崔紅艷 范香翠 連軍濤 桑曉明 孫芳兵 周桂明 胡國祥

中國兵器工業(yè)集團(tuán)第五三研究所，山東 濟(jì)南250031

新型多功能隱身篷布制備和應(yīng)用分析

崔紅艷 范香翠 連軍濤 桑曉明 孫芳兵 周桂明 胡國祥

中國兵器工業(yè)集團(tuán)第五三研究所，山東 濟(jì)南250031

從新型多功能隱身篷布的優(yōu)勢出發(fā)，分別介紹紗線制作、織物生產(chǎn)、染色、涂布等篷布制作工藝流程，最后對其在軍民方面的應(yīng)用進(jìn)行分析。

多功能隱身篷布，制備，應(yīng)用

新型多功能隱身篷布不但具備傳統(tǒng)篷布的防水、防風(fēng)、防塵、防砂石等功能，而且兼具很多新的功能，比如在可見光、近紅外、熱紅外、雷達(dá)等波段的隱身功能,同時(shí)不會對需要保護(hù)的裝備的機(jī)動性和靈活性產(chǎn)生影響。新型多功能隱身篷布還使用了模塊化設(shè)計(jì)，套裝和拆卸都比較方便，可在較短的時(shí)間內(nèi)完成。此外，它的應(yīng)用范圍很廣，可根據(jù)目標(biāo)的不同外型和結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)不同形狀的篷布產(chǎn)品[1-2]。

1 新型多功能隱身篷布的制備

新型多功能隱身篷布的制作工序流程如圖1所示。首先，把阻燃滌綸纖維(1.48 dtex×38 mm)和功能纖維(鐵纖維，5.65 g/m)按照15 ∶1的質(zhì)量比混合；然后，進(jìn)行紗線紡制、織物生產(chǎn)、染色與后整理及裁剪、拼接和縫紉等工序的加工；最后，通過指標(biāo)檢驗(yàn)，形成合格的篷布產(chǎn)品。

圖1 新型多功能隱身篷布的制作工序流程

1.1 紗線紡制

1.1.1 梳棉

由于本文選用的阻燃滌綸纖維的回潮率幾乎為零，所以一定要注意起靜電的問題。因此，在梳棉工序使用了抗靜電劑，但其用量一定要嚴(yán)格控制：用量過多會造成阻燃滌綸纖維過于潮濕，出料口不容易出料；用量太少則起不到防靜電的作用，由出料口輸出的料易被清潔輥吸回而纏繞，很容易造成設(shè)備堵塞。另外，選用的抗靜電劑的揮發(fā)性要好，不能影響后期的雷達(dá)波反射率等有關(guān)隱身性能指標(biāo)的測試結(jié)果。有的企業(yè)采用的阻燃滌綸纖維有一定的回潮率，一般在1.0%左右，所以不使用抗靜電劑，通過對進(jìn)料口處的纖維原料噴灑很少量的水來消除靜電，還可以通過在出料口和清潔輥處撒入一定量的滑石粉來增加潤滑效果，使梳棉加工順利進(jìn)行。最終梳棉工序的阻燃滌綸纖維質(zhì)量損失率在2.5%左右。

采用的設(shè)備為青島凱利達(dá)紡織機(jī)械廠生產(chǎn)的A186G型梳棉機(jī)。總牽伸倍數(shù)90，刺輥工作速度980.0 r/min，錫林工作速度330.0 r/min，道夫工作速度31.8 r/min，蓋板速度98.0 mm/min。

1.1.2 并條

為避免梳棉工序梳出的條子不均勻，在梳棉工序之前將阻燃滌綸纖維單獨(dú)并條1次(分成8根單股一起并條)，然后把阻燃滌綸纖維和功能纖維合在一起再并條1次，即共進(jìn)行2次并條。此工序要計(jì)算好并條定重，調(diào)整不當(dāng)會影響后續(xù)工序中的牽伸倍數(shù)。最終并條定重控制在20 g/(5 m)左右。

采用的并條設(shè)備為南通萬事興紡織有限公司生產(chǎn)的FA306A型高速并條機(jī)。

1.1.3 氣流紡

調(diào)整紡紗設(shè)備工藝參數(shù)：引紗速度91.3 m/min，喂給速度11.7 m/min，橫動速度14.9 m/min，齒輪比64 ∶30。

測試儀器采用YG063型全自動單紗強(qiáng)力儀、Y331N+型紗線捻度儀。捻度測試采用3次退捻加捻法。最終測得混合紗線的捻度為20.5 T/(10 cm)，拉伸強(qiáng)力為1 074 cN。

1.2 織物生產(chǎn)

按照織物的制作流程，織物生產(chǎn)可分為上漿、整經(jīng)、織造3個(gè)步驟[3]。

1.2.1 上漿

上漿工序在北京卓川電子科技有限公司生產(chǎn)的單紗漿紗機(jī)(SS.07-GA391型)上完成，根據(jù)生產(chǎn)工藝參數(shù)(車速300.0 m/min，電加熱烘房加熱方式，電機(jī)功率1.5 kW)，調(diào)整好漿料濃度，過濃或過稀都會影響后續(xù)加工中經(jīng)紗的強(qiáng)力，上漿率為12%。

1.2.2 整經(jīng)

整經(jīng)工序在射陽華力紡織機(jī)械有限公司生產(chǎn)的小型整經(jīng)機(jī)(GA 126型)上完成，在設(shè)備控制電腦上設(shè)計(jì)并輸入一個(gè)循環(huán)的參數(shù)，包括整經(jīng)起點(diǎn)、經(jīng)紗開始條數(shù)和終止條數(shù)、經(jīng)紗排列等。整經(jīng)時(shí)，須保證紗線的通道光滑，以防止毛絲產(chǎn)生；沒有特殊情況不能停機(jī)，以防止經(jīng)紗張力產(chǎn)生變化；盡量采用“較大張力、中速度、小伸長、勻張力”的工藝原則，為后續(xù)織造工序打好基礎(chǔ)。

1.2.3 織造

穿綜時(shí)要保證鋼筘?zé)o紗痕和毛刺、綜絲無雜物和彎曲，以防止因摩擦而使紗線產(chǎn)生毛刺?？椩旃ば蛟谏虾ｍ嵍H貿(mào)易有限公司生產(chǎn)的全自動梭織打樣機(jī)(SL 8100型)上完成，在電腦上設(shè)計(jì)出不同的織物組織(如蜂巢、立體、平紋、透孔等)，可形成不同結(jié)構(gòu)的篷布產(chǎn)品[4]。本文采用平紋組織結(jié)構(gòu)，織成的網(wǎng)格平紋布如圖2所示。

圖2 網(wǎng)格平紋布

1.3 染色與后整理

1.3.1 染色

根據(jù)不同地區(qū)、地貌對篷布的隱身要求，將上述形成的織物染成不同的顏色。對織物進(jìn)行染色能增強(qiáng)最終制成的篷布的耐污性。本文使用分散染料在高溫高壓下對織物進(jìn)行染色(采用的設(shè)備是佛山市順德區(qū)容桂瑞邦機(jī)電設(shè)備廠生產(chǎn)的RHS-B型高溫小樣染色機(jī))。應(yīng)注意染色過程中不能使用強(qiáng)堿，以防止對阻燃滌綸纖維和功能纖維的表面造成破壞，確保織物的強(qiáng)力和導(dǎo)電性能，而且必須控制好工藝條件，保證上色均勻度和色牢度。

1.3.2 阻燃整理

僅僅依靠阻燃滌綸纖維提供的阻燃效果是達(dá)不到篷布阻燃性能要求的，所以還須對織物進(jìn)行阻燃整理，對選用的阻燃劑也有一定要求，即在設(shè)計(jì)的工藝條件下，阻燃劑能與織物充分結(jié)合，使織物既具有較強(qiáng)的耐水洗性，其強(qiáng)力又不受影響，同時(shí)要嚴(yán)格控制處理溫度和時(shí)間[5]。

1.3.3 涂布

按照工藝要求配制合適濃度的噴涂液(以PVA為主要原料，通過納米改性配成具有黏結(jié)性和氧氣阻隔性的高分子水溶性液體)，采用專門的噴涂設(shè)備(商丘市立達(dá)機(jī)械制造有限公司生產(chǎn)的LD-1300A型涂布機(jī))對織物進(jìn)行噴涂加工。嚴(yán)格控制噴涂量，過少則會造成涂層凹凸不平，過多則會增加涂層厚度而不利于節(jié)約成本。可采用2次 噴涂的方式，既能保證噴涂均勻，又能保證涂層表面光滑、平整[6-7]。

1.4 裁剪、拼接和縫紉

根據(jù)需要保護(hù)的設(shè)備或目標(biāo)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用要求，同時(shí)兼顧其隱身需求，通過裁剪、拼接、縫紉加工，最終形成適合裝甲車輛等裝備外型的合格篷布。但整塊篷布往往比較沉重，難以進(jìn)行組裝和拆卸，所以使用模塊化設(shè)計(jì)(即把篷布分解成小塊)，再按照說明書，通過防水拉鏈或尼龍粘扣進(jìn)行連接，以適用于各種形狀的需保護(hù)的設(shè)備或目標(biāo)。

2 新型多功能隱身篷布的應(yīng)用

一般民用篷布只要求做防水和涂層處理，但高檔或軍用篷布往往還要求具備防紫外線、防油污、防霉菌、阻燃、雷達(dá)隱身等其他功能。新型多功能隱身篷布具備的諸多功能，擴(kuò)大了其在軍民方面的應(yīng)用范圍。

2.1 民用方面

此新型多功能隱身篷布可用于交通運(yùn)輸中的各種車船，農(nóng)業(yè)中的谷物倉儲，以及制作石油或地礦部門中的野外帳篷、建筑業(yè)中的遮陽篷、旅游業(yè)中的戶外帳篷及兒童游戲帳篷等[8]。

2.2 軍用方面

此新型多功能隱身篷布可用于武器裝備(如裝甲車輛、坦克、火炮)的變形偽裝，以及重要軍事工程(如導(dǎo)彈陣地、軍械洞庫、作戰(zhàn)指揮地)的工程偽裝，還可制成隱身炮衣、戶外作業(yè)時(shí)士兵的簡易帳篷，為部隊(duì)人員、倉庫、儀器、設(shè)備及裝甲車輛提供有效保障[9-10]。

[1] 于名訊，趙均英，潘士兵，等. 編織型隱身篷布的雷達(dá)波吸收特征[C]//中國化學(xué)會第二屆隱身功能材料學(xué)術(shù)研究研討會論文集, 2004: 73-77.

[2] 唐平，彭天秀. 多功能隱身篷布的軍事需求及研發(fā)現(xiàn)狀分析[J]. 四川兵工學(xué)報(bào), 2007, 28(4): 20-22.

[3] 鄧新華，顧振亞，馬曉光. 滌棉、純滌綸多功能篷蓋布的研制[J]. 印染, 2002, 28(5): 24-25.

[4] 汪寧，朱偉. 寬頻隱身蓬布材料的研制[J]. 包裝工程, 2002, 23(6):71-73.

[5] 王魯英，嘎力巴，劉姝，等. 阻燃滌綸織物的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 合成纖維, 2011, 40(10): 6-10.

[6] 王忍，杜文琴. 涂層織物生產(chǎn)方法與發(fā)展趨勢[J]. 紡織導(dǎo)報(bào), 2011(2): 58, 60-62.

[7] 馮庶君. 涂層面料新技術(shù)動向特征分析[J]. 國外塑料, 2005, 23(10)：33-35, 38-40.

[8] 葛順順. 新型篷蓋材料的應(yīng)用和發(fā)展[J]. 產(chǎn)業(yè)用紡織品, 2013, 31(1):62-64, 75.

[9] 薛杰，李補(bǔ)蓮. 偽裝與隱身[J]. 國外坦克, 2014(1): 24-32.

[10] 王旭東，蔣洪暉，顧兆栴，等. 多功能戰(zhàn)術(shù)篷布的研制與性能分析[J]. 表面技術(shù), 2011, 40(3): 85-87.

Preparation and application analysis of a new multi-functional stealth tarpaulin

CuiHongyan,FanXiangcui,LianJuntao,SangXiaoming,SunFangbing,ZhouGuiming,HuGuoxiang

China North Industries Group Corporation(CNGC) Institute 53, Jinan 250031, China

In terms of the advantages of a new multi-functional stealth tarpaulin,its manufacturing processes including yarn making, fabric producing, dyeing, coating and so on were respectively introduced, and finally its applications in military and civilian fields were analyzed.

multi-functional stealth tarpaulin, preparation, application

2016-08-08

崔紅艷，女，1985年生，工程師，從事篷布的研發(fā)與應(yīng)用工作

TS10

A

1004-7093(2017)02-0008 -03