應(yīng)用于軍事領(lǐng)域的無(wú)紡織品

郭雯怡

美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)與美國(guó)陸軍確立了稱為“藝術(shù)級(jí)防火無(wú)紡合成材料技術(shù)”的項(xiàng)目，主要用于制作作戰(zhàn)服，也用于其他非戰(zhàn)斗用途，如消防和其他需要防熱和防輻射織物。他們將這一項(xiàng)目交于田納西州一家小型商用創(chuàng)新企業(yè)納米復(fù)合紡織物有限公司(SBIR)開(kāi)發(fā)。SBIR原為美國(guó)較有競(jìng)爭(zhēng)力的紡織開(kāi)發(fā)企業(yè)。他們?cè)_(kāi)發(fā)的半成品復(fù)合紡織物原可直接用于軍用制服，但接到這一任務(wù)后，該公司發(fā)覺(jué)開(kāi)發(fā)這種技術(shù)具有較高的風(fēng)險(xiǎn)，于是要求美國(guó)國(guó)防部進(jìn)行為期兩階段的投資，第一階段：概念試驗(yàn)，需要9個(gè)月。倘若成功，第二階段將集中在兩年內(nèi)取得成果。在偶然情況下，可能會(huì)產(chǎn)生第三階段，即容許進(jìn)入生產(chǎn)制造階段。此時(shí)需要投資商介入，然后實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化。

這種軍服之所以稱為藝術(shù)級(jí)，是因?yàn)樗苋缱儜蚍ò憔哂卸喾N功能，除防火性能外，還具有持久性，需要整合進(jìn)隔熱、抗菌、吸水和防水等多種功能。這類強(qiáng)化型多層次多功能無(wú)紡復(fù)合織物還具有強(qiáng)度高重量輕、透氣性好、經(jīng)久耐磨，耐拉伸撕扯，又有很強(qiáng)的柔軟性，適合野外作業(yè)，具有傳統(tǒng)軍服不可比擬的優(yōu)越功能。

SBIR的最初目標(biāo)就是開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)應(yīng)用型軍事無(wú)紡織物。因此，他們特別強(qiáng)調(diào)復(fù)合型，即高強(qiáng)度，高柔軟性，抗摩擦，可印染和其他相關(guān)特性的織物。SBIR利用最新無(wú)紡，應(yīng)用特殊的紡織物處理技術(shù)，強(qiáng)化防火功能，這種理念還包括開(kāi)發(fā)重量輕的復(fù)合材料，也需要同時(shí)降低這種作戰(zhàn)服的開(kāi)發(fā)成本，并且，這種特殊無(wú)紡織物具有特殊性。

一般而言，傳統(tǒng)機(jī)織物使用陳舊過(guò)時(shí)的技術(shù)織造出來(lái)，這類設(shè)備只有在中等發(fā)達(dá)國(guó)家和不發(fā)達(dá)國(guó)家才能見(jiàn)到。他們利用搓紗原理，這種結(jié)構(gòu)的織品不具備絕緣、透氣和防護(hù)性功能。而世界上的無(wú)紡技術(shù)也僅僅存在數(shù)十年，其相關(guān)的創(chuàng)新和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。無(wú)紡一般需要品質(zhì)較高的單種纖維。其結(jié)構(gòu)可提供較好的絕緣、過(guò)濾、防護(hù)等性能。機(jī)織物基本上屬于兩維結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)和用材的彈性受限，一般要經(jīng)3家獨(dú)立的紡織公司加工14次；而無(wú)紡卻具有三維結(jié)構(gòu)，加工過(guò)程不超過(guò)5次，可在一家公司完成所有加工。無(wú)紡可以基于網(wǎng)狀加工整合，如擠壓粘合或梳理加工，并且無(wú)紡織物既可以通過(guò)熱處理，也可以進(jìn)行濕處理。因此，只有無(wú)紡織物的強(qiáng)度才能作為專用軍品織物材料。

能滿足于軍品的無(wú)紡開(kāi)發(fā)，其織物表面特征與內(nèi)在特征完全迥異。為此，SBIR公司開(kāi)發(fā)出一種用于軍事制服的多層無(wú)紡復(fù)合織物，內(nèi)層可吸水；外層可防水，防火、防化和其他功能，而貼近皮膚的內(nèi)層卻保持柔軟、細(xì)膩。

歷經(jīng)艱辛努力，第一階段在2005年前就完成。它表明，這種無(wú)紡復(fù)合織物可比傳統(tǒng)機(jī)織織物軍服重量輕25%，強(qiáng)度比現(xiàn)有作戰(zhàn)服更高。通過(guò)比較還發(fā)現(xiàn)，無(wú)紡復(fù)合織物的滲透性或透氣性也更強(qiáng)。但最大的成就和最大的價(jià)值在于，這種無(wú)紡織物結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的軍品斜紋織物相比重量更輕，更薄，更能抗拉扯。不僅如此，他們發(fā)現(xiàn)這種無(wú)與倫比的無(wú)紡復(fù)合材料具有很高的透濕功能，由于其材料加入硅樹(shù)脂，還有抗皺紋的效果、濾波特性，因此最適合于在沙漠行動(dòng)中穿用，也適合制作帳篷和其他偽裝用品。這種無(wú)紡織物因此成為美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的定制產(chǎn)品。

其實(shí)，第二階段開(kāi)發(fā)早在2005年1月就開(kāi)始了。它強(qiáng)調(diào)優(yōu)化無(wú)紡復(fù)合材料的組合結(jié)構(gòu)并結(jié)合第一階段的功效，融入防火纖維與化學(xué)處理技術(shù)。該階段主要提升抗磨損、洗滌和增強(qiáng)可染性，提高其舒適度、物理和機(jī)械性，同樣又保持滲透性和防水性。

過(guò)去，美軍使用的大多數(shù)織物均為具有可燃性的人工合成纖維。雖然曾進(jìn)行防火技術(shù)處理，但效果并不明顯，并且經(jīng)洗滌后，防火效果幾乎全部喪失。SBIR公司歷經(jīng)數(shù)年，第二階段開(kāi)發(fā)成功點(diǎn)在于使防火性具有持久性。經(jīng)過(guò)25次洗衣機(jī)洗滌和燙熨測(cè)試，這種無(wú)紡織物仍舊保持著最初的性能，并且，抗磨損性能也能持久。根據(jù)美國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)諾梅梅克斯（Nomex）最新的測(cè)試表明，這種無(wú)紡織物可防二級(jí)和三級(jí)火焰。但是，它目前僅限于海軍陸戰(zhàn)隊(duì)使用，要實(shí)現(xiàn)其全球性商業(yè)價(jià)值，還需經(jīng)過(guò)許多部門的檢測(cè)。

然而，分析人士認(rèn)為，這種無(wú)紡復(fù)合織物未來(lái)的價(jià)值在于成功地實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，而這種商業(yè)化成功的關(guān)鍵在于其專用性。迄今為止，世界上大多數(shù)無(wú)紡織物的使用范圍不夠廣泛。為此，SBIR公司期望打破這種局限，用全新的方式實(shí)現(xiàn)這種理念，從而達(dá)到他們的目的。當(dāng)然，先走軍事路線仍然不失為明智的選擇。在使用范圍上，他們期望這種無(wú)紡織物可用于制造降落傘、行李袋、背包、防水布、帳篷和車棚等等。當(dāng)然，也期望能用于醫(yī)療器械和化學(xué)環(huán)境中的防化服裝。用這種技術(shù)開(kāi)發(fā)出的織物究竟適用于多少領(lǐng)域還沒(méi)有定論，但很明顯，它將是一種符合當(dāng)代多種需求，具有超強(qiáng)功能的全新復(fù)合紡織品。

（據(jù)美國(guó)納米復(fù)合織物網(wǎng)www.nanosyntex.com最新資料）