摘要：針對軟質單警防護裝備柔軟度無法定量測試的問題，設計出半邊自由垂落角度和自由垂落30°的長度兩種測試方法。通過討論分析防護芯片結構、固定方式和層數對柔軟度的影響，對比了兩種測試方法的優缺點，為后續此類材料柔軟度的測試提供了方法和思路。

　　關鍵詞：防彈防刺;柔軟度;測試方法

　　對于單警防護裝備，最基本的裝備是防彈衣、防刺服或者防彈防刺服。隨著高分子材料的快速發展，該類裝備的主要原材料由原來的金屬和非金屬原材料替換為高性能纖維。目前主要使用的高性能纖維是芳綸和超高分子質量聚乙烯(UHMWPE)纖維。由高性能纖維制備的防護裝備統稱為軟質防彈衣、軟質防刺服或軟質防彈防刺服。隨著反恐形勢的嚴峻，單警防護裝備的需求在不斷增加，尤其是具有防彈和防刺功能的防彈防刺服(簡稱為雙防服)，因其多功能性受到穿著者的青睞，解決了軍警人員面對復雜威脅時兩難抉擇的問題[1]。

　　根據單警防護產品輕量化、舒適化、多功能化的發展趨勢，防彈防刺服在兼具防彈防刺的同時，還應質量輕、厚度薄、穿著舒適。為此，我國對防彈防刺服在質量、厚度上進行了限制(根據公財局2009文頒布的防彈防刺服標準[2]，滿足FDC-1級要求質量低于3.0kg，厚度小于15mm;滿足FDC-2級要求質量低于3.5kg，厚度小于20mm)，以期達到穿著舒適的效果。然而，防彈防刺服的舒適性不僅體現在輕、薄，還包括透濕、透氣、柔軟等，尤其柔軟程度與穿著者的靈活性是密切相關的。據調研，盡管大家對防彈衣、防刺服、防彈防刺服等防護產品的柔軟度較為關注，但目前還未見有相關的文獻對此類產品的柔軟性進行定量的研究和探討。

　　目前國內現有的標準中，針對測定織物抗彎剛度的方法有斜面法、心形法、格萊法、懸臂法、純彎曲法等。由于防彈防刺服屬于多層疊加的特殊織物形式，幾種標準方法都不能貼切地表達此類產品的柔軟度。織物的柔軟度與硬挺度為相反的物理特性，是織物的一項力學指標[3]。

　　對于織物來講，硬挺度也即是常說的抗彎剛度，是表征織物抵抗其彎曲方向形狀變化的能力，因此常用抗彎剛度來評價柔軟度。本試驗以織物柔軟度測試的斜面法[4]為基礎，探討影響軟質防彈防刺服柔軟性的因素，設計合適的柔軟性測定方法，以期實現此類防護產品的柔軟度定量化目標，更好地促進單警防護裝備的舒適化發展。

　　1試驗

　　1.1樣品準備

　　芳綸無緯布，北京航天雷特機電工程有限公司生產。PE無緯布，湖南中泰特種裝備有限責任公司生產。機織布，珠海市邦宇發展有限公司生產。浸膠機織布，北京航天雷特機電工程有限公司生產。將上述材料裁切成50cm×50cm大小，然后將其疊合多層，并進行固定，即可形成防彈防刺服芯片。其中層數以能防御相應級別的彈道沖擊和刀尖穿刺為準進行確定。

　　1.2測試方法

　　測試方法1：將測試樣品放置在平整的桌面，以緩慢的速度將樣品平移推出桌面25cm，然后測量下垂樣品與桌面的角度，角度為下垂樣品中點處的切線與桌面延長線之間的夾角。角度越大，柔軟度越好;反之，柔軟度越差。

　　測試方法2：將測試樣品放置在平整的桌面，以緩慢的速度將樣品平移推出桌面，直至樣品邊緣與桌面的斜坡接觸為止，測量推出桌面的樣品長度。測試示意圖如圖2所示。測量的長度越小，說明柔軟度越好;反之，柔軟度越差。

　　2結果與討論

　　軟質防彈防刺服類個體防護裝備通常由外套和防護芯片組成，而防護芯片是決定防護裝備柔軟度的關鍵因素。防護芯片的柔軟度首先和芯片的材質有關，包括原材料、結構等。

　　其次，柔軟度與芯片層數的多少有關，而層數除了與材質本身的防御性能大小有關外，還與防御的級別有關，因此柔軟度的對比，前提是以某具體防御級別為基準;此外，由于芯片是多層疊加，疊加的材料需要進行固定才能在使用中發揮更大的保護作用，但固定的方式也會影響柔軟度。當然，柔軟度的評價與測試方法也有一定的關系。下面將具體討論影響柔軟度的一些關鍵因素及柔軟度測試方法的適用性。

　　2.1防護芯片結構對柔軟度的影響

　　軟質雙防服的芯片具有防彈和防刺雙功能，這與芯片基礎單元的結構是分不開的。據調研，市場中常見雙防服的基本結構主要有芳綸無緯布、PE無緯布、芳綸無緯布與機織布組合、芳綸無緯布與PE無緯布組合等形式。以滿足防彈防刺服FDC2級防御性能為要求制備不同結構的芯片。

　　兩種方法測出的5種結構的柔軟度排序均為3>1>2>4>5，即芳綸無緯布+機織布結構的下垂角度最大、推出長度測量值最小，說明其柔軟度最佳;而芳綸無緯布+浸膠機織布結構的下垂角度小、推出長度測量值大，說明其柔軟度最差。眾所周知，在防護材料的結構中，機織布結構為最柔軟的材料，但因其只具有防彈性能，無法防刺，故只能與其他結構進行組合方可實現防彈防刺雙功能。

　　為了實現機織布的防刺功能，方心靈等人[5]對芳綸機織布進行浸膠處理后發現該織物具有良好的防刺性能，但其柔軟性變差且防彈性能也變弱，還需具有防彈功能的材料進行組合方可滿足FDC-2的防護要求。而芳綸無緯布與PE無緯布因為具有防彈防刺雙功能，單一結構即可滿足防護要求，但其柔軟度與機織布相比，遜色不少。因此，為了追求較佳的柔軟度，在獲得防護性能的同時，進行多種結構材料的組合也是較為實用的一種方式。

　　2.2固定方式對柔軟度的影響

　　由于防護芯片由多層材料組成，在受到較大的彈道沖擊時，多層材料會出現嚴重的散片和滑移，影響后續的彈道沖擊防御，因此必須進行固定。選擇芳綸無緯布作為原材料，以滿足防彈防刺服FDC-2級防御性能為要求進行芯片制備。

　　紡織論文投稿刊物：《山東紡織科技》(雙月刊)創刊于1959年，是由山東紡織工程學會、山東省紡織科學研究院主辦，是編輯部編輯出版發行的中文紡織科技期刊，是我省紡織工業唯一的綜合性科技期刊。

　　3結語

　　通過以上研究，可以得出以下結論：(1)滿足防護性能的防彈防刺服芯片，材質的結構不同，柔軟度不同。(2)防護芯片的固定方式對柔軟度有影響，而且固定方式不同，影響程度不同;此外，不同的測試方法對固定方式影響柔軟度的程度評價有差異。

　　(3)兩種測試方法的使用對象和精準度有差異：測試方法1的測試對象范圍較廣，太硬、太軟的材質均可進行，但其精準度不高;而測試方法2的測試對象則需滿足一定的柔軟度，即測試樣品能夠彎曲至30°的斜坡面，否則無法進行測試;但對于滿足要求的材料，可以精準地進行柔軟度對比。柔軟度是個體防護裝備舒適度的重要指標之一。為了更好地研制單警用個體防護裝備，提高服用性，柔軟度的定量化測試任重而道遠。

　　參考文獻：

　　[1]虎龍,艾青松,陳虹,等.舒適型防彈防刺服的研究和制備[J].合成纖維,2019,48(2):23-25

　　.[2]防彈防刺服檢驗實施細則.公安部裝備財務局制[Z].2011-01.

　　[3]趙文賢.織物柔軟度、手感與風格測試方法的探討[J].山東紡織科技,1983(2):10-12.

　　[4]全國紡織品標準化技術委員會基礎標準分會.GB/T18318.1-2009.紡織品彎曲性能的測定第1部分:斜面法[S].北京:中國標準出版社,2010.

　　作者：許冬梅1,2，潘智勇1,2，陳虹1,2，吳中偉1,2，虎龍1,2