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透气式防毒服的发展现状及最新研究进展(1)
发布者:产业用及无纺布展 | 发布日期:2019/8/8 15:00:50



  透气式防毒服是一类可透过空气和湿气,但能阻止外界有毒气体、雾滴状毒剂、细菌和放射性尘埃对人体造成伤害的军民使用的皮肤防护装备。它具有防毒、透气、散热、耐高温阻燃、防侦视伪装等多种功能,使人体的生理性能得到明显改善。早期的透气式防毒服源于20世纪20年代的美国,当时美军用氯化石蜡将消毒剂浸渍在军服上,形成的吸收型防护服可与毒剂发生反应并将其消除,但该防护服对毒剂的吸附有很强的选择性,同时氯酰胺本身对皮肤也有一定的刺激作用,药性不稳定,且对织物有一定的腐蚀作用,从而影响了服装的使用寿命。经过近一个世纪的发展,各国已有相对成熟的透气式防毒服问世,其大多采用活性炭吸附型材料,但这种吸附型材料也存在无选择吸附、对大的毒剂液滴防护性能差、易产生二次污染等问题。因此,近些年各个国家一直致力于开发各种新材料、新技术。
  
  本文概述了各个国家生产的透气式防毒服的种类、材料及性能,总结了我国透气式防毒服的发展历程,介绍了几种新材料、新技术在透气式防毒服领域的最新研究进展,对今后我国发展多功能化、高性能和舒适化的防护装备提供了建设性参考。
  
  发达国家透气式防毒服的发展现状
  
  目前,透气式防毒服的技术主要集中在英、美、德、法等发达国家。德国的 BLüCHER 公司基于“Saratoga(萨拉托加)球形活性炭专利技术”生产的防护材料,被公认为全球最先进的透气式防毒服面料。球炭硬度、粘合技术和织物材料的综合性能使球形活性炭复合织物具有很好的力学性能、良好的透气散热性、优异的防护性能和较低的热应激,同时,独有的球形活性炭与织物的粘合技术可以保留活性炭的有效吸附达85%左右。其防毒服通常由内外两层构成,外层是经拒水、拒油整理的高阻燃棉织物,内层是由直径为0.5~1mm 的活性炭以点状粘接到织物上而构成,该织物可以为聚酰胺织物、聚酯织物或棉织物。


  

  采用Saratoga技术的防护服 

  美军联合军种轻型综合集成防护服(JSLIST),采用两件式设计,其外层采用防水、抗撕裂的尼龙与棉服绸混纺面料,内衬材料基于德国的SARATOGA 技术,该防护服体积小、质量轻、耐用性高,能够提供无与伦比的生化毒剂防护效果。


  

  美军联合军种轻型综合集成防护服 

  英国的透气式防毒服技术有很多,不同厂家生产的产品在世界的各个地区和组织均有不同兵种在使用。其中最出名的当属英国 ChemvironCarbon公司的 ZORFLEX 活性炭布技术,该技术制得的炭布具有质量轻、耐洗涤性优良、生理负荷小及可再生等特点。炭布优良的力学性能使其可与多种织物复合。用作核生化(NBC)防护服与普通战斗服的生理舒适性相当,采用的是活性炭纤维与经过阻燃等后处理后的聚酯织物、聚酰胺织物或棉织物复合,以此达到防止毒剂浸入的目的,同时又具有阻燃、拒水、拒油、伪装等多种性能。
  
  美国的聚合物包覆活性炭技术(PEAC)是较为先进的技术,以 LanxTypeⅠ织物为代表,其外层由尼龙、棉或混纺织物构成。该防护服的最大优点就是穿着舒适,其炭颗粒有严格均一的尺寸和良好的吸附性能。LanxTypeⅠ织物可防护多种有毒气体和液体,具有良好的耐久性、透气性和阻燃性能,其热负荷小、柔软舒适。同时该系列织物有很好的闪燃防护性能,可用于防爆服内部,提供 NBC安全防护。
  
  我国透气式防毒服的发展状况
  
  我国早期对防化装备材料的研究主要集中于含活性炭炭浆的特制绒布和化学浸渍炭。图a为我国82型透气式防护服(也称 FFF01型防毒服),是我国最早研制的透气式防毒服。该防护服由经过防水处理的纤维棉布制成,内层是含有活性炭的特制绒布。该防护服在气温25℃时可连续穿用8h,在35℃穿用4h对人体的散热也无不良影响。其与英国的 MKGⅢ型防护服、中国台湾77式炭纤维防护服有相似的防护性能和透气性能。由于FFF01型防毒服在伪装、阻燃等方面存在缺陷,我国于1994年研制了FFF02型防毒服,其外层材料经过专用的有机硅油浸泡处理,对火焰具有一定的阻燃性能,如图b所示。


  
  由北京邦维高科特种纺织品有限公司与防化研究院合作开发的具有自主知识产权的掺炭纤维防毒服技术属世界首创,其关键技术指标达到世界先进水平。用掺炭纤维制作的防毒服内层材料具有质量轻、手感好、防毒性能优越和成本低等特点,同时又有一定的阻燃性能。掺炭纤维防毒服的综合防护性能、透气性以及穿着舒适性远优于喷炭织物,该掺炭纤维防毒服技术解决了传统防毒服活性炭易脱落、生理舒适性较差等问题。其内层材料是由活性炭粉均匀掺入腈氯纶纺丝原液中,经纺丝、纺纱、织布等工艺制成,该防毒服相比于FFF02型防毒服,在透气性和手感柔软度上,均有很大程度的提高。与世界上主流的SARATOGA 和 ZORFLEX材料相比,在满足防毒性能的同时,有很大的成本优势。
  
  总的来说,近年来我国透气式防毒服在透气性、柔软性、舒适性和防护性能上均有提高,特别是以活性炭纤维布或毡为吸附层的透气式防毒服。我国有关单位近几年开展了关于活性炭纤维复合织物的研究,如江苏同康炭纤维科技集团研制的活性炭纤维复合织物,是以粘胶基活性炭纤维布或毡为吸附层与全棉面料复合而成,该面料吸附性能高效、质轻、防毒效果好,已被巴基斯坦军队配用;上海天翔纺织科技有限公司研制的活性炭纤维复合织物具有高拉力强度和耐洗性能。以100%聚丙烯腈基活性炭纤维布为吸附层,以棉布、无纺布或化纤布为基布,采取贴合的方式制备出的活性炭纤维复合织物具有舒适、透湿、透气、生理负荷小、阻燃性能、阻挡热辐射及核落尘、可净化再生使用等功效,同时还可延长战场活动时间。


  
  文章来源纺织军民融合公众号