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透氣式防毒服的發展現狀及最新研究進展(1)
發布者:產業用及無紡布展 | 發布日期:2019/8/8 15:00:50



  透氣式防毒服是一類可透過空氣和濕氣,但能阻止外界有毒氣體、霧滴狀毒劑、細菌和放射性塵埃對人體造成傷害的軍民使用的皮膚防護裝備。它具有防毒、透氣、散熱、耐高溫阻燃、防偵視偽裝等多種功能,使人體的生理性能得到明顯改善。早期的透氣式防毒服源于20世紀20年代的美國,當時美軍用氯化石蠟將消毒劑浸漬在軍服上,形成的吸收型防護服可與毒劑發生反應并將其消除,但該防護服對毒劑的吸附有很強的選擇性,同時氯酰胺本身對皮膚也有一定的刺激作用,藥性不穩定,且對織物有一定的腐蝕作用,從而影響了服裝的使用壽命。經過近一個世紀的發展,各國已有相對成熟的透氣式防毒服問世,其大多采用活性炭吸附型材料,但這種吸附型材料也存在無選擇吸附、對大的毒劑液滴防護性能差、易產生二次污染等問題。因此,近些年各個國家一直致力于開發各種新材料、新技術。
  
  本文概述了各個國家生產的透氣式防毒服的種類、材料及性能,總結了我國透氣式防毒服的發展歷程,介紹了幾種新材料、新技術在透氣式防毒服領域的最新研究進展,對今后我國發展多功能化、高性能和舒適化的防護裝備提供了建設性參考。
  
  發達國家透氣式防毒服的發展現狀
  
  目前,透氣式防毒服的技術主要集中在英、美、德、法等發達國家。德國的 BLüCHER 公司基于“Saratoga(薩拉托加)球形活性炭專利技術”生產的防護材料,被公認為全球最先進的透氣式防毒服面料。球炭硬度、粘合技術和織物材料的綜合性能使球形活性炭復合織物具有很好的力學性能、良好的透氣散熱性、優異的防護性能和較低的熱應激,同時,獨有的球形活性炭與織物的粘合技術可以保留活性炭的有效吸附達85%左右。其防毒服通常由內外兩層構成,外層是經拒水、拒油整理的高阻燃棉織物,內層是由直徑為0.5~1mm 的活性炭以點狀粘接到織物上而構成,該織物可以為聚酰胺織物、聚酯織物或棉織物。


  

  采用Saratoga技術的防護服 

  美軍聯合軍種輕型綜合集成防護服(JSLIST),采用兩件式設計,其外層采用防水、抗撕裂的尼龍與棉服綢混紡面料,內襯材料基于德國的SARATOGA 技術,該防護服體積小、質量輕、耐用性高,能夠提供無與倫比的生化毒劑防護效果。


  

  美軍聯合軍種輕型綜合集成防護服 

  英國的透氣式防毒服技術有很多,不同廠家生產的產品在世界的各個地區和組織均有不同兵種在使用。其中最出名的當屬英國 ChemvironCarbon公司的 ZORFLEX 活性炭布技術,該技術制得的炭布具有質量輕、耐洗滌性優良、生理負荷小及可再生等特點。炭布優良的力學性能使其可與多種織物復合。用作核生化(NBC)防護服與普通戰斗服的生理舒適性相當,采用的是活性炭纖維與經過阻燃等后處理后的聚酯織物、聚酰胺織物或棉織物復合,以此達到防止毒劑浸入的目的,同時又具有阻燃、拒水、拒油、偽裝等多種性能。
  
  美國的聚合物包覆活性炭技術(PEAC)是較為先進的技術,以 LanxTypeⅠ織物為代表,其外層由尼龍、棉或混紡織物構成。該防護服的最大優點就是穿著舒適,其炭顆粒有嚴格均一的尺寸和良好的吸附性能。LanxTypeⅠ織物可防護多種有毒氣體和液體,具有良好的耐久性、透氣性和阻燃性能,其熱負荷小、柔軟舒適。同時該系列織物有很好的閃燃防護性能,可用于防爆服內部,提供 NBC安全防護。
  
  我國透氣式防毒服的發展狀況
  
  我國早期對防化裝備材料的研究主要集中于含活性炭炭漿的特制絨布和化學浸漬炭。圖a為我國82型透氣式防護服(也稱 FFF01型防毒服),是我國最早研制的透氣式防毒服。該防護服由經過防水處理的纖維棉布制成,內層是含有活性炭的特制絨布。該防護服在氣溫25℃時可連續穿用8h,在35℃穿用4h對人體的散熱也無不良影響。其與英國的 MKGⅢ型防護服、中國臺灣77式炭纖維防護服有相似的防護性能和透氣性能。由于FFF01型防毒服在偽裝、阻燃等方面存在缺陷,我國于1994年研制了FFF02型防毒服,其外層材料經過專用的有機硅油浸泡處理,對火焰具有一定的阻燃性能,如圖b所示。


  
  由北京邦維高科特種紡織品有限公司與防化研究院合作開發的具有自主知識產權的摻炭纖維防毒服技術屬世界首創,其關鍵技術指標達到世界先進水平。用摻炭纖維制作的防毒服內層材料具有質量輕、手感好、防毒性能優越和成本低等特點,同時又有一定的阻燃性能。摻炭纖維防毒服的綜合防護性能、透氣性以及穿著舒適性遠優于噴炭織物,該摻炭纖維防毒服技術解決了傳統防毒服活性炭易脫落、生理舒適性較差等問題。其內層材料是由活性炭粉均勻摻入腈氯綸紡絲原液中,經紡絲、紡紗、織布等工藝制成,該防毒服相比于FFF02型防毒服,在透氣性和手感柔軟度上,均有很大程度的提高。與世界上主流的SARATOGA 和 ZORFLEX材料相比,在滿足防毒性能的同時,有很大的成本優勢。
  
  總的來說,近年來我國透氣式防毒服在透氣性、柔軟性、舒適性和防護性能上均有提高,特別是以活性炭纖維布或氈為吸附層的透氣式防毒服。我國有關單位近幾年開展了關于活性炭纖維復合織物的研究,如江蘇同康炭纖維科技集團研制的活性炭纖維復合織物,是以粘膠基活性炭纖維布或氈為吸附層與全棉面料復合而成,該面料吸附性能高效、質輕、防毒效果好,已被巴基斯坦軍隊配用;上海天翔紡織科技有限公司研制的活性炭纖維復合織物具有高拉力強度和耐洗性能。以100%聚丙烯腈基活性炭纖維布為吸附層,以棉布、無紡布或化纖布為基布,采取貼合的方式制備出的活性炭纖維復合織物具有舒適、透濕、透氣、生理負荷小、阻燃性能、阻擋熱輻射及核落塵、可凈化再生使用等功效,同時還可延長戰場活動時間。


  
  文章來源紡織軍民融合公眾號



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