世界前沿防彈防護衣的高性能纖維發展狀況

　　除了工業應用之外，高性能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Allied Signal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，Kevlar Xp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Kevlar XP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，Kelar XP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%。

　　Kevlar XP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，Kevlar XP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Kevlar XP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，

　　Kevlar XP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，Kevlar XP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Defender M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Southern Mills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，Defender M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。{page_break}

　　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。

　　迪尼瑪制成的防彈衣由數層迪尼瑪纖維層構成，每層纖維的方向均與相鄰層中的纖維相垂直。

　　這種單向結構，使其能耐受子彈或其它武器沖擊的能量，并將之更快和更高效率地沿著纖維分散開來，可為抵御包括沖擊步槍(例如AK47)和爆炸裝置(如IEDs)在內的彈藥威脅提供強大的防護。

　　英國：Kevlar與防護液體構成超級護甲

　　英國科學家最近研發出一種液體防護衣，這種防護衣在受壓後會自動變硬，吸收撞擊在它表面的彈片產生的沖擊力。

　　該技術利用STF抗剪稠密液體(當受到外壓時，分子會緊緊結合在一起)和Kevlar纖維等增強材料。當這種被稱作“防彈奶蛋糊”的液體，與傳統的Kevlar纖維粘貼在一起時，可以吸收子彈產生的沖擊力，并通過變稠，對撞擊做出反應。

　　而這種新型液體防彈衣需要的材料更少，這意味著防彈衣會更薄、更輕，因此可以用它包裹更大范圍的身體，而且士兵的靈活性不會受到太大干擾，并使防彈衣的厚度減少多達45%。

　　作用機理是：當防彈衣受到沖擊時，組成這種材料的分子的結合方式，跟奶蛋糊類似。用湯匙攪動奶蛋糊的例子，是這項技術的最好解釋––湯匙攪奶蛋糊時，會感覺湯匙受到了阻力。

　　當液體防護衣里的液體成份結合在一起時，人體會感到明顯的阻力。攪拌的越快，奶蛋糊變得就越硬，因此當子彈高速撞上該材料時，它會迅速變硬，吸收撞擊產生的沖擊力。”

　　法國：Kermel品牌纖維面料可應用于極端條件

　　現在，法國軍方已經選用Kermel品牌V50和VMC40型纖維面料制作的裝備與通信一體化步兵服裝。

　　V50型纖維面料主要用作夏季作戰服，VMC40型纖維面料用作冬季作戰服。

　　據軍方使用后介紹，V50型纖維的柔軟性以及FR粘膠纖維的吸收能力使作戰服穿著起來非常舒適，并且結合了超強的防熱性，作戰服能夠適應夏季及過度季節的氣候環境。

　　VMC40型纖維則是Kermel公司最新研發的另一款面料。作為在潮濕及寒冷氣候條件下的理想選擇，這種纖維的手感柔軟，并且將導濕與阻燃性能結合在一起。

　　經實地測試，兩種面料具有天然阻燃性能，多次洗滌后，作戰服仍完好地保存偽裝防護性。兩種纖維面料均通過Oeko-Tex 100認證，并達到健康防護標準。

　　此外，以Kermel纖維所制造的防護服，還應用于防火、裝甲兵裝備、警察武裝維護裝備，以及危險操作行業等領域。

　　該織物具有不燃本質，能在服裝的整個壽命周期中保持不燃。采用Kermel芳綸纖維生產的服裝，在不褪色方面具有優越性能。

　　該織物反復洗滌后，不僅能保持迷彩防護，還能保持其熱防護能力，在極端條件下亦不例外。

　　中國：從原料研發到制作一條龍

　　中國是繼荷蘭、美國之后，又一個能夠從原料研發到制作一條龍生產防彈衣的國家。伊拉克政府曾訂購2萬件中國防彈衣用于裝備警察部隊，并從中國大批量進口軍用服裝。

　　據報道，曾經有英國駐伊拉克部隊的12名士兵，在伊拉克遭到反美武裝襲擊，以一人死亡的微小代價沖出了包圍。死里逃生的英軍士兵身上的防彈衣，被密集的子彈打得像蜂窩，但沒有一件防彈衣被子彈擊穿，死亡的那名士兵是因為被流彈擊中了無防護的腦部。當時，英軍士兵身上穿的防彈衣全部來自中國。

　　中國軟體防彈衣重2至5公斤不等，防彈規格有防手槍、防沖鋒槍的等，其中最強的防彈衣可以擋住機槍的7米距離射擊，而這個距離的機槍殺傷力可以擊穿兩厘米厚的鋼板。

　　隨著生物技術的進步，像蠶絲、蜘蛛絲這樣堅韌的材料，有可能通過轉基因或合成的方法，得以大量生產。

　　納米技術的發展，也將使柔韌、堅固的防彈材料開發成為可能。

　　相關鏈接：

　　防彈衣吸收能量的方式

　　(1) 織物的拉伸變形：指彈頭入射方向的變形和入射點臨近區域的拉伸變形;

　　(2) 織物的毀壞：包括纖維的斷裂、紗線結構的解體以及織物結構的解體;

　　(3) 熱能：彈頭的能量通過摩擦以熱能方式散發;

　　(4) 聲能：彈頭撞擊防彈層後發出的聲音所消耗的能量;

　　(5) 彈頭的形變。