| 現代社會的發展促進了個人防護意識不斷提升，針對突發事件的增多，人們更加關注公共安全問題。柔性防護紡織品基本上由高科技纖維或與其他纖維混紡、複合製成，因此，高科技纖維的發展可以促進個人安全防護用紡織品的升級換代。 |
防護紡織品是產業用紡織品中的一個大類，隨著人們生活質量的提高和人類社會經濟建設節奏的加快，“以人為本”理念不斷深入人心，巿場對個人防護用品要求也越來越高。
自9.11事件發生以來，人們認識到災難性突發事件離普通人群並不遙遠，而旅游酒店餐廳的人為火災、地鐵等交通線路發生的事故及恐怖災難、街頭持刀搶劫等，使人們對公共安全問題引起較大關注，因此加強個人防護及安全意識已經成為一個熱門話題，研製高功能的防彈衣、防剌背心、消防服等防護用紡織品就顯得格外重要，這從另一方面促進了個體防護裝備的開發與研究。
防刺服材料的進步
早期的防刺衣採用了和古代盔甲類似的製作和構成方法，即用高性能合金冷軋製成整體造型的防刺背心，或用高強輕質（如鋁合金）金屬材料製作成鱗片甲一樣的防護層。這種防刺服防穿透性能優異，但重量和剛性對使用者的活動和穿著舒適性有較大的限制和影響。
其後，防刺服裝的防刺材料發展到採用金屬片或金屬編織結構，相對於早期的防刺服，有重量減輕、質地柔軟等優點，使穿著舒適和靈活性能有所提高。
如美國Criminology國際公司研究所研製的一種柔軟的防穿透背心，對尖銳物的衝擊能起到較好的防護作用，這種防穿透材料是輕型針織物（USP 5 472 769），能防止尖銳物穿透。
該防護服為多層結構，各層用縫合、熱粘合等方法結合在一起；為提高防穿透性能，還可加入高強金屬絲及陶瓷纖維等。
隨著高聚物材料科學和技術的發展，人們逐漸突破了“以剛克剛”的定勢，引入“以柔克剛”理念，採用纖維材料作為防刺材料，尤其是在美國杜邦（DuPont）對位芳香族聚胺纖維開發成功以來，多種高性能有機合成纖維相繼出現，再加上納米技術、生物技術的綜合應用，為防刺個體裝甲帶來了革命性的飛躍，推動其向著輕薄、高性能和舒適性方向發展。
有機高性能纖維的發展趨勢(生產能力T/a)。 |
高科技纖維的發展
上世紀80年代，一些高性能纖維如芳香族聚胺纖維、碳纖維開始應用於防護紡織品，到90年代已經形成高科技纖維系列，包括高性能纖維、耐熱性纖維和功能性纖維。
近幾年高性能纖維生產能力增長迅速，尤其是對位芳綸需求量直線上升，杜邦和Twaron公司都投入大量資金增產，預計至2006年都將再增加一條生產線，杜邦擴充生產規模到2.78萬噸/年，帝人為2.5萬噸/年，生產能力將各佔巿場一半左右。
作為個體防護織物的一種，防刺織物的纖維原料要具有高強度、高模量、耐衝擊、高吸能等特性，目前，國際上較為流行的原料主要包括芳綸和超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纖維，而聚對苯撐苯並噁唑（PBO）纖維也有一定量的應用。
防護紡織品除了應用高性能纖維外，還大量使用耐高溫纖維，這些纖維的使用溫度高達180℃以上。已經工業化生產的耐高溫纖維中，間位芳綸產量為25000多噸/年、Kermel纖維產量為1000多噸/年、聚苯硫醚纖維是2240噸/年、Basofil纖維1500噸/年、PBI纖維500噸/年、P84纖維為400噸/年。
高性能纖維基本性能比較。 |
耐高溫纖維的紡織加工性能與普通纖維相似，但具有很高的難燃性，LOI值達29~32，有的高達38以上，在火燄中炭化僅產生極少量的煙霧氣體，像芳綸炭化時煙霧排放量小於2cm3/g，而阻燃滌綸為410cm3/g，阻燃棉布為121cm3/g。
對於耐熱防護用紡織品，難燃性好、發煙量少相當重要，因為火災發生時人們往往因吸進煙霧而窒息致死。預計隨著消防法規的不斷健全和消防標準等級的提高，耐高溫纖維製造的產業用紡織品在公共場所、大樓以及家用紡織品方面應用前景廣闊。
為了適應各種不同的防護要求，研究人員應用高性能纖維研製開發了不同的織物形式用於防刺，從傳統的機織物、針織物、無緯單向布（UD）、非織造布到近年來開發的針織經編多軸向、雙軸向織物以及緯編軸向織物等，品種眾多，形式多樣。織物的結構不同，其力學性能、成型性能以及防護性能也不同，可以根據不同的防護要求選擇不同結構的織物形式。
以芳綸和高強聚乙烯纖維混雜材料設計製造防刺機織物，與無紡布、無緯布斷裂強度比較圖。 |
高科技纖維在柔性防剌衣中的應用
恐怖活動場面常伴有爆炸和大火，因此防暴警員的防護衣要有阻燃和耐熱防護特性，其多數採用阻燃纖維和耐高溫纖維製造的紡織品為面料，常用Kermel、Nomex、Kevlar等混紡機織物，即面積重量為240~280g/m2的斜紋布，該面料提供耐高溫強度、防火及耐磨性能，並防護內部的防剌層材料不受高溫損壞，警員在火燄中有幾十秒安全時間，使其有足夠時間救人和逃生。
對位芳綸是熟知的高性能纖維，具有高強度、高模量和耐高溫性質，但伸長性小，剛性太大，染色困難且不耐紫外線，因此不利於紡織加工製造服裝面料。它的優異性能有極大的利用價值，近年來國外廠家已從紗構造、織物結構等方面著手，用複合紗工藝、後處理技術來克服它原有的缺陷。
例如，芳綸纖維為芯層，羊毛、棉等為表層製成二層構造的複合紗，外層纖維容易染色而芳綸提供耐創傷能力——耐切割性、防擦傷、防火傷等功能，同時由於外層纖維的存在而防止紫外線直接照射芳綸。現通過先進染色技術，使芳綸具有其它色彩，應用這樣的高性能紗線可以製造各式時尚的防剌織物，使防剌衣既美觀又隱蔽、實用。
個人防護紡織品中，防彈背心常常還不能防匕首、三角括刀的剌傷，據不完全統計，每年約有四百多警察、保安等被剌死和剌傷，犯罪活動也在逐步增多，現實的治安情況告訴人們，國內個人用防剌背心非常具有發展前景。
前幾年在發展防彈背心基礎上，推出過幾款防剌背心，有的用鋼絲布製造，防剌效果可以，但重量太重；有的用高性能合金冷軋製成整體造型的防剌背心，穿著很不舒服，這一類產品雖然價格較低，由於服用性能太差，平時就不願意穿著。
單層材料靜態刺穿力比較。 |
普通用芳綸或高強聚乙烯纖維製造的防彈背心不防剌，採用加厚型或改進型的結構，防剌效果是改進了，可是價格也直線上升，幾千元人民幣一件的高價使之不可能大批量的應用。
防剌原理和防彈機理類似，首先防剌紡織品要阻止抵御匕首或尖銳的利器剌穿力，紡織品在刀刃作用下不斷裂、不開裂，織物組織仍然緊密尖刀才不會貫通剌入，因此選用纖維的性能和結構、纖維功能的組合和提高、織物的結構形式、緊密程度都能影響防剌紡織品的性質，要對這一些參數進行系統研究，根據模擬試驗取得經驗而不斷地改進，從而設計出有針對性、專用的防剌紡織品。特別是新型輕質、柔軟透氣性好又性能/價格比適中的防剌背心將會滿足警察、保安及出租車司機等行業人員的需要。
目前認為，纖維的機械性能決定其防彈防剌的性能，應符合R=W×(E/ρ)1/2=AσεC，其中，R是防彈潛能，W是纖維的斷裂能，E是模量，ρ是密度，C是纖維內聲速，σ是纖維強度，ε是纖維伸長率，A是系數。纖維的機械性能好、模量高、密度小、聲速大，它們組成的防護材料性能就好，一般高性能纖維比鋼、尼龍等材料的防護性能要好。
在靜態試驗儀上進行機織物、無紡布、單向UD布的靜態試驗，由試驗可知設計的機織樣衣面料有較高抗剌能力。
由東華大學研製的高性能纖維製造的非織造布及樹脂複合材料加強層組成的柔性防剌背心送往公安部測試中心檢驗，其性能符合GA 68-2003防剌衣新標準和美國NIJ Standard-0115.00標準，防剌衣樣品通過公安局相關人員試穿後得到好評。
王曙中教授現任東華大學隸屬上海依極科技有限公司研究員。
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