应用于军事领域的无纺织品

郭雯怡

美国海军陆战队与美国陆军确立了称为“艺术级防火无纺合成材料技术”的项目，主要用于制作作战服，也用于其他非战斗用途，如消防和其他需要防热和防辐射织物。他们将这一项目交于田纳西州一家小型商用创新企业纳米复合纺织物有限公司(SBIR)开发。SBIR原为美国较有竞争力的纺织开发企业。他们曾开发的半成品复合纺织物原可直接用于军用制服，但接到这一任务后，该公司发觉开发这种技术具有较高的风险，于是要求美国国防部进行为期两阶段的投资，第一阶段：概念试验，需要9个月。倘若成功，第二阶段将集中在两年内取得成果。在偶然情况下，可能会产生第三阶段，即容许进入生产制造阶段。此时需要投资商介入，然后实现产品产业化。

这种军服之所以称为艺术级，是因为它能如变戏法般具有多种功能，除防火性能外，还具有持久性，需要整合进隔热、抗菌、吸水和防水等多种功能。这类强化型多层次多功能无纺复合织物还具有强度高重量轻、透气性好、经久耐磨，耐拉伸撕扯，又有很强的柔软性，适合野外作业，具有传统军服不可比拟的优越功能。

SBIR的最初目标就是开发与生产应用型军事无纺织物。因此，他们特别强调复合型，即高强度，高柔软性，抗摩擦，可印染和其他相关特性的织物。SBIR利用最新无纺，应用特殊的纺织物处理技术，强化防火功能，这种理念还包括开发重量轻的复合材料，也需要同时降低这种作战服的开发成本，并且，这种特殊无纺织物具有特殊性。

一般而言，传统机织物使用陈旧过时的技术织造出来，这类设备只有在中等发达国家和不发达国家才能见到。他们利用搓纱原理，这种结构的织品不具备绝缘、透气和防护性功能。而世界上的无纺技术也仅仅存在数十年，其相关的创新和新技术不断涌现。无纺一般需要品质较高的单种纤维。其结构可提供较好的绝缘、过滤、防护等性能。机织物基本上属于两维结构，其设计和用材的弹性受限，一般要经3家独立的纺织公司加工14次；而无纺却具有三维结构，加工过程不超过5次，可在一家公司完成所有加工。无纺可以基于网状加工整合，如挤压粘合或梳理加工，并且无纺织物既可以通过热处理，也可以进行湿处理。因此，只有无纺织物的强度才能作为专用军品织物材料。

能满足于军品的无纺开发，其织物表面特征与内在特征完全迥异。为此，SBIR公司开发出一种用于军事制服的多层无纺复合织物，内层可吸水；外层可防水，防火、防化和其他功能，而贴近皮肤的内层却保持柔软、细腻。

历经艰辛努力，第一阶段在2005年前就完成。它表明，这种无纺复合织物可比传统机织织物军服重量轻25%，强度比现有作战服更高。通过比较还发现，无纺复合织物的渗透性或透气性也更强。但最大的成就和最大的价值在于，这种无纺织物结构与现有的军品斜纹织物相比重量更轻，更薄，更能抗拉扯。不仅如此，他们发现这种无与伦比的无纺复合材料具有很高的透湿功能，由于其材料加入硅树脂，还有抗皱纹的效果、滤波特性，因此最适合于在沙漠行动中穿用，也适合制作帐篷和其他伪装用品。这种无纺织物因此成为美国海军陆战队的定制产品。

其实，第二阶段开发早在2005年1月就开始了。它强调优化无纺复合材料的组合结构并结合第一阶段的功效，融入防火纤维与化学处理技术。该阶段主要提升抗磨损、洗涤和增强可染性，提高其舒适度、物理和机械性，同样又保持渗透性和防水性。

过去，美军使用的大多数织物均为具有可燃性的人工合成纤维。虽然曾进行防火技术处理，但效果并不明显，并且经洗涤后，防火效果几乎全部丧失。SBIR公司历经数年，第二阶段开发成功点在于使防火性具有持久性。经过25次洗衣机洗涤和烫熨测试，这种无纺织物仍旧保持着最初的性能，并且，抗磨损性能也能持久。根据美国工业标准诺梅梅克斯（Nomex）最新的测试表明，这种无纺织物可防二级和三级火焰。但是，它目前仅限于海军陆战队使用，要实现其全球性商业价值，还需经过许多部门的检测。

然而，分析人士认为，这种无纺复合织物未来的价值在于成功地实现商业化，而这种商业化成功的关键在于其专用性。迄今为止，世界上大多数无纺织物的使用范围不够广泛。为此，SBIR公司期望打破这种局限，用全新的方式实现这种理念，从而达到他们的目的。当然，先走军事路线仍然不失为明智的选择。在使用范围上，他们期望这种无纺织物可用于制造降落伞、行李袋、背包、防水布、帐篷和车棚等等。当然，也期望能用于医疗器械和化学环境中的防化服装。用这种技术开发出的织物究竟适用于多少领域还没有定论，但很明显，它将是一种符合当代多种需求，具有超强功能的全新复合纺织品。

（据美国纳米复合织物网www.nanosyntex.com最新资料）