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新一代軍用防護服的性能要求和發展趨勢

16Nov

新一代軍用防護服的性能要求和發展趨勢

紡織品是軍隊中除武器裝備外的第二大裝備品，僅次於鋼鐵材料。軍用紡織品的含義非常廣泛， 美國國防部財產目錄中大約有10000項產品部分或全部與紡織品有關。軍用紡織品主要分為常規紡織品和特種紡織品。常規紡織品主要指採用普通纖維材料製成的軍裝、禮服、訓練服、被褥等。
特種紡織品包括士兵防護紡織品和軍工配套紡織品，是指在戰場上對官兵的安全起到防護作用的專用紡織品和軍事裝備所需的特種紡織品。• 士兵防護紡織品又分為單兵防護、 核生化防護和其他特種防護紡織品等類別，包括防彈衣、防化服、抗浸服、導彈推進劑防護服、核生化沾染防護服、防酸防鹼工作服、阻燃作戰服、迷彩偽裝服、電磁輻射防護服、飛行服、防高溫服、防寒服、救生衣、抗荷服、航天服、避雷靴等。• 軍工配套紡織品則包括油料儲運材料、偽裝和屏蔽材料、武器彈藥用紡織品、航空航天及戰略武器用紡織品和特種纜繩等。
以上對軍用紡織品有了一定的認識和了解，下面將詳細介紹新一代軍用防護服的性能要求和發展趨勢。
1. 軍用防護服的分類
軍用防護服是由特殊紡織材料及其他材料以特殊的複合結構形式製成的高新技術產品，按其用途可分為7類：
（1）核武器防護服，主要用來對付戰爭中的核閃光和核輻射；
（2）彈道防護服，主要用來防直射、彈片、防刺穿；
（3）防火阻燃防護服，主要用來保護士兵免受火焰的侵襲，減少非必要性傷忙和損失；
（4）偽裝防護服，主要用來對付敵人的偵察武器，使士兵能夠真正融於周圍環境中；
（5）生化防護服，能夠防止液體化學劑、氣懸物、微生物和毒素的滲透；
（6）舒適性軍服，主要用在特定環境中，保證生理、熱濕和濕冷舒適性；
（7）極端環境防護服，用於在極端環境中作業，對付極寒、極熱氣候。
2. 防護原理及性能要求
  • 核武器防護服
核武器防護服主要用來防護核閃光與核輻射。閃光燒傷不僅局限於身體的暴露部位，還可以通過不同厚度的服裝，危害身體的非暴露部位。
所以熱閃光防護的首要要求就是服裝外層具有熱防護能力，這一層能夠盡可能的長時間保持完整，防止熱量傳到服裝內層，燒傷皮膚。
相關測試設備：
Wazau HBP 輻射熱分析儀 測量暴露於高溫環境下的熱輻射防護材料性能，即輻射傳熱指數(RHTI)

 

  • 彈道防護服
彈道防護服的防護原理是通過高強高模量纖維的伸長和斷裂來消耗彈體的功能。
防彈衣主要由衣套和防彈層兩部分組成。第三代防彈衣是用低密、質輕、高強、耐高溫、絕緣性好的超高分子量聚乙烯纖維製成，加速了防彈材料向輕量化、舒適化的方向發展。
目前在開發防刺防彈衣時，常用的材料有Kevlar纖維、剪切增稠材料和納米材料。用熱塑性薄膜(聚乙烯、乙烯-丙烯酸樹脂等)與Kevlar 纖維織物生產的複合材料，靜態和動態抗穿刺性都能得到顯著提升。
相關測試設備：
防切割 RGI 防護服材料耐切割性試驗機
防靜電 ETS 靜電衰減分析儀

 

  • 防火阻燃防護服
阻燃防護服可以避免或減輕士兵的燒傷和織物熔融引起的二次燒傷，同時可提高士兵自救能力。防火阻燃防護服採用的材料，一般是本質阻燃纖維和改性阻燃纖維，將包含氧化石墨烯和油酸改性的ZIF-8塗層沉積到棉織物上，具有顯著的熱穩定性和防火作用。
利用層層組裝法將殼聚醣/植酸整理到聚酯/棉混紡織物上，能夠大大地改善織物阻燃性能，且可以防止織物的熔融、滴落。
相關測試設備：
Wazau VFS 垂直方向火焰蔓延性分析儀 測量防護服燃燒材料上火焰擴展需要的時間，即阻燃性能。
Wazau MMS 大量熔融金屬潑濺分析儀 檢測防護服抵抗液態金屬潑濺的防熱性能。
Wazau SPT 抗熔融金屬滴衝擊性能分析儀 測量防護服受金屬熔滴衝擊的防熱性能。

 

阻燃材料對火場環境中的戰鬥、消防活動具有重要作用。隨著新材料的不斷湧現，阻燃防護服的性能要求也逐步提高（見表1）。
  • 偽裝防護服
偽裝防護服原理是通過改變紡織品輻射波譜的波長范圍，使得探測儀不能探測到或無法辨明士兵的真實情況。目前採用的主要偽裝方法有遠紅外偽裝、雷達偽裝和變色迷彩偽裝。
  • 生化防護服
生化防護服主要用來防止液體化學劑、氣相化學劑、氣懸物、微生物和毒素的滲透，因此對其結構和材料都有特殊的要求。目前在生化防護紡織品的4個種類中，選擇滲透型材料的性能最優。選擇滲透型複合膜由4層薄膜複合而成，第1層為疏水性聚合物，可防止毒素侵入；第2層為高滲透型材料，可防止氣懸物、微生物侵入；第3層為超薄可選擇型膜，只允許空氣透過，也可有效防止毒素侵入；第4層為密閉層，可以彌補前3層的缺陷，進一步加強防護作業。
  • 舒適性軍用服裝
士兵在極寒或極熱的環境中，對服裝的熱濕穿著舒適性有較高的要求。熱濕舒適性紡織品主要有以下幾種：
  1. 吸濕、導熱、透氣性強的吸濕快乾織物，即使在高濕環境中也能保持身體乾燥，避免細菌滋生；
  2. 防水、透濕、防風、保暖織物，使士兵在風雨雪環境中仍能感覺舒適；
  3. 服裝內具有產熱系統，在極其寒冷的環境中，不需穿著過於厚重的衣服，仍能保持體溫在正常範圍，提高身體機動靈活性；
  4. 服裝內具有冷卻系統，即使在炎熱環境中，士兵仍能感覺涼爽；

相關測試設備：

透水 Textest fx 3000 靜壓透水性分析儀
透氣 Textest fx 3300 透氣性分析儀
透濕 Textest fx 3180 水蒸汽透過率分析儀
涼感 Kato KES-QM 接觸冷暖感分析儀
  • 極端環境防護服
極端環境就是極寒、極冷、暴風驟雨、極熱等惡劣環境。極端環境的氣侯特徵及其變化對服裝的熱舒適性提出了較高要求。從人體熱平衡機理出發，通過“抑制內熱傳遞，促進外熱吸收”的熱防護機理以及溫差調節功能的設置，使用暖體假人和出汗假人進行試驗，來檢測在極端條件下防護服的各種功能特性。相關測試設備：
PT Teknik 出汗暖體假人 評估防護服裝在特殊場景下的熱阻、濕阻及體感熱濕舒適性分析。

 

   3. 軍用防護服的發展趨勢 
近年來，許多高性能、感應性原材料應用於服裝面料，可將這些新功能紡織品應用到軍需裝備上，使衣服不再只是起保護作用，而是進一步提高士兵作戰的靈活機動性。現代國防軍事領域中，對軍用防護服的要求除了具有美觀、防寒禦冷、調溫、調濕、調氣等特點外，還需要在防彈防刺、防電磁輻射、防靜電、調節溫度、防水透濕、防火、防偵視、偽裝以及最大限度地抵禦常規戰爭及核、生物和化學戰爭性能等方面都有了更高的要求。隨著現代戰爭朝著信息化、智能化、無人化發展，戰爭對軍用裝備的要求越來越高，其必然會朝著輕量化、智能化、舒適化、多功能化及系統集成的方向發展。

 

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