纺织品的功能性提出了更高的要求,由此也将促进利用高新技术带动传统纺织产业升级的步伐。
  
  3. 现代军服的特种功能
  
  现在世界上军服的种类繁多,大致可分为礼服、常服和作训服三大类。
  
  随着军队建设的发展,军服更着眼于使军人能在各种条件和环境中自如地行动,保持旺盛的战斗力和保证身体的健康。从制作军服所用材料的质量,军服的结构、样式、颜色以及其他性能等方面,与以前相比,均有了重大的改观。


  
  适应战争的特殊环境,有利于作战。在炮火硝烟中冲锋,军服必须具有一定的阻燃性能。在枪林弹雨中冲杀,军服必须具有防弹的特殊功能;在江河湖海中作战,军服要有一定的托浮和防水作用;在现代侦视器材的监控下行动,军服必须具有一定的防侦视“隐身”能力;在核、化、生条件下战斗,军服必须具有防原子辐射、防化学沾染、防细菌侵害等用途。另外,军服还应具防寒御冷、调温、调湿、调气等功能,以保证士兵在各种气候条件下作战。所以评价军服的水平,不仅看军服的质量和数量,更必须看军服的防伤害功能,适应各种环境的能力和是否便于行动等因素。
  
  4. 军用功能织物
  
  随着核生化武器、自动武器和侦视器材的快速发展,提高军服以及各类军用品的综合性能已成为军需保障的重要发展方向。硝烟弥漫的战场,变化莫测,军服及大多数军需品在战火中必须具有一定的防火性能、防弹功能、防水功能、防原子辐射功能、防化学沾染功能、防细菌侵害功能等。以保证士兵在各种气候条件下作战。
  
  当前,世界各国军服及军用材料正向着高性能、多功能、复合化、智能化方向发展。我们国家在这方面也发展较快,以下选取几个主要军用织物作一下简单阐述。
  
  吸汗、透湿、快干织物
  
  在国际上,军服一般采用毛料或毛涤混纺织物。由于我国的羊毛产量较低,致使我军士兵服装一直采用的确良、涤卡面料,这种面料存在着不透气、起静电、抗皱保形差等问题。如果百万士兵的服装全部用羊毛面料,国家每年就要花大笔资金进口羊毛。加之羊毛面料必须干洗、熨烫,一些基层连队又没有干洗和熨烫的条件,因此,士兵穿毛料军服一直成为一大难题。


  
  目前我国化纤年产量达600万吨以上,是世界化纤生产第一大国。但大多以中低档常规品种为主,差别化纤维比例很低,特别是高性能化纤产量极低,品种很少,使我国高性能功能化纺织品开发成为瓶颈,高档服装用面料尚需大量进口。总后军需装备研究所用合成纤维代替羊毛,解决化纤仿毛过程中极光、静电、起毛起球等世界难题,开发生产出适合中国国情、仿毛超毛、质优价廉的服装面料。他们根据战士作战、训练任务强度大的特点,增加了面料的导湿、排汗性,使面料易洗、快干;根据未来战争中高新武器对军服面料防静电要求高的特点,将特殊复合导电丝以适当的方式织入织物中,有效地避免了静电的产生。
  
  这种织物和复合变形涤纶长丝具有穿着舒适、抗皱保型、抗静电、耐磨、吸湿透湿、易洗快干的特点,该纤维因其良好的夏季服装的服用舒适性,吸汗、透湿、快干而誉为“凉爽涤纶”。
  
  耐高温阻燃织物
  
  耐高温阻燃织物主要用制作卫星发射中心消防人员、战略导弹部队、海军舰艇、空军飞行员等特种部队作战防护服,减少和避免各种热传递形式(包括战火和核爆炸)对指战员的伤亡,同时也应用于消防、冶金、航空航天、化工、纺织部门工业用耐热阻燃材料和热防护服装。
  
  各种纤维的燃烧性能各不相同,以氧指数(LOI值)表示。LOI值越大,表示越不易燃烧,其中LOI<20为易燃纤维,LOI=20-26为可燃纤维,LOI=26-34为难燃纤维,LOI>35为不燃纤维。以下是几种常用纺织纤维的氧指数(LOI值)。


  
  由上表可知,有些纤维容易燃烧,如棉和腈纶就属于易燃纤维;而有些纤维本身就有阻燃性,如芳纶即为难燃纤维。因此芳纶成为军用阻燃织物应用最广的主要纤维,通常使用的为芳纶/棉织物。
  
  防水透湿织物
  
  防水透湿织物即是指织物既能防雨水、冰雪,又具有透湿性,能迅速有效地散发人体排除的汗液。若人体的汗液不能及时排出,那么织物内就会产生水蒸气而凝结,从而降低服装等的保暖性。


  
  聚四氟乙烯层压织物是目前国际上各方面性能最好的防水透湿织物,有着广泛的用途,代表了目前世界上该领域的研究方向。从国外的发展来看,已经用于军用极寒地区防护服、帐篷、登山服、宇航服,全天候运动服、运动鞋、手套、医用手术服等方面。
  
  防弹织物
  
  防弹织物制作成的防弹衣是现代战争中士兵不可缺少的防护服。它具有防枪弹及弹片的功能。单兵防弹装备经历了由金属防护板向非金属合成材料的过度,又由单纯合成材料(如锦纶、凯夫拉等)向合成材料与金属装甲板、陶瓷片等复合式防弹系统发展的过程。新技术与新材料对提高防弹织物的防弹性有着决定性的作用。一些新的合成纤维如zylon又称PBO蜘蛛丝,由于其具有较高的防冲击性能,已成为防各种碎片、防子弹袭击的理想材料,且可减轻防弹服的重量,提高防弹能力。


  
  防弹织物一般用芳纶凯夫拉、高强度、高密度聚乙烯等高性能合成纤维织成。其主要机理为以柔克钢,当枪弹击中时,防弹织物被拉伸而将冲击能量分散于织物的纤维中。此种防弹织物是一个整体,相当大的面积都能抵消枪弹的穿透作用,能有效终止枪弹前进。也有的防弹织物由高效超薄防弹钢片或陶瓷片构成硬质防弹层和高性能合成纤维构成的软质防弹层共同组成,其防弹作用当然也是由这两种防弹层共同来完成的。当子弹撞击硬质防弹层时,由于其具有高强度和高韧性,消耗和分散了子弹所具有的92%的动能,剩余的子弹能量则转化成热能,该热能使子弹本身发生形变或碎裂,而后软质防弹层又对硬质防弹层所吸收的子弹能量做进一步的分散和消耗。
  
  目前用于防弹织物的合成纤维主要有芳纶、高强聚乙烯纤维等。如芳纶1414。芳香族聚酰胺纤维中最有代表性的高强度、高模量和耐高温纤维是聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维,杜邦公司的商品名为“Kevlar”。PPTA纤维具有优良的物理机械性能,应用范围十分广泛,如工业上的轮胎帘子线、高强度绳索及耐压容器等;军事方面如防弹衣、防弹头盔、降落伞、装甲板等;航空航天方面如飞机结构和内部装饰材料,机身、机翼,火箭发动机外壳等。
  
  防毒织物
  
  防毒织物主要用于制作防毒服。防毒服可保护在有毒环境中的战士免受气体、液体的有毒物质的危害,保护士兵免受毒气弹侵袭。防毒织物主要有隔绝型、吸附型和解毒型三种。


  
  隔绝型防毒织物
  
  隔绝型防毒织物是橡胶涂层制品。尽管它能较好的保护皮肤免受毒气、毒液的危害,但穿着笨重,行动不便,并由于不透气,阻碍汗液蒸发,使人感到闷热不舒服,因此其用途受到限制。
  
  吸附型防毒织物
  
  吸附型防毒织物是使用活性炭等具有微细孔隙的物质对毒气、毒液物质进行吸附。这是物理吸附,它并不能使有毒试剂的毒性消除。这种防毒织物的品种多样,有的把活性炭纺在纤维里,有的把活性炭粉附在织物上,有的把活性炭粉分散在泡沫塑料里等。这种防毒织物的透气性好、重量轻、防毒效果优良。现代的吸附性防毒织物为双层布基,中间夹活性碳的织物,手感柔软,吸毒面积大。
  
  解毒型防毒织物
  
  解毒型放毒织物是利用附着于织物上的化学物质与毒剂发生化学反应,使其失去毒性而达到防毒目的的。如使用氯酰胺溶液对织物进行浸渍处理,防护作用明显。还有一种用含铬络合物浸渍微孔聚氨酯材料制的防毒织物,因其易燃易破而不便使用。20世纪80年代中期,用微孔中空纤维制成的织物防毒效果极佳。在该中空纤维的内层至少可以填充一种可抑制有毒化学和生物试剂的解毒剂。由于解毒剂包在微孔中空纤维的内层,因此,无论是固体的还是液体的解毒剂,其浓度常高于常规使用的浸渍织物中的解毒剂浓度,又由于微孔中空纤维的多孔性和大的表面积,使解毒剂与毒剂的接触面积增大,防毒效果好,且解毒剂的适用范围广。
  
  这种中空纤维一般由惰性聚合物制成,如聚烯烃、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯等。选用何种聚合物要根据解毒剂性质决定。