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防弹衣专利技术综述

2017-03-28李湘颖

山东工业技术 2017年6期
关键词:防弹衣纤维专利

摘 要:防弹衣是一种重要的个体防护装备,随着科学技术的发展,枪支弹药等武器性能的提高,防弹衣在军用、警用等领域的应用也日趋重要,防弹衣的研制也得到了各国的重视,涌现出了越来越多高质量的专利技术。本文试图通过对防弹衣的IPC分类号及专利技术进行统计分析,简要分析防弹衣的发展趋势,梳理领域内的技术发展歷程。

关键词: 防弹衣;纤维;专利

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.168

1 防弹衣的概况

防弹衣是能吸收和耗散弹头、破片动能,阻止穿透,有效保护人体受防护部位的一种服装,是个体防护装备的重要组成部分。我国是世界上最早使用盔甲的国家之一,早在宋朝沈括的《梦溪笔谈》中就有关于钢盔铠甲的记载。[1] 1942年10月,英军首先研制成功了由高锰钢板组成的防弹背心,而在1945年,美军研制成功铝合金与高强尼龙组合的防弹背心[2]。随着科学技术的发展,新材料新技术的涌现,现代的防弹衣也具备了更加出色的防护性能。目前,防弹衣可以分为软体、硬体和软硬复合体三种,比如以Kevlar、Twaron、Spectra等高性能纤维制备而成的软体防弹衣,以超强铝合金、氧化铝、碳化硅等硬质非金属材料为主体的硬体防弹衣,以及以软质材料和硬质材料结合而形成的复合型防弹衣[3]-[6]。

2 防弹衣的专利基础状况

关于防弹衣的专利文献主要位于IPC分类号F41H1/02(铠装的或防弹的外衣;合成的防护织品)下。由中国人民解放军总后军需装备研究所于1989年11月16日申请的并于1991年1月9日公开的公开号为CN2069099U的《尼龙-钢复合西服式防弹背心》是较早的国内申请。虽然中国关于防弹衣的研究起步较晚,杜邦公司,霍尼韦尔国际公司等防弹衣巨头的申请数量仍然占了较大的比例,但我们仍然可以看到,国内防弹衣的发展是较为迅速,宁波荣溢化纤科技有限公司、中国人民解放军总后勤部军需装备研究所、重庆盾之王实业有限公司等国内公司、科研院所在防弹衣专利上也取得了长足的进步。从DWPI数据库的检索也可以看出,中国的专利申请量紧跟在美国之后,位居第二。

以DWPI数据库为基础,对国内外防弹衣专利进行进一步的分析。在2000年到2005年期间,防弹衣的专利年申请量较为平稳,从2006年起,公开的防弹衣专利量有了较大的涨幅,到2014年,一年所公开的专利量已超过200件,防弹衣的专利量总体是呈增长趋势的,并从2011年至今维持在一个较高的水平上。

在上世纪60年代由杜邦公司研制成功的Kevlar纤维,其强度是同等重量钢的五倍,目前已经成为防弹衣的首选纤维。此外,通过制备复合材料,研发新的加工工艺,开发新的编织或裁减方法来增强防弹衣的防弹性能,制备具有多种性能的、适应不同条件的防弹衣也是目前的趋势之一。例如湖南中泰特种装备有限责任公司于2003年9月16日申请并于2004年10月20日公开的公开号为CN1537988A的发明名称为“高强高模聚乙烯纤维单取向预浸带的连续制备方法”专利中,就是将通过高强高模聚乙烯纤维粘合而成的多层预浸带交错复合制得单取向的复合材料,成为软质防弹衣的核心材料。而在公开号为CN102519309A的发明名称为“一种软质防刺防弹材料及制备方法”的专利申请中,就是利用多层纤维单取向预浸带交叉复合为三明治结构而组成一种软质防刺防弹材料,每层为高强高模纤维单取向预浸带正交复合为基础单位,由三个基础单元组成,相邻单元的交叉角为0~90°叠加复合,并且在每层的两侧用嵌段胶粘剂粘合有机薄膜。

近年来还出现了一种新型防弹衣——液体防弹衣,这种防弹衣是在Kevlar纤维里加入一种“黏稠液体”,这种液体对低速物体没有反应,但却能够对高速物体迅速作出反应从而起到防护作用。若高速来袭的子弹一旦接触到这种液体防弹衣,“黏稠液体”便会立即从柔软变为坚硬,从而吸收子弹的冲击能量。由杜邦公司申请的申请号为200680022343.1发明名称为“具有应变相应的粘性液体聚合物的织物”的专利申请,公开的就是这样一种神奇的“液体防弹衣”。液体防弹衣中的“黏稠液体”实际上就是具有应变响应的粘性液体聚合物,例如乙烯/丙烯酸甲酯共聚物,聚(丙酸依稀酯)和聚(甲基丙烯酸已酯)。

3 防弹衣的发展展望

随着武器装备的提升,未来对防弹衣的性能要求也会随之提高。而除了防弹性能以外,对防弹衣的防水性能、阻燃性能、舒适性等也会有更高的要求,防弹衣的品种、款式更趋多样化,外套材料也会不断地改进,防弹层也会更趋轻量化[7]-[9]。

参考文献:

[1]黄献聪.防弹衣概述[J].中国个体防护装备,2003(05):22-23.

[2]王荣,李勇.防弹衣的前世今生[N].中国国防报, 2014(15).

[3]周国泰.防弹衣及防弹机理[J].现代军事,1998(12):43-45.

[4]罗志成.现代防弹衣的特点及其防护性能[J].警察技术,2006, (05):61.

[5]刘锋等.防弹衣的性能与发展趋势[J].山西高等专科学校学报, 2004,12(04):61-63.

[6]王书勤等.外军防弹衣系列报道之三:各具特色的防弹衣[J]. 轻兵器,2001(08):30-32.

[7]夏羽等.防弹衣的服用发展趋势[J].防护装备技术研究, 2013(04):12-14.

[8]赵凯等.防弹衣的发展状况及改进理论可行性分析[J].国防科技, 2012,33(06):58-61.

[9]方心灵等.女士防弹衣的研究[J].防护装备技术研究,2015(04): 5-8.

作者简介:李湘颖(1989-),女,广东广州人,硕士,研究实习员。

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