高性能纖維除了工業(yè)應(yīng)用之外,還被用于制作軍隊(duì)用防彈衣。美國(guó)、荷蘭、英國(guó)、中國(guó)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(dòng)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(shí),能將彈體碎裂後形成的破片彈開(kāi),并通過(guò)防彈材料消釋彈頭的動(dòng)能。
為了滿(mǎn)足防彈衣要最大程度地吸收子彈及其他射體動(dòng)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?zèng)_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(dòng)作;服裝對(duì)“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(guó)外防彈衣市場(chǎng)上,美國(guó)、荷蘭、英國(guó)、俄羅斯、德國(guó)、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(guó)杜邦(DuPont)對(duì)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(guó)AlliedSignal公司(現(xiàn)Honeywell)的Spectra超高分子量聚乙烯纖維。
美國(guó):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(guó)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(jí),被廣泛裝備美、德、法、英、以色列等國(guó)家的大部分軍隊(duì)和警察。目前,KevlarXp是該系列最新專(zhuān)利,通過(guò)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(lái)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(shí),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(chǎng)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(shí)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(jiàn)過(guò)像KevlarXP技術(shù)這樣有效的阻擋子彈和減少創(chuàng)傷。這是一個(gè)令人振奮的新的彈道技術(shù)平臺(tái),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(hù)提供更高性能和更舒適的防彈衣而設(shè)計(jì)的,同時(shí)它符合當(dāng)前和未來(lái)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的需求。”
目前,KevlarXP市場(chǎng)的年增長(zhǎng)率超過(guò)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(guó)軍方DefenderM織物訂單,用于生產(chǎn)美國(guó)陸軍和美國(guó)海軍穿著的阻燃迷彩服。
TenCate在2004年,以大約3600萬(wàn)美元價(jià)格收購(gòu)SouthernMills公司,專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)安全服裝阻燃織物。收購(gòu)前,該公司年銷(xiāo)售額大約為1億美元,主要以其自有品牌為美國(guó)消防及產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)從事生產(chǎn),收購(gòu)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(guó)軍隊(duì)迷彩服的主要生產(chǎn)材料。美國(guó)陸軍和海軍不斷增長(zhǎng)的需求,已超過(guò)了FR人造絲的現(xiàn)有生產(chǎn)能力,也超過(guò)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(guó)市場(chǎng)后,又推向了歐洲市場(chǎng)。
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(jì),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。(CTA中國(guó)紡織及成衣)