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    军用纺织品

    发布时间:2014/02/09

    目前,全球都在走科技强军之路,正展开激烈的竞争。在各种军需装备品中武器自然是最受人们关注的,各式尖端的作战和防御武器不断推陈出新。而作为“粮草”之一的纺织品是仅次于钢铁材料的一大类军需装备品,是保证战斗力的基础。在我军现役装备的物资中,有上万种军用物资与纺织品有关,有的本身就是纺织品,有的部分是纺织品。美国国防部财产目录中约有10000个项目全部或部分地和纺织品有关。因此不能不说纺织品和钢铁等军备对于军队有着同等重要的意义。

    大多数人一提起军用纺织品,可能只会联想到英挺、帅气的军装。不错,军装的确是其中一大类,但军用纺织品的概念并非如此狭窄,还有一些必要的装备,像卫生急救用品、运输用纺织品、单兵防护装备、枪械用纺织品等,都是与纺织品密不可分的。

    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。

    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。
     

     

    第一节   常用军需纺织品

     

    士兵无论是在训练或是在战场上,暴露在室外环境的时间较长。普通人、室外工作者及和平时期的士兵在室外活动时间分别约为3%、8%20%。因此军服不同于人们日常的服装,对它在抵御外界环境的能力要求较高,同时应具备某些特殊功能,以适应训练和战场上的需要。

    一、军服
        军服是军人穿着的制式服装的通称,是军队的识别标志之一,也是国威、军威和军人仪表的象征。远在 17世纪时,随着正规军队的建立,军服成为军队服装的正式名称。法国军队最先使用了军服的概念,法国也是实现军服式样统一较早的西方国家。
      中国人民解放军军服从工农红军的灰色中山装、八角帽发展到今天经历了半个多世纪,其外观和各项性能有了很大的变化。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。军服的根本作用是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防火性能;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,军服还应具有美观、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。

    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。中国人民解放军八七式军服,具体分为军常服、军礼服、作训服和工作服四类。美军也将军服划分为常服、礼服和工作服,其中包括:冬、夏季穿着的不同厚度和材料的军服,在办公室内、参加社交活动和在野外执行任务等不同场合穿着的军服。苏联解体前的军服,包括队列礼服、非队列礼服、节假日礼服,队列常服、非队列常服,野战服,轻便服,工作服等。
    1、军常服、军礼服

    军常服、军礼服即为军人在日常和庆典时穿着的军服。我军1955年第一次实行军衔制,军服分为礼服和常服。1965年取消军衔制后,全军官兵一律改服六五式军服 。1985年夏季起,全军改着八五式军服 。这时军服的布料也随着中国纺织工业的发展,逐步实行涤纶、腈纶、棉花三元混纺式生产。1988年实行新的军衔制后,全军统一穿着八七式军服,但面料基本上仍沿用六十年代以来的原有织物,基本是棉织物、涤棉短纤维混纺或毛涤短纤维混纺织物,不仅耐磨性较差,抗皱保形性差,色牢度差,而且静电严重,夏服闷热,冬服组合复杂,大部分保暖量过剩,局部保暖量不足 。199751日起,我军新一代服装首先在驻香港部队试穿。2000年春季逐步配发全军。这时采用的基本面料叫做特种变形化纤仿毛系列织物,虽是以化纤为主,但只要穿着者身上有一层内衣为纯棉品质,在遇火时即不会被化纤熔化物烧伤。

    199771,我军驻港部队官兵穿着的新式军服,正是我军研制的新一代军服的雏形。新军服吸取了世界其他国家军服的长处,在结构、用料、颜色、服饰及配套方面均有较大改善,尤其是样式、颜色更加美观大方,形成了陆军以棕绿色为主色调、海军以白色和藏青色为主色调、空军以蔚蓝色为主色调的三军军服颜色系列。其中春秋常服为军官以西服式春秋常服为主,夹克式春秋常服主要配发士官、士兵。夏常服为村衣样式,开关领,两个上贴袋,圆下摆,前襟明贴边,6???,后背有托肩;西式裤,斜插袋,男裤有后枪袋;裙子为前开襟,明贴袋,5???,配扎本布裙腰带,两侧有斜插袋。毛(绒)衣为在室内或营区内穿着。大衣为西服式,大翻领,双排6???,平挖袋,后身设中腰袋,配两粒明扣,有肩绊;女军人大衣为翻领,前、后身分别以直线分割。礼服为配发军官,在庆典、重大节假日和礼仪场合穿着。

    2、

    军人在作战、训练、劳动和执行军事勤务等特殊环境下穿着的制式服装,也有的国家称为武装服、作业服、野战服、特种军服、待装和军人的工作服等。其主要特点是轻便耐用,具有良好的防护性能,适应战场活动和平时训练的需要。按类别分,有基本作训服和特种作训服;按?;ど?,有单色普通作训服和多色组合迷彩作训服。作训服通常是官兵通用,多采用合成纤维与棉花混纺织物制作,也有用纯棉织物和经过特殊处理的纯化纤织物制作的?;咀餮捣饕父鞴慷?,主要是陆军备兵种共同穿着的作战训练服,它有别于各类特种军服。

    目前世界各国军队的作训服种类繁多,总数已达 100种以上,如防弹服、三防服、防寒服、防虫服、飞行服、密闭服、救生服、调温服、跳伞服、高空代偿服、通风服、液冷服、出海服、潜艇工作服、水面舰艇防寒服、潜艇防寒服、潜艇亚麻背心和裤衩、潜艇工作皮鞋、核潜艇连体工作服、快艇出海服和头盔、防护靴、快艇防寒胶靴、快艇毡袜等等。
        作训服的发展趋势是向增加品种或多功能合一,提高适用性和灵活性的方向发展。下面选取几个主要的做一下介绍。

    1)迷彩服

    迷彩服是作训服的一种基本类型,迷彩服也是伪装服中比较典型和常见的一种,起源于第二次世界大战末期德国法西斯军队。当时的迷彩服只有23种颜色,现在已发展到56种颜色,并由单一伪装服发展成为作训服和野战服。

    迷彩服的色彩

    设计迷彩图案、迷彩色斑和服装本身是迷彩服设计的三大要素,设计人员都围绕这三大要素大作文章,其目标就是如何使迷彩服穿着者与所处背景之间的光谱反射曲线尽可能达到一致,使其在近红外夜视仪、激光夜视仪、电子形象增强器、黑白胶片、彩色胶片等器材和侦视技术面前混为一体,不易被敌方发现,以达到隐蔽自己、迷惑敌人的目的。迷彩图案主要是根据穿着者所处的背景和穿着现场的植被、土壤分布状态等来设计,主要有森林型、荒漠型、雪地型、城镇型、山地型和海洋型等数种。色彩则有多种搭配,4色、5色、6色都有。面料一般为棉与涤纶或棉与锦纶混纺布料,这种布料不仅吸湿、舒适,而且结实、耐磨。也有的迷彩服采用纯棉织物或经过特殊工艺处理过的纯化纤织物制成。

    在花型设计上,现代迷彩服还可根据不同需要,用上述基本色彩变化出多种图案,但花型相对集中,常见的有斑点、豹纹、龟纹、乱草、大枯枝、松叶、马赛克和岩石等,这些花型基本可以满足不同地貌环境和各层次消费者的需求。英军 80年代的温区、热区作战服和雨衣全是迷彩色的,体现了一服多用的特点,反映出目前国际上作战服装的发展趋势。台湾陆军近年来也积极发展新式野战迷彩服,选用材料是将人造纤维的比例降低,棉质成分增加到 60%以上,达到不易着火燃烧;在彩色上采用了黑、褐、深绿和翠绿四种颜色混合而成的迷彩色。同时,其表面经过特殊处理后,还具有夜间防红外线侦察的功能,具有式样美观、穿着舒适、结构合理、安全实用的特点。日本的迷彩服由原来采用的白天可与矮竹很好融为一体的粗犷型四色迷彩图案的春、夏、秋、三季通用图案改为新型迷彩服,采取细线条四色迷彩,分成春夏用和秋用两种色调,分别采用与季节的环境植物红外辐射相等的布料,提高了反红外夜间侦视性能,意味着由于有了夜视器材而暂时失去价值的夜间行动再次恢复了战术上的优势。因采用特种纤维与处理技术,使其还增加了保暖、透湿、防水和不易燃性。冬用迷彩服则在秋季迷彩服的表面套上紫外线反射率与雪相等的单层布料制作的白色罩衫,里面配有木棉汗衫、毛衣和棉衣,增加了吸湿、保暖功能,即使在摄氏零下30度气候条件下也可以发挥防水御寒的超高性能,可起到良好的避水、防风效能。为了提高迷彩的通用性,美军专门为其作训服研制了一种布料,其两面印染多种颜色,一面印有标准森林陆地图案,另一面印有三色沙漠图案。与此同时,美军还为其防化服研制了专门的迷彩图案。

    我国于20世纪70年代开始研制迷彩服,现有林地型、荒漠型、城镇型、海洋型、山地型等品种。使用较多的是林地型,为涤/棉混纺织物,一般还经过阻燃处理,采用四色迷彩。在研制过程中,突破了应用概率统计理论和现代颜色理论两个技术关键,建立了一整套迷彩伪装理论。

    a、采用了伪装面图案没计与效果评估计算机智能系统。借助于该系统可完成背景分析调查,建立背景数据库,确定单色样卡,对各种光谱反射、色度坐标、亮度因数等提出复制技术指标,从而可确定迷彩服的颜色配比、斑点大小、形状及面积配比等设计参数,对伪装性能给出了定量和定性的评价方法,提出了近红外亮度层次配置的设想,适合于我国的植被条件。

    B、运用现代量子理论,提出伪装染料红外荧光发色理论,为伪装染料的合成提供了科学依据。染料选择,突破了模拟叶绿素的高反射拼绿染料和模拟阴影的低反射黑色染料的技术难题。解决了迷彩服专用系列染料和涂料,研制出军工蓝(CVB)、军工黑(COK)两种染料。它所模拟的颜色与相应背景的颜色间存在的光谱差异在异谱同色检查的允许范围内,符合可见光、近红外波段相互兼容的要求。

    冬季防寒迷彩服

    冬季使用的防寒迷彩服除具备隐蔽性能外,其保暖性是相当重要的。冬季防寒迷彩服应具有以下特点:一是结构上采用宽松式,既穿脱方便,又充分发挥材料的保暖性能;二是在配套上实行多层次结构,既利于发挥各单件服装的保暖潜力,又利于调节保暖量;三是保暖材料大多采用轻质化,既减轻了重量,又方便洗涤,提高了卫生性能;四是面料的颜色大多是迷彩色,具有较好的伪装效果,且经防燃、防水处理。

    如美军的冬季作训服由派克短大衣、冬季作训服、锦纶绸小棉袄、绒衣裤、棉毛裤组成。1987年开始试用高尔泰克斯(Gortex),这是一种通用型冷候服系列。它由4个层次组成:

    a、贴身层。该层为丙纶针织内衣。采用丙纶纤维是由于它的吸湿率较低,人体产生的汗液可直接透过,因而不致使汗湿皮肤而受冷受冻。

    b、保暖层。该层由涤纶长毛绒制成,上衣为开襟式,下衣为工整裤式,裤腿内,外侧均装有拉链,可以在不脱去罩衣的情况下穿脱,以便在野外根据气候情况和活动量的大小随时增减衣服,调节保温量。

    c、保暖调节层。该层的质地为加强筋锦纶绸夹絮涤纶长丝,重量轻,保暖性好。

    d、罩衣层。该层的用料为高尔泰克斯织物,并印有迷彩图案。

    高尔泰克斯(Gortex)织物是一种高技术层合织物,最外层为锦纶府绸,最里层为锦纶针织布,中间层为聚四氟乙烯薄膜,用粘结剂将三层粘合成一体。这种织物的优点是可防雨,外面的雨水进不了内衣,人体散发的汗液却能透过聚四氟乙烯薄膜的微孔挥发出去。

    制作时接封和针眼用用粘条密封。该套冬季作训服具有重量轻,保暖性好,卫生性能佳的特点,比较具有代表性。美军测定穿此服装的人落入海中比不穿此服装要多活7小时。高尔泰克斯(Gortex)类似的产品在我国叫PTFE,已经有多家企业大量生产,性能相当,价格便宜。

    ③迷彩面料印染加工工艺

    常见迷彩面料以纯棉、涤棉和锦棉类的高密织物为主,采用的印花工艺主要有活性、还原、分散/还原、分散/活性和涂料印花。生产工艺的特点是流程长、工序多,需要控制的工艺点多。

    由于大多数迷彩服面料中棉纤维含量较大,因此必须重视印染前处理的退浆、煮练、漂白这三个主要加工工序。利用冷轧堆+长车退、煮、漂工艺可取得令人满意的前处理效果。

    根据花型的设计要求,大多数迷彩服面料进行印花前染地。根据有关统计数据表明,迷彩面料需要染地的花版占总量的80%左右。采用还原染料或分散/还原染料染地工艺,可保证高色牢度和颜色前后稳定性,所染地色能满足迷彩印花的需要。

    印花工艺在迷彩面料生产中最为复杂。涂料印花工艺存在的问题主要是同色异谱,涂料色谱中的棕色、绿色和灰色是迷彩涂料印花同色异谱非常重要的色系,生产中必须搞清楚来样上的涂料种类,准确用料,达到与来样一致的颜色发射率,并合理选择印花粘合剂的用量,兼顾织物手感和牢度的要求;活性印花存在的问题是色差,在生产中除了印花设备的调节外,合理筛选染料和助剂非常重要;分散/活性印花存在的问题是色差和水洗污染,所以要尽量选用对涤纶沾污小的活性染料。

    后整理工艺除拉幅和预缩外,常见的有阻燃、防水、抗菌、防蚊和防紫外线等特种工艺。

    2)防护服(特种工作服) 

    以前军用防护服的主要功能是军事人员抵御雨、雪、风、严寒、酷暑等环境影响,使他们能行动自如。随着化学、生物、热核等杀伤性更强的武器、小型侦视设备和传感系统的发展,对军用防护服的要求显著提高。

    军队人员执行特种勤务时着用的制式工作服,亦称特装。其作用是保证特种勤务人员在有害人体环境中工作的安全。各国军队防护服的范围和种类不尽相同。前苏军的工作服主要包括装甲兵、空勤、地勤、伞勤、海勤人员及其他军事专业人员着用的普通工作服、专用工作服、伪装服和各种防护服。中国人民解放军特种工作服只包括空勤、地勤、伞勤、海勤人员及导弹部队人员着用的专用工作服和各种防护服。人民解放军于 50年代为空勤人员配发了飞行服、飞行帽和飞行皮靴等;为空降兵配发了跳伞服装;为海军舰艇部队配发了防寒服。60年代,为空勤人员增配了高空代偿服和抗荷服;给担负导弹试验、发射、储存任务的部队装备了相应的防护服。70年代初,装备了核潜艇防护服。现已初步形成配套的特种工作服系列。

    防护服按其功能,可分为特殊环境防护服和有害物质防护服两类;按其类别,可分为空勤类防护服、海勤类防护服、地勤类防护服。有的国家还专门制作用于防治各种昆虫对人体侵害的防护服,在海湾战争中多国部队曾穿过一种具有杀虫功能的军服,它能有效防止各类靠吸血为生的昆虫对人体的袭扰。据称,这种军服是采用一种被称作里贝根的杀虫剂,以一定的比例配水稀释后进行浸泡处理,蚊虫落在上面时很快就会死去,而对人体无害。

      防护服很早就有,但真正能起到?;ぷ饔?,而又不对士兵造成伤害的防护服,几乎没有。这一点,在伊拉克的美军士兵,体会很深?! ≌匠∩?,子弹会杀人,炎热的气候同样具有强大的杀伤力。美陆军士兵系统中心实验室高级科学家费恩说,当与敌人遭遇时,无论敌人用不用生化武器,美军都要假定他们会用,士兵都要穿防护服。士兵们带着沉重的武器和战场设备,不停地在高温下奔跑,再穿上厚重不透气的防护服,很短时间内就会因中暑造成伤亡。不同种类的新型防护服,可以让士兵们适应不同的作战环境,大大提高士兵的作战能力。

      如何减少防护服对士兵的伤害,世界各国都加紧了对新型防护服研制。如美军的新型防护服就形形色色,性能也各不相同。

    诺梅克斯防护服(Nomax:即芳纶1313制作的防护服。在对阿富汗作战中,美军使用了最新研制的防护服——诺梅克斯防护服。这是一种可以有效防御火焰的作战服,由于该防护服造价高昂,只有少数航空兵飞行员和坦克手们有幸穿用。在火焰中,诺梅克斯防护服使烧伤程度从88%减少到8%。目前,美军正在改进这种防护服,在不影响性能的前提下,把成本降低30%50%,这样就可以大范围用于作战部队。

    Nomax)国内已批量生产。年产3800T。已经解决了纱线染色和原液染色问题。国内还研究出和Nomax性能相当的特安纶,(TANLON),其具有高尺寸稳定性和化学稳定性。高温耐热性(367℃),分解温度422℃。

    ②“人域网防护服:野外作战中,当碰到水沟或池塘时,你不能确定那里的水是否安全。这是一种数据链接作战服,士兵用特制手套试一试水,有关的数据通过卷放在口袋里的键盘发送出去,织在面料里的天线,能马上发送和接收有关方面给出的测定结果。这种称为人域网的服装,不仅可以测试水的安全性,还可以探测生化毒剂,进行敌我识别以防止自己人误伤。

      冷却服:美陆军士兵系统司令部和俄克拉荷马州立大学共同研制出一种新型冷却服,给专门从事突发事件应对者提供?;?。这是一种将冷却系统织入面料中的 技术,专门为在容易发生核生化袭击地区执行作战任务的人员设计。当发生紧急情况时,冷却服可以降低由于环境温度急速升高而导致的人体伤害。

    防生化服:美国使用渗透、半渗透材料系统来防生化武器。渗透系统使用活性炭做里布,可透湿且能防化学物质,是以锦纶经编织物为基布,涂覆含活性碳的聚氨酯泡沫,因此该表面层可有效吸收化学气体物质。另外还可以采用活性炭纤维(ACF),由于它是多孔碳家族中具有独特性能的一员,具有比表面积大、微孔结构发达、孔径小且分布窄、吸附量大、吸脱速度快、再生容易等特点,所以它同样具有良好的吸收化学气体的功效。通过表层处理可用于防液体渗透。采用涂层和覆膜形式的半渗透系统,可设计成具有各种大小孔径的微孔和超微孔材料,具有湿蒸气传速率高、耐水压好及防化学和生物理想的平衡性能。

    在伊拉克战争中,美军特别重视部队的生化防护,陆??杖吐秸蕉佣甲氨噶肆暇址阑し?/span>(JSLIST)。全套系统主要由三部分组成,分别为轻型生化防护衣(包括外衣、内衣、野战制服和飞行外套)、改进型防化手套和多功能鞋套。这些装备都能提供完整的防护和最佳的舒适性。美军曾挑选世界上58种透气式防化材料组合进行测试,最终选择一种球型活性碳式过滤层布料防护衣。该防护衣能够在战场上每天穿着超过20小时,经6次野战清洗后可以连续穿着45天以上。整套防护服除了防护效果优异外,还能与现行单兵装备、防弹背心、X腰带、弹带和武器相容,今后能与新一代的防弹背心,甚至是未来陆地勇士系统兼容。

    ⑤ 防核服

    核武器的影响与其大小、当量、类型有关,并随着爆炸的高度、地带特征、环境情况等而不同。由于闪烁的时间较短,任何一种遮护体(薄金属片、服装或建筑物)都能有显著的防护性。闪烁造成的烧伤不只在身体的暴露部位,因而与服装的厚度有关,即使服装厚度增加不很明显,也会在灼伤与不烧伤之间产生较大的差异。防火焰的灼伤的首要要求是外层服装阻燃,并能够最大量的发散辐射热。当外层服装已吸收了辐射热并向内层服装传递时,防核服能够尽量长时间地在防护不可避免的辐射热时保持完整。

    目前美国防核服使用涤棉混纺织物,具有清除污垢耐久性较好的优点。新开发的织物通常含有1%的碳纤维,其他为锦纶,有时也用锦纶与涤纶的混纺织物。

    3)防弹服

     防弹是指能吸收和耗散弹头、破片动能,阻止穿透,有效?;と颂迨芊阑げ课坏囊恢址?,多呈背心状。防弹服由防弹层和衣套构成。防弹层用防弹细板、防弹铝合金板、玻璃钢、防弹陶瓷、尼龙、开夫拉。芳纶(超高强、高密聚乙烯)等硬质和软质材料单一或复合制作,使弹头、弹片弹开,并消释冲击动能,起到防护作用;衣套常用化纤织物制作,起覆盖和?;し赖愕淖饔?。1965年,杜邦公司开发了高强度合成纤维开夫拉,强度为同重量钢的5倍,成为目前防弹衣的主要材料。此外,高强高模PE、防弹陶瓷材料、蜘蛛丝防弹材料等一些特殊的防弹材料,成为未来的防弹衣的首选材料。“蜘蛛丝”纤维是目前强力最好的纤维,强力比锦纶大5倍。用“蜘蛛丝”纤维制成的高防弹型军服能够抗击连续冲击,抗碎裂扩散,防止子弹近距离直射。

    防弹服的防护机理很多,但基本机理都是把抛物体的动能在防弹服纱线的拉伸短裂中完全消耗掉。防弹服具有一定的防弹丸直射和防弹片击伤的能力,对人体的胸、腹部有良好的防护作用。防弹层的厚度,根据不同使用对象,以及防护性能与穿着舒适之间的最佳平衡数来确定。军人单兵穿着,能显著地减少战地死亡率和负伤率。中国人民解放军研制的54型防弹服已达到国际同类产品先进水平,能有效地防住两米外各种手枪弹的撞击。与国外同类产品相比,具有重量轻、防护面积大、防护性能安全可靠等特点。并全部使用国产材料,生产工艺简单,目前已广泛用于特警、武装警察部队、公安系统和银行等人员,并远销美国、菲律宾、泰国、澳大利亚和前南斯拉夫等国家。

    防弹衣的历史

    防弹衣顾名思义就是能够有效地防护各种弹道发射物的防护服装。它是第二次世界大战后发展起来。目前已成为军队、警察等不可缺少的个人防护用品。

    防弹衣军事科学家从古代的铠甲能?;ど硖逯械玫降钠舴?。它经历了由金属装甲防护板向非金属合成材料的过渡,又由单纯合成材料如锦纶、芳纶向合成材料与金属装甲板、陶瓷护片等复合系统发展的过程。人体装甲的雏形可追溯至远古,原始民族为防止身体被伤害,曾用天然纤维编织带作为护胸的材料。武器的发展迫使人体装甲必须有相应的进步。第一代的防弹衣实际上是衬以坚硬的钢片,它又笨又重而且防弹性能也不强。第二代是发明了尼龙、玻璃钢、轻型陶瓷防弹衣,但它还是没有突破老式陈旧的防弹方式。60年代末70年代初,随着“凯夫拉”纤维的问世,它不仅代表着合成纤维技术史上一个新的突破,而且也给防弹衣带来了革命性的飞跃。“凯夫拉”防弹衣的材料是一种对位芳香族聚酰胺有机纤维,特点是密度低,重量轻,强度高,韧性好,耐高温,耐化学腐蚀,绝缘性和纺织性能好。1991年,荷兰发明了“持沃纶”纤维。荷兰阿克苏公司发明了“特沃纶”Twalow 纤维。荷兰DSM公司生产超高强度、超高密度聚乙烯纤维,并制成更轻,更防弹,更透气的超高分子量聚乙烯防弹衣。美国军方获悉后,立即购进其技术和产品,加工研制出了现役美国陆军所装备的防弹衣。1998年,英国科学家又发明了一种用从液体水晶中提炼出来的高分子纤维材料。军方也立即采用了这一最新技术。不久后,英国军方发言人称“这种超强力纤维的防弹衣,是目前世界上最先进最具防护力的”。在这种防弹衣的基础上,有的军事专家又添加了防静电的材料,制成了超级防静电防弹衣。它不仅能防弹,而且还能在清洗或进出飞机、舰艇、油库、弹药库这类最怕静电又最易产生静电火花的场所穿着,万一不慎发生爆炸,防弹衣也极具防护能力。一些新的复合型防弹衣也在不断问世,如联合军种防护衣(JSLIST)等。

    防弹服的设计

    随着防弹衣研究水平的提高,人们已不满足于仅考虑防弹衣的防弹性能。无论从实用角度还是从商业角度来考虑,轻型、舒适、方便的防弹衣都是使用者和生产厂家所共同追求的目标。因此防弹服的设计应从以下四个方面来考虑:

    a、挑选防弹材料。

    b、确定防护程度要求(枪支种类或子弹种类、口径、弹度)。

    c、军服的最终重量。

    d、穿着的舒适性和灵活性。

    每种纤维或织物都有各自的防护特性,通常采用的是防弹复合材料或涂层防弹织物。当前世界上防弹衣缓冲层的设计变化很快,以海普?。然腔垡蚁┫鸾鹤吹蕴逦坎悴牧?,由它涂层的芳纶橡胶布用作防弹衣的缓冲层,涂层厚度保持最佳状态、橡胶布的层数选择适当,就可以起到良好的缓冲作用,抗外伤深度可以大大降低,能符合国际公认的标准。

    目前,防弹衣的总重量随防护面积大小而变化,当今最著名的几种防弹背心的防弹面积0.3m2 重量都成功地控制在2.5千克左右。作为一种防护用品,应既具有防弹性能又有一定的服用性能。按防护服的级别不同,防护面积大小从2kg-6kg不等。

    防弹衣的分类

    至今已有很多种防弹衣,从使用上看,防弹衣可分警用型和军用型两类。按使用材料可分为软式防弹衣、硬式防弹衣及软硬复合体式三种防弹衣。软体防弹衣的材料主要以高性能纺织纤维为主,这些高性能纤维远高于一般材料的能量吸收能力,赋予防弹衣防弹功能,并且由于这种防弹衣一般采用纺织品的结构,因而又具有相当的柔软性,称为软体防弹衣。硬体防弹衣则是以特种钢板、超强铝合金等金属材料或者氧化铝、碳化硅等陶瓷材料为主体防弹材料,由此制成的防弹衣一般不具备柔软性。软硬复合式防弹衣的柔软性介于上述两种类型之间,它以软质材料为内衬,以硬质材料作为面板和增强材料,是一种复合型防弹衣。防弹衣主要用于两方面的防护。首先是防护来自手枪和步枪的子弹。子弹击中目标后发生变形,在变形过程中消耗掉自身动能的一部分,其中手枪子弹初速小,易于拦截,利用软式防弹衣就可以起到很好的防护效果,而军用步枪的子弹速度很大,要用软硬式防弹衣效果才好。其次要防护爆炸的弹片,据统计,越战中伤亡者80%是被弹片击中,20%才是被子弹击中,这些弹片比子弹小,边缘锋利,杀伤力更大。

    4)防割服

    防割服是防止来自对面人的刀砍、刀刺而不受伤害的服装   。它是由超高密度、超高强聚乙烯长纤维机织物和超高密度、超高强聚乙烯无纺布合理配比制成防割层,防割能力达到欧洲标准EN388,防割等级最高为5级。防警用刃首的穿刺能力大于500N。北京君安泰公司研制成功的防割背心防护面积达0.7m2,重量仅0.65kg,?;笨炭梢缘狈来潭芘剖褂?。

    5)防割手套

      防割手套用于?;な种阜阑?,它采用超高强、超高密度聚乙烯长纤维包覆不锈钢丝制成防割纱线,再由防割纱线织成防割手套。该手套有超乎寻常的防割性能和耐磨损力,耐磨损能力超过500副现用的普通手套。君安泰公司研制的防割手套符合欧洲标准EN388,防割最高等级为5级。

    未来的的各种军用防护服除了进一步增进其防护功能外,还会将各种功能集于一体,并更加注重舒适性和轻便。

    二、其他军需纺织品

     

    军用纺织品除了军服外还包括很多品种,涉及到方方面面。有些是人们能明显看出来的,有些则并不一定为我们所知。有些起着主要作用,有些则只是辅助品。如卫生用品中的纱布、绷带、三角巾、担架布;枪械用的炮衣、弹药袋、擦枪炮揩布、炸弹遮盖布;运输用的车篷、直升飞机避尘罩;单兵防护装具中的救生衣、防弹背心、防弹头盔、避雷靴、降落伞等,以及充气帐篷、防电磁战术掩蔽所、刚性墙、油布、车罩、装备用带、睡袋、伪装网、充气船、救生筏、可携带式软油箱、燃油箱、降落伞等等都是与纺织品密不可分的。
        这些用品同军服装一样,一定要适应战地的需要。这就要求织物对化学试剂、火焰、热辐射、弹道冲击和侦视等提供防护,环境要求织物防水、防风、防紫外线、防蚊虫、透气、隔热等,士兵的生理要求织物抗菌防臭,体积小重量轻,舒适度高,体能消耗少。例如对宿营装备要求的是移动性,因此重量要轻,安装和展开方便快捷;对掩蔽所来说,最要紧的是在潮湿状态下能防止尺寸变化;对帐篷和隐蔽所的其他要求是抵抗环境因素的影响、抗化学/生物性、躲避红外和雷达侦察、防水、防腐烂、防霉变、不燃烧。纯棉帆布经防火、防水、抗霉变处理,可用做帐篷。合纤织物和混纺织物也可用于宿营装备。伪装网通常用尼龙短纤制作,用于覆盖军车和武器。

     

     

     

    第二节  军用纺织织物

        

      

     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。

     

    一、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”。它主要依据专用纺丝组件、特种喷丝板及特种冷却、凝聚、牵伸系统的物理改性方法实现汗液在纤维表面纵向沟槽中快速芯吸、传输,汗汽快速透湿,大比表面积汗水快速蒸发的导汗快干机理,根据异截面形状喷丝板孔高压喷出粘性流液表面张力使表面曲率发生变化,其方程为:

                 K=K0+(Km-K0)·exp(-bt)

    式中:Km--化纤丝由喷丝孔压出对其点表面曲率,

    K0--化纤丝折成圆形截面的曲率,

    t--喷出后的时间,

    K一喷出后t毫秒时该点的曲率。

    还有截面面积方程以及降温冷却方程,用计算机自动计算 (模拟异形喷丝孔形状与纺成化纤丝截面形状的变化过程和关系,以此为喷丝板设计基础及侧吹风及上油系统的设计基础),使涤纶长丝具有沿轴向凹形沟槽。当接触汗水时,固-液界面张力形成强有力的芯吸(毛细)作用,将汗液快速吸收并快速传递至织物的外表面,更依赖异形截面丝的较大比表面积使汗液快速蒸发并干燥。

    国际上导汗快干性最好的是美国Dupont公司的coolmax纤维。经实际穿着对比和模拟物理测试的对比结果见下表。在潮湿南方及驻港、驻澳部队和国庆阅兵部队实际使用证明,在湿热条件下具有较好的导汗、快干、凉爽功能。

     

    1   coolmax与化纤长丝交织的相似产品的对比情况表

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