世界軍事領域依賴于紡織品

Mac Issacs

The World s Military Units Depend on Textiles

雖說紡織工業不能提供全世界軍事領域中所需的坦克、武器或彈藥等裝備,但毫無疑問的是軍事領域也不能沒有紡織品。事實上,軍事力量一直依賴于紡織品,包括軍服、運輸附件、睡眠休息裝備以及其他數不清的物品。

The textile industry doesnt supply the tanks, weapons, or ammunition used by military units around the world, but there is no doubt that without it, these units could not function. Military forces have always depended on textiles as clothing for troops, protection from the elements, transportation parts and accessories, bedding and sleeping gear, and countless other items.

盡管目前的紡織業能夠滿足一些基本的要求,但現代軍事領域需要更尖端的產品。軍用紡織品不僅要提供抵御先進武器炮火襲擊的保護,而且還能防御各種復雜的技術如紅外波、雷達、極端氣候、昆蟲傳播的疾病、IEDs(恐怖分子常用的簡易引爆裝置)等。

毫無疑問的是,軍用紡織品的生產加工正如軍事一樣的各式各樣。所用纖維包括天然纖維,如棉、麻、毛,化纖,如錦綸和滌綸以及具有特殊性能的纖維,如芳綸。纖維的選擇可能基于不同的要求:抗微生物、機械強度、彈性、吸濕性、防水性、熱壓行為、光照穩定性、靜電特性,等等。

涉及范圍

Apexical公司總經理Jeffrey Chamberlain指出,軍用紡織品開發商關注的首要問題是織物的阻燃性,其次是透氣性和保濕性。Chamberlain還補充道:“隨著軍隊在叢林作戰次數的增加,許多公司要求織物具有防蚊蟲功能。”

事實上所有類型的紡織品都能在軍事領域中發現:機織物、針織物、非織造布,甚至是紗線本身如縫紉線、花邊和繩索。并且目前使用的工藝與功能性要求同樣復雜。纖維制造商通過特殊的紡絲技術賦予纖維保暖性和抗靜電性;面料制造商使用特殊的織物成形工藝,如三維針織技術;印染廠商則負責防紅外波、防雷達、耐熱和防水等功能性加工。

CHT集團Bezema染色中心市場主管Christian Dreszig說:“如果仔細觀察軍事裝備,會發現一件單獨的物品中通常包含多個不同類型的紡織品。對于特殊的質量要求,需要應用特殊的技術如粘合和層壓。有一點不能忘記的是,所有的工藝都必須符合當前技術發展水平,這樣才能使產品達到最高的要求?！?/p>

Apexical公司商業發展經理Fletcher Walch說:“可燃性是一個主要的關注點,Apexical研發部門一直致力于阻燃性能的提高,一個重要的研究課題是在保持阻燃性能的基礎上減輕織物重量。”

供給

當談及標準時,Dreszig認為軍用紡織品沒有任何通用的標準。他說:“許多國際買家都參照官方的紡織標準如DIN EN、ISO或AATCC。”

不同國家的軍用紡織品來源也不同,但通常分為兩大類:一種是由全民大眾為軍隊供給紡織品;另一種是有一個特別的機構專門為軍隊提供服務,這種機構一般擁有較高文化知識水平的人員、很好配置的實驗室,有時甚至還擁有自己的研發部門。

Dreszig說:“供應程序通常是很復雜的,必須與軍需部門建立很好的聯系。以我們公司為例,軍隊通常尋求一些新的紡織品及新的特色,就必須研發出這些新的產品。這種創新需要買家與纖維、紗線、紡織和染化料供應商之間跨領域的協作。”

材料

纖維

棉、滌綸、錦綸及其混紡產品是軍事領域中應用最重要的纖維,羊毛和亞麻的使用量正在下降。對于特別的用途,芳綸和阻燃粘膠纖維是不可或缺的補充。表 1 顯示了 5 種軍用紡織品中主要纖維的應用情況。

染料

應用于軍用紡織品的染料有還原染料、分散染料、金屬絡合染料以及涂料。由于色牢度的要求,活性和酸性染料很少使用。還原染料和涂料對于生產具有特定紅外反射性能的染色和印花產品有重要影響。人造纖維必須與具有特定紅外級別的染色纖維一起使用。表2 為幾種纖維所應用的 染料。

要求

軍用紡織品按照用途一般分為緊身衣、外套、運動服、作戰服、裝備等。

裝備必須能抵御環境的影響,對防潮裝備、帳篷、帆布罩和偽裝網起決定作用的是對周圍環境的視覺適應能力。

緊身性紡織品對基本生理需求來說是必不可少的,其溫度和濕度的調節是關鍵,而相對于衛生和健康,洗滌和護理性更重要。這類紡織品不能含有或釋放出任何對人體有害的物質,主要包括內衣、襪子、頭罩和 手套。

外套用于保護穿著者不受外界影響。根據氣候環境和服裝的目標要求,外套的功能性大相徑庭。高日曬牢度、水洗牢度和易護理性是基本要求。外套通常帶有特有的迷彩圖案,達到偽裝效果。此類服裝包括襯衫、褲子和套衫。

軍隊中的運動服與大眾化的運動服是一樣的,生理、衛生和易護理是其首要的特點。

作戰服是士兵在訓練或戰斗中所穿的服裝,對織物的性能有嚴格的要求。最基本的要求有:耐穿的紡織材料、良好的生理行為性、保護人體免受環境和受傷的影響、對戰場的視覺適應能力,以及對環境的高度適應性。

作戰服要求具有最高的色牢度性能和防護性,包括:最高的拉伸強度、撕破強度和斷裂強度及彈性;日常使用、穿著的穩定性,耐用性和耐環境影響和自清潔性;水洗或受溫度影響后最好的收縮率;不易起球;色牢度;耐磨性;對涂層有很好的黏附力;抗微生物;紡織材料空氣傳導的舒適性;耐氣候舒適性;耐水蒸汽和熱滲透性;液相和氣相中汗液的緩沖作用;透氣性;濕態氣候防護性;耐水壓;偽裝性;自然光下天然偽裝材料的光譜反射性。

Dreszig認為,作戰服正在進行優化和完善以達到特殊的目的。防護背心的需求量正在增長,以滿足防護威脅所需。在開闊的戰場上,士兵需要防止榴散彈的傷害;而在城市環境中,防彈是主要的考慮因素。由于重量的影響,配有金屬或陶瓷板的防護背心不適合軍隊使用。因而,輕質、靈活和纖薄的防護背心指明了新防護材料的研發方向。對位芳綸、高強度錦綸、聚乙烯和聚對苯撐 – 2,6 – 苯并二唑(PBO)等纖維的應用都是很成功的。

這些纖維的特別之處在于具有高斷裂強度和低彈性。多纖復合長絲用于機織物或紗線復合物中,復合物固定在熱塑性基質上,然后這些獨立的薄層形成復合包。所用薄層的數量取決于防護背心對阻止外力強度的要求。

通常用于防護背心的纖維是對位芳綸,但是這種纖維經紫外線照射會引起損傷,而且必須保持干燥?；谶@些原因,這種復合包被熱封入防曬和防水膜中。在軍事中,防護背心通常穿在最外層,也必須進行迷彩圖案的加工。

NBC 防護是指能夠對核武器、生物及化學武器等進行有效防護。這類防護服的第一代產品由防水和防油涂層材料組成,然后將含有聚氨酯的活性碳粉的泡沫涂層應用于服裝內部,這種結構的生理價值是很差的。新一代防護服的服用性能改善了許多。外層織物結構較厚且防水防油,內層用活性碳纖維(球形活性碳)進行涂層。目前用起絨和親膚性的針織物覆蓋活性碳。疊層織物可進行一定程度的空氣交換,體溫可以進行很好地調節。

Dreszig說:“這些在緊急關頭能夠保護生命的防護服只有通過軍事機構、制造商和化學品供應商的密切配合才能生產出來?！?/p>

高級防護

當前備受各國關注的是IEDs或路邊炸彈使用量的增加,造成了無數平民和士兵的傷亡。為了應對這種威脅,軍隊向士兵發放了新的阻燃服裝以防止嚴重的燒傷。當前關注的焦點是獲得一種能夠防火、隔熱以及防止對人體面部、頸部、軀干和四肢產生高達 427 ℃灼點的服裝。

“戰場上的許多傷亡人員都是由IEDs造成的。”Potomac Field Gear公司總裁Robert Bonin說:“IEDs是恐怖暴亂分子使用的主要武器之一,在伊拉克戰爭中曾廣泛使用。IEDs造成的死亡人數超過了 1/3。”

Potomac生產的織物具有阻燃和自熄性,被點燃后不會發生熔滴或熔化。Bonin說,有時士兵想穿一些具有吸濕排汗效果的化纖服裝,使身體感覺涼爽。但當溫度特別高時,合成纖維材料會熔化成塑料,滲入火焰中,使其燃燒得更猛烈。

Invista(英威達)也生產了Cordura Baselayer面料,是一種不熔滴、不熔化的高性能針織物,特別針對耐久性、強度及熱反應性的要求而設計的。除耐久性和濕氣管理性外,Cordura Baselayer錦綸/棉織物被設計為在棉纖維周圍形成膠狀物,從而生成不易熔化的新的織物結構。

Bonin認為,這些材料也許不能防止穿著者在持續性燃燒中免受傷害,但一定不會火上澆油。

Potomac Field Gear還優化了熱力學或流體力學纖維,用于幫助身體將濕氣從皮膚中散發出去。換句話說,這些纖維具有水分芯吸性能。

Invista的含有P140消靜電纖維的Cordura Nyco織物應用于特殊的環境下的服裝,這種環境對耐用性要求很高并且靜電比較危險。軍事中的機械裝備包羅萬象,飛行員、裝甲兵、火箭炮燃料機械手等士兵服裝均需要消靜電功能。

由于采用X – 靜電銀纖維(Noble Biomaterials公司生產),Potomac Field Gear也具有抗靜電性,同時抗菌、抗紫外線。Bonin說,如果士兵被榴散彈所傷,T恤中的纖維就會進入傷口,銀纖維的抗細菌和真菌性能將預防傷口受到感染。

軍用紡織品的生產加工是一樁復雜的生意,對織物規格的要求非常嚴格。在許多情況下,軍用紡織品的性能關系到了生與死,全世界的軍事人員依靠它。