高性能纖維除了工業應用之外,還被用于制作軍隊用防彈衣。美國、荷蘭、英國、中國等地的紡織防彈技術,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,有效保護人體受防護部位的一種服裝。作為一種特殊用途的防護服,防彈衣在作戰時,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度高、韌性好、吸能能力強的性能,以高強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力波傳遞的速度。應力波要求盡快擴散,而纖維在高速沖擊下的斷裂能應盡可能提高。
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”系統的微氣候環境具有調節能力,避免防彈衣內表面濕氣積蓄,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、日本等產品最為流行,質量也最好。
防彈產品的材料主要是高性能有機合成纖維,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Honeywell)的Spectra超高分子量聚乙烯纖維。
美國:身體防護技術處于業界前沿
在防彈防護服領域,美國杜邦技術始終處于業界前沿,Kevlar材料自上世紀七十年代左右被研發成功後,直至今日,產品不斷升級,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,通過新的織物技術及新的涂層技術,使最終制品具有防彈和損傷防護功能。
在杜邦及其獨立機構的試驗中,由11層KevlarXP構成的防彈背心,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%。
據杜邦介紹,目前市場上的輕質材料,通常是指20∼40層的背心,最低需要9層才能擋住子彈。杜邦準備投資5億美元,在2010年完成Kevlar擴產,屆時產能可提高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:“以我們的經驗,我們從未在輕質技術解決方案中,見過像KevlarXP技術這樣有效的阻擋子彈和減少創傷。這是一個令人振奮的新的彈道技術平臺,并且是杜邦不斷創新的保護人身安全產品中的最新實例,
KevlarXP技術是為給最終用戶提供更高性能和更舒適的防彈衣而設計的,同時它符合當前和未來國際標準的需求。”
目前,KevlarXP市場的年增長率超過10%。
荷蘭:擴大防護安全織物產品系列
荷蘭TenCate獲得美國軍方DefenderM織物訂單,用于生產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,專業生產安全服裝阻燃織物。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業市場從事生產,收購後,擴大了防護安全織物產品系列。
目前,DefenderM織物已成為美國軍隊迷彩服的主要生產材料。美國陸軍和海軍不斷增長的需求,已超過了FR人造絲的現有生產能力,也超過了間位芳綸纖維的現有生產能力。
此外,TenCate公司Millenia輕質面料內含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的發明者和制造商。迪尼馬是一種超強聚乙烯纖維,它以最小的重量提供最大的強度,以重量計,它的強度是鋼的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中國紡織及成衣)