產(chǎn)業(yè)用紡織品

1、紡織材料在軍事上的應(yīng)用——防彈衣紡檢086何旭暉0810110305摘要本文介紹軟質(zhì)防彈材料及其性能，論述軟質(zhì)防彈衣的防彈機(jī)理及其影響因素，最后對軟質(zhì)防彈衣的發(fā)展趨勢進(jìn)行展望。作為特種服裝硬體防彈衣、軟體防彈衣及軟硬復(fù)合體防彈衣的防御性能與防御原理各有不同。未來的防彈衣不僅要有更有效的防御性還要輕便舒適這樣開發(fā)新材料和優(yōu)化結(jié)構(gòu)就成為關(guān)鍵所在。關(guān)鍵詞防彈衣；防御性能；防彈材料；防彈機(jī)理引言防彈衣是一種防止流彈或彈片傷害人體重要部位的特種服

2、裝其外觀與普通服裝區(qū)別不大但內(nèi)層特殊的材料及構(gòu)造卻能夠在危急時刻抵御彈頭保護(hù)值勤民警的生命。作為特種服裝由于特殊的功能要求其防御性能是首要的而且防御性能很大程度上決定其活動性能、穿著舒適性等。不同種類的防彈衣性能也各不相同。武器的發(fā)展迫使人體裝甲必須有相應(yīng)的進(jìn)步，作為一種重要的個人防護(hù)裝備，防彈衣經(jīng)歷了由金屬裝甲防護(hù)板向非金屬合成材料的過渡，又由單純合成材料向合成材料與金屬裝甲板、陶瓷護(hù)片等復(fù)合系統(tǒng)發(fā)展的過程。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，軟

3、體防彈材料將顯示其越來越強(qiáng)的生命力。一防彈衣的分類與等級以防彈材料來分現(xiàn)代防彈衣有硬體、軟體和軟硬復(fù)合體三種。硬體防彈衣又稱為增強(qiáng)型防彈衣防彈材料以特種鋼板、超強(qiáng)鋁合金等金屬材料或者陶瓷等硬質(zhì)非金屬材料為主體這類防彈衣雖然可以更有效地起到保護(hù)作用但是柔軟性較差比較笨重軍警一般只在十分危險的情況下使用。軟體防彈衣又稱為輕質(zhì)防彈衣防彈材料以高性能紡織纖維為主采用紡織品的結(jié)構(gòu)重量輕并且具有相當(dāng)?shù)娜彳浶运源┲孢m軍警執(zhí)行日常任務(wù)時多穿這類防彈

4、衣。軟硬復(fù)合式防彈衣以軟質(zhì)材料為內(nèi)襯以硬質(zhì)材料為面板和增強(qiáng)材料一定程度上集中了硬體、軟體防彈衣的優(yōu)勢是現(xiàn)代防彈衣的發(fā)展方向。防彈衣以其防御能力分為七個等級。第一類防御能力最低第七類防御能力最強(qiáng)通常用其所能抵御的武器來描述。最低級別的防彈衣只能防御較小口徑、威力不大的手槍的子彈。一些高級別的防彈衣可以防御火力較強(qiáng)的步槍。第一至第三類基本上都是軟體防彈衣第四至第七類中包括硬體和復(fù)合型防彈衣。二防彈材料及其性能防彈功能紡織品所使用的材料由原始

5、的鋼、錳鋼合金發(fā)展到防彈尼龍加鋁片或陶瓷片，到高強(qiáng)度尼龍纖維和凱夫拉材料，再到超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纖維，不但防彈材料有了很大突破，防彈的性能也在不斷飛躍。目前采用的軟質(zhì)防彈材料主要有以下幾種：70年代初，凱夫拉（Kevlar）由美國杜邦公司研制成功，并很快在防彈領(lǐng)域得到了應(yīng)用。它有極高的強(qiáng)度，是優(yōu)質(zhì)鋼材的5～6倍，模量是鋼材或玻璃纖維的2～3倍，韌性是鋼材的2倍，而重量僅為鋼材的15。且連續(xù)使用溫度范圍極寬，在196℃至20

6、4℃范圍內(nèi)可長期正常運(yùn)行。在150℃下的收縮率為0，在560℃的高溫下不分解不熔化，并具有良好的絕緣性和抗腐蝕性，生命周期很長，因而贏得“合成鋼絲”的美譽(yù)。這種高性能纖維的出現(xiàn)使柔軟的紡織物防彈衣性能大為提高，同時也在很大程度上改善了防彈衣的舒適性。美軍率先使用Kevlar制作防彈衣，并研制了輕重兩種型號。新防彈衣以Kevlar纖維織物為有較高的抵抗變形的能力，即高模量。纖維的細(xì)度細(xì)，則在紗中的相互抱合較為緊貼，同時受力也較為均勻，因而

7、提高了成紗的強(qiáng)度。（2）組織結(jié)構(gòu):用于軟體防彈衣上的織物結(jié)構(gòu)類型包括針織物、機(jī)織物、無緯布、針刺非織造氈等。針織物具有較高的延伸率，因而有利于提高服用舒適性。但這種高延伸率用于抗沖擊會產(chǎn)生很大的非貫穿性損傷。另外，由于針織物具有各向異性的特征，導(dǎo)致了在不同方向上具有不同程度的抗沖擊性。所以，盡管針織物在生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率方面具有優(yōu)勢，但它一般只適用于制造防刺手套、擊劍服等，而不能完全用于防彈衣上。目前在防彈衣中應(yīng)用較為廣泛的是機(jī)織物、無

8、緯布和針刺非織造氈。從理論上講，要獲取最好的抗沖擊性能是采用單向的、沒有交織點(diǎn)的材料即無緯布。無緯布是將纖維單向平行排列并用熱塑性樹脂粘結(jié)，同時將纖維進(jìn)行層間交叉，并以熱塑性樹脂壓制而成。子彈或彈片的大部分能量是通過使沖擊點(diǎn)或沖擊點(diǎn)附近的纖維伸長斷裂而被吸收的，進(jìn)而顯著提高防彈性能。四防彈衣的發(fā)展趨勢1.品種、款式更趨多樣化防彈衣按款式可分為隱蔽式、執(zhí)法式、戰(zhàn)術(shù)式、特警式和偵察式；按使用對象可分為步兵用、傘兵用、特種兵用、警察用和保安人

9、員用。款式不同對其要求也大相徑庭。如防護(hù)面積小（只保護(hù)軀干關(guān)鍵部位）、貼身穿著的隱蔽式要求質(zhì)量輕；戰(zhàn)術(shù)式則要求防護(hù)面積大，不僅包括軀干，還要求對肩部、領(lǐng)部、襠部，甚至上臂進(jìn)行防護(hù)，各部分之間采用模塊化設(shè)計，利用尼龍搭扣或插扣連接，便于拆卸和安裝。2.外套材料不斷改進(jìn)防彈衣的外套由最初的純棉發(fā)展為滌棉，再到滌綸或錦綸。不僅其耐磨性、抗撕裂程度顯著提高，而且更適用于各種復(fù)雜環(huán)境。這樣，減少了由于外套破損導(dǎo)致內(nèi)部防彈層受損而影響防彈性能的情況

10、發(fā)生。近來又對外套的阻燃性能提出要求，如諾梅克斯（Nomex）永久阻燃材料已用在防彈衣上；異型排汗纖維也已在隱蔽式防彈衣的貼身面廣泛使用，最常見的如庫美斯（Coolmax）T恤。另外韋爾克魯（Velcro）材料的使用，使防彈衣的質(zhì)量在人體軀干得以均勻分配，極大地提高了穿著者的機(jī)動靈活性。3.防彈層保護(hù)套性能提高由于防彈層的性能受濕度、紫外線的影響較大，很多防彈衣應(yīng)用保護(hù)套來保護(hù)防彈層，保護(hù)套不再是一種普通布套，而是一種具有防水（濕氣）和

11、防紫外線功能的特殊保護(hù)層，可避免內(nèi)部防彈層受外界環(huán)境的影響，從而延長了防彈衣的使用壽命。4.防彈層輕量化輕量化、舒適化成為防彈層的發(fā)展趨勢。防彈層不再是防彈織物（或無緯布）的簡單疊加，而是根據(jù)投射物的運(yùn)行軌跡和狀態(tài)進(jìn)行防彈層不同層面的設(shè)計。美國斯穆拉（Simular）公司和塞肯德昌斯公司生產(chǎn)的被稱作由特瑪（Ultima）的柔性人體護(hù)甲，厚度更薄，質(zhì)量減輕13%。5.防彈衣功能多樣化隨著使用環(huán)境的多變，防彈衣的功能也日趨多樣化。如傘兵要求