| 现代社会的发展促进了个人防护意识不断提升，针对突发事件的增多，人们更加关注公共安全问题。柔性防护纺织品基本上由高科技纤维或与其他纤维混纺、复合制成，因此，高科技纤维的发展可以促进个人安全防护用纺织品的升级换代。 |
防护纺织品是产业用纺织品中的一个大类，随着人们生活质量的提高和人类社会经济建设节奏的加快，“以人为本”理念不断深入人心，巿场对个人防护用品要求也越来越高。
自9.11事件发生以来，人们认识到灾难性突发事件离普通人群并不遥远，而旅游酒店餐厅的人为火灾、地铁等交通线路发生的事故及恐怖灾难、街头持刀抢劫等，使人们对公共安全问题引起较大关注，因此加强个人防护及安全意识已经成为一个热门话题，研制高功能的防弹衣、防剌背心、消防服等防护用纺织品就显得格外重要，这从另一方面促进了个体防护装备的开发与研究。
防刺服材料的进步
早期的防刺衣采用了和古代盔甲类似的制作和构成方法，即用高性能合金冷轧制成整体造型的防刺背心，或用高强轻质（如铝合金）金属材料制作成鳞片甲一样的防护层。这种防刺服防穿透性能优异，但重量和刚性对使用者的活动和穿着舒适性有较大的限制和影响。
其后，防刺服装的防刺材料发展到采用金属片或金属编织结构，相对于早期的防刺服，有重量减轻、质地柔软等优点，使穿着舒适和灵活性能有所提高。
如美国Criminology国际公司研究所研制的一种柔软的防穿透背心，对尖锐物的冲击能起到较好的防护作用，这种防穿透材料是轻型针织物（USP 5 472 769），能防止尖锐物穿透。
该防护服为多层结构，各层用缝合、热粘合等方法结合在一起；为提高防穿透性能，还可加入高强金属丝及陶瓷纤维等。
随着高聚物材料科学和技术的发展，人们逐渐突破了“以刚克刚”的定势，引入“以柔克刚”理念，采用纤维材料作为防刺材料，尤其是在美国杜邦（DuPont）对位芳香族聚 胺纤维开发成功以来，多种高性能有机合成纤维相继出现，再加上纳米技术、生物技术的综合应用，为防刺个体装甲带来了革命性的飞跃，推动其向着轻薄、高性能和舒适性方向发展。
有机高性能纤维的发展趋势(生产能力T/a)。 |
高科技纤维的发展
上世纪80年代，一些高性能纤维如芳香族聚 胺纤维、碳纤维开始应用于防护纺织品，到90年代已经形成高科技纤维系列，包括高性能纤维、耐热性纤维和功能性纤维。
近几年高性能纤维生产能力增长迅速，尤其是对位芳纶需求量直线上升，杜邦和Twaron公司都投入大量资金增产，预计至2006年都将再增加一条生产线，杜邦扩充生产规模到2.78万吨/年，帝人为2.5万吨/年，生产能力将各占巿场一半左右。
作为个体防护织物的一种，防刺织物的纤维原料要具有高强度、高模量、耐冲击、高吸能等特性，目前，国际上较为流行的原料主要包括芳纶和超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维，而聚对苯撑苯并恶唑（PBO）纤维也有一定量的应用。
防护纺织品除了应用高性能纤维外，还大量使用耐高温纤维，这些纤维的使用温度高达180℃以上。已经工业化生产的耐高温纤维中，间位芳纶产量为25000多吨/年、Kermel纤维产量为1000多吨/年、聚苯硫醚纤维是2240吨/年、Basofil纤维1500吨/年、PBI纤维500吨/年、P84纤维为400吨/年。
高性能纤维基本性能比较。 |
耐高温纤维的纺织加工性能与普通纤维相似，但具有很高的难燃性，LOI值达29~32，有的高达38以上，在火焰中炭化仅产生极少量的烟雾气体，像芳纶炭化时烟雾排放量小于2cm3/g，而阻燃涤纶为410cm3/g，阻燃棉布为121cm3/g。
对于耐热防护用纺织品，难燃性好、发烟量少相当重要，因为火灾发生时人们往往因吸进烟雾而窒息致死。预计随着消防法规的不断健全和消防标准等级的提高，耐高温纤维制造的产业用纺织品在公共场所、大楼以及家用纺织品方面应用前景广阔。
为了适应各种不同的防护要求，研究人员应用高性能纤维研制开发了不同的织物形式用于防刺，从传统的机织物、针织物、无纬单向布（UD）、非织造布到近年来开发的针织经编多轴向、双轴向织物以及纬编轴向织物等，品种众多，形式多样。织物的结构不同，其力学性能、成型性能以及防护性能也不同，可以根据不同的防护要求选择不同结构的织物形式。
以芳纶和高强聚乙烯纤维混杂材料设计制造防刺机织物，与无纺布、无纬布断裂强度比较图。 |
高科技纤维在柔性防剌衣中的应用
恐怖活动场面常伴有爆炸和大火，因此防暴警员的防护衣要有阻燃和耐热防护特性，其多数采用阻燃纤维和耐高温纤维制造的纺织品为面料，常用Kermel、Nomex、Kevlar等混纺机织物，即面积重量为240~280g/m2的斜纹布，该面料提供耐高温强度、防火及耐磨性能，并防护内部的防剌层材料不受高温损坏，警员在火焰中有几十秒安全时间，使其有足够时间救人和逃生。
对位芳纶是熟知的高性能纤维，具有高强度、高模量和耐高温性质，但伸长性小，刚性太大，染色困难且不耐紫外线，因此不利于纺织加工制造服装面料。它的优异性能有极大的利用价值，近年来国外厂家已从纱构造、织物结构等方面着手，用复合纱工艺、后处理技术来克服它原有的缺陷。
例如，芳纶纤维为芯层，羊毛、棉等为表层制成二层构造的复合纱，外层纤维容易染色而芳纶提供耐创伤能力——耐切割性、防擦伤、防火伤等功能，同时由于外层纤维的存在而防止紫外线直接照射芳纶。现通过先进染色技术，使芳纶具有其它色彩，应用这样的高性能纱线可以制造各式时尚的防剌织物，使防剌衣既美观又隐蔽、实用。
个人防护纺织品中，防弹背心常常还不能防匕首、三角括刀的剌伤，据不完全统计，每年约有四百多警察、保安等被剌死和剌伤，犯罪活动也在逐步增多，现实的治安情况告诉人们，国内个人用防剌背心非常具有发展前景。
前几年在发展防弹背心基础上，推出过几款防剌背心，有的用钢丝布制造，防剌效果可以，但重量太重；有的用高性能合金冷轧制成整体造型的防剌背心，穿着很不舒服，这一类产品虽然价格较低，由于服用性能太差，平时就不愿意穿着。
单层材料静态刺穿力比较。 |
普通用芳纶或高强聚乙烯纤维制造的防弹背心不防剌，采用加厚型或改进型的结构，防剌效果是改进了，可是价格也直线上升，几千元人民币一件的高价使之不可能大批量的应用。
防剌原理和防弹机理类似，首先防剌纺织品要阻止抵御匕首或尖锐的利器剌穿力，纺织品在刀刃作用下不断裂、不开裂，织物组织仍然紧密尖刀才不会贯通剌入，因此选用纤维的性能和结构、纤维功能的组合和提高、织物的结构形式、紧密程度都能影响防剌纺织品的性质，要对这一些参数进行系统研究，根据模拟试验取得经验而不断地改进，从而设计出有针对性、专用的防剌纺织品。特别是新型轻质、柔软透气性好又性能/价格比适中的防剌背心将会满足警察、保安及出租车司机等行业人员的需要。
目前认为，纤维的机械性能决定其防弹防剌的性能，应符合R=W×(E/ρ)1/2=AσεC，其中，R是防弹潜能，W是纤维的断裂能，E是模量，ρ是密度，C是纤维内声速，σ是纤维强度，ε是纤维伸长率，A是系数。纤维的机械性能好、模量高、密度小、声速大，它们组成的防护材料性能就好，一般高性能纤维比钢、尼龙等材料的防护性能要好。
在静态试验仪上进行机织物、无纺布、单向UD布的静态试验，由试验可知设计的机织样衣面料有较高抗剌能力。
由东华大学研制的高性能纤维制造的非织造布及树脂复合材料加强层组成的柔性防剌背心送往公安部测试中心检验，其性能符合GA 68-2003防剌衣新标准和美国NIJ Standard-0115.00标准，防剌衣样品通过公安局相关人员试穿后得到好评。
王曙中教授现任东华大学隶属上海依极科技有限公司研究员。
|
| 为改善网站质素, 我们希望阁下可以填写一份简短的问卷调查, 以作为我们改善网站的参考资料, 多谢帮忙。请按此 |
|
|
|
|
| 本文版权由雅式出版有限公司持有，任何形式的转载或发放，需获书面授权及注明出处 "《CTA中国纺织及成衣》，雅式纺织中文网 www.AdsaleCTA.com" 。我司保留依法追究侵权的权利。如有疑问，请联系编辑部 |
联络编辑有关文章内容 : 
