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防彈衣需求不斷增加  中國研發(fā)制作一條龍

2010/11/5 11:06:00 來源: CTA中國紡織及成衣評論(0)92

高性能纖維 軍隊用防彈衣 中國 原料研發(fā) 制作

  除了工業(yè)應(yīng)用之外,軍隊用防彈衣。美國、荷蘭、英國、中國等地的紡織防彈技術(shù),正隨著纖維性能的不斷提升而得以延伸。


  防彈衣是能吸收和耗散彈頭、破片動能,阻止穿透,有效保護(hù)人體受防護(hù)部位的一種服裝。作為一種特殊用途的防護(hù)服,防彈衣在作戰(zhàn)時,能將彈體碎裂後形成的破片彈開,并通過防彈材料消釋彈頭的動能。


  為了滿足防彈衣要最大程度地吸收子彈及其他射體動能的要求,防彈材料必須具有強(qiáng)度高、韌性好、吸能能力強(qiáng)的性能,以高強(qiáng)和高模的高性能纖維為主。用於抗沖擊的纖維材料,其性能取決於纖維的斷裂能及應(yīng)力波傳遞的速度。應(yīng)力波要求盡快擴(kuò)散,而纖維在高速沖擊下的斷裂能應(yīng)盡可能提高。


  而服用性能方面,在不影響防彈能力的前提下,防彈衣應(yīng)輕便舒適,穿著後仍能靈活地完成各種動作;服裝對“服裝-人體”系統(tǒng)的微氣候環(huán)境具有調(diào)節(jié)能力,避免防彈衣內(nèi)表面濕氣積蓄,而給人體造成悶熱潮濕等不舒適感,減少體能的消耗。


  目前在國外防彈衣市場上,美國、荷蘭、英國、俄羅斯、德國、日本等產(chǎn)品最為流行,質(zhì)量也最好。


  防彈產(chǎn)品的材料主要是高性能有機(jī)合成纖維,如美國杜邦(DuPont)對位芳香族聚酰胺纖維Kevlar、荷蘭帝斯曼(DSM)的迪尼瑪(Dyneema)纖維、美國AlliedSignal公司(現(xiàn)Honeywell)的Spectra超高分子量聚乙烯纖維。


  美國:身體防護(hù)技術(shù)處于業(yè)界前沿


  在防彈防護(hù)服領(lǐng)域,美國杜邦技術(shù)始終處于業(yè)界前沿,Kevlar材料自上世紀(jì)七十年代左右被研發(fā)成功後,直至今日,產(chǎn)品不斷升級,被廣泛裝備美、德、法、英、以色列等國家的大部分軍隊和警察。目前,KevlarXp是該系列最新專利,通過新的織物技術(shù)及新的涂層技術(shù),使最終制品具有防彈和損傷防護(hù)功能。


  在杜邦及其獨(dú)立機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)中,由11層KevlarXP構(gòu)成的防彈背心,在第三層就能擋住子彈,剩下的各層用來緩沖子彈的沖擊力,可減輕穿用者的外傷。穿用44口徑手槍用防彈服時,KelarXP能分散15%的子彈沖擊力,而且背心重量至少減輕10%。


  據(jù)杜邦介紹,目前市場上的輕質(zhì)材料,通常是指20∼40層的背心,最低需要9層才能擋住子彈。杜邦準(zhǔn)備投資5億美元,在2010年完成Kevlar擴(kuò)產(chǎn),屆時產(chǎn)能可提高25%。


  KevlarXP特別提供了減小15%隱藏面變形,減輕至少10%的防彈衣重量。此外,KevlarXP還具有卓越的層與層之間的耐磨性。


  公司表示:“以我們的經(jīng)驗(yàn),我們從未在輕質(zhì)技術(shù)解決方案中,見過像KevlarXP技術(shù)這樣有效的阻擋子彈和減少創(chuàng)傷。這是一個令人振奮的新的彈道技術(shù)平臺,并且是杜邦不斷創(chuàng)新的保護(hù)人身安全產(chǎn)品中的最新實(shí)例,


  KevlarXP技術(shù)是為給最終用戶提供更高性能和更舒適的防彈衣而設(shè)計的,同時它符合當(dāng)前和未來國際標(biāo)準(zhǔn)的需求。”


  目前,KevlarXP市場的年增長率超過10%。


  荷蘭:擴(kuò)大防護(hù)安全織物產(chǎn)品系列


  荷蘭TenCate獲得美國軍方DefenderM織物訂單,用于生產(chǎn)美國陸軍和美國海軍穿著的阻燃迷彩服。


  TenCate在2004年,以大約3600萬美元價格收購SouthernMills公司,專業(yè)生產(chǎn)安全服裝阻燃織物。收購前,該公司年銷售額大約為1億美元,主要以其自有品牌為美國消防及產(chǎn)業(yè)市場從事生產(chǎn),收購後,擴(kuò)大了防護(hù)安全織物產(chǎn)品系列。


  目前,DefenderM織物已成為美國軍隊迷彩服的主要生產(chǎn)材料。美國陸軍和海軍不斷增長的需求,已超過了FR人造絲的現(xiàn)有生產(chǎn)能力,也超過了間位芳綸纖維的現(xiàn)有生產(chǎn)能力。


  此外,TenCate公司Millenia輕質(zhì)面料內(nèi)含60%Kevlar和40%PBO,投放美國市場后,又推向了歐洲市場。


  荷蘭帝斯曼是迪尼瑪?shù)陌l(fā)明者和制造商。迪尼馬是一種超強(qiáng)聚乙烯纖維,它以最小的重量提供最大的強(qiáng)度,以重量計,它的強(qiáng)度是鋼的15倍,比芳輪纖維高40%以上,用于制做警察和軍人的防彈鎧甲和衣服。


  迪尼瑪制成的防彈衣由數(shù)層迪尼瑪纖維層構(gòu)成,每層纖維的方向均與相鄰層中的纖維相垂直。


  這種單向結(jié)構(gòu),使其能耐受子彈或其它武器沖擊的能量,并將之更快和更高效率地沿著纖維分散開來,可為抵御包括沖擊步槍(例如AK47)和爆炸裝置(如IEDs)在內(nèi)的彈藥威脅提供強(qiáng)大的防護(hù)。{page_break}


  英國:Kevlar與防護(hù)液體構(gòu)成超級護(hù)甲


  英國科學(xué)家最近研發(fā)出一種液體防護(hù)衣,這種防護(hù)衣在受壓後會自動變硬,吸收撞擊在它表面的彈片產(chǎn)生的沖擊力。


  該技術(shù)利用STF抗剪稠密液體(當(dāng)受到外壓時,分子會緊緊結(jié)合在一起)和Kevlar纖維等增強(qiáng)材料。當(dāng)這種被稱作“防彈奶蛋糊”的液體,與傳統(tǒng)的Kevlar纖維粘貼在一起時,可以吸收子彈產(chǎn)生的沖擊力,并通過變稠,對撞擊做出反應(yīng)。


  而這種新型液體防彈衣需要的材料更少,這意味著防彈衣會更薄、更輕,因此可以用它包裹更大范圍的身體,而且士兵的靈活性不會受到太大干擾,并使防彈衣的厚度減少多達(dá)45%。


  作用機(jī)理是:當(dāng)防彈衣受到?jīng)_擊時,組成這種材料的分子的結(jié)合方式,跟奶蛋糊類似。用湯匙攪動奶蛋糊的例子,是這項技術(shù)的最好解釋––湯匙攪奶蛋糊時,會感覺湯匙受到了阻力。


  當(dāng)液體防護(hù)衣里的液體成份結(jié)合在一起時,人體會感到明顯的阻力。攪拌的越快,奶蛋糊變得就越硬,因此當(dāng)子彈高速撞上該材料時,它會迅速變硬,吸收撞擊產(chǎn)生的沖擊力。”


  法國:Kermel品牌纖維面料可應(yīng)用于極端條件


  現(xiàn)在,法國軍方已經(jīng)選用Kermel品牌V50和VMC40型纖維面料制作的裝備與通信一體化步兵服裝。


  V50型纖維面料主要用作夏季作戰(zhàn)服,VMC40型纖維面料用作冬季作戰(zhàn)服。


  據(jù)軍方使用后介紹,V50型纖維的柔軟性以及FR粘膠纖維的吸收能力使作戰(zhàn)服穿著起來非常舒適,并且結(jié)合了超強(qiáng)的防熱性,作戰(zhàn)服能夠適應(yīng)夏季及過度季節(jié)的氣候環(huán)境。


  VMC40型纖維則是Kermel公司最新研發(fā)的另一款面料。作為在潮濕及寒冷氣候條件下的理想選擇,這種纖維的手感柔軟,并且將導(dǎo)濕與阻燃性能結(jié)合在一起。


  經(jīng)實(shí)地測試,兩種面料具有天然阻燃性能,多次洗滌后,作戰(zhàn)服仍完好地保存?zhèn)窝b防護(hù)性。兩種纖維面料均通過Oeko-Tex100認(rèn)證,并達(dá)到健康防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。


  此外,以Kermel纖維所制造的防護(hù)服,還應(yīng)用于防火、裝甲兵裝備、警察武裝維護(hù)裝備,以及危險操作行業(yè)等領(lǐng)域。


  該織物具有不燃本質(zhì),能在服裝的整個壽命周期中保持不燃。采用Kermel芳綸纖維生產(chǎn)的服裝,在不褪色方面具有優(yōu)越性能。


  該織物反復(fù)洗滌后,不僅能保持迷彩防護(hù),還能保持其熱防護(hù)能力,在極端條件下亦不例外。


  制作一條龍


  中國是繼荷蘭、美國之后,又一個能夠從原料研發(fā)到制作一條龍生產(chǎn)防彈衣的國家。伊拉克政府曾訂購2萬件中國防彈衣用于裝備警察部隊,并從中國大批量進(jìn)口軍用服裝。


  據(jù)報道,曾經(jīng)有英國駐伊拉克部隊的12名士兵,在伊拉克遭到反美武裝襲擊,以一人死亡的微小代價沖出了包圍。死里逃生的英軍士兵身上的防彈衣,被密集的子彈打得像蜂窩,但沒有一件防彈衣被子彈擊穿,死亡的那名士兵是因?yàn)楸涣鲝棑糁辛藷o防護(hù)的腦部。當(dāng)時,英軍士兵身上穿的防彈衣全部來自中國。


  中國軟體防彈衣重2至5公斤不等,防彈規(guī)格有防手槍、防沖鋒槍的等,其中最強(qiáng)的防彈衣可以擋住機(jī)槍的7米距離射擊,而這個距離的機(jī)槍殺傷力可以擊穿兩厘米厚的鋼板。


  隨著生物技術(shù)的進(jìn)步,像蠶絲、蜘蛛絲這樣堅韌的材料,有可能通過轉(zhuǎn)基因或合成的方法,得以大量生產(chǎn)。


  納米技術(shù)的發(fā)展,也將使柔韌、堅固的防彈材料開發(fā)成為可能。

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