تطبيقات المواد المثبطة للهب في المنسوجات العسكرية

تعريف المنسوجات العسكرية

 

من بين الأنواع المختلفة من المعدات العسكرية ، فإن الأسلحة هي الأكثر أهمية. ومع ذلك ، فإن فئة كبيرة من المعدات العسكرية هي المنسوجات. من الزي العسكري إلى مواد النسيج الناعمة ذات الصلة هي الأساس لضمان الفعالية القتالية. لا تشير المنسوجات العسكرية إلى الزي العسكري فحسب ، بل تشير أيضًا إلى بعض المواد العسكرية الأساسية الأخرى ، مثل معدات الحماية الفردية ، ولوازم الإسعافات الأولية الصحية ، ومنسوجات الأسلحة النارية. نظرًا لبيئة العمل الخاصة لأفراد الجيش والشرطة ، تُستخدم المواد المثبطة للهب على نطاق واسع في المنسوجات العسكرية ، مثل بدلات التدريب المموهة المقاومة للهب ، وزرة مثبطة للهب العادية ، والبطانيات المقاومة للانفجار ، وبدلات التخلص من الذخائر المتفجرة.

 

تصنيف الألياف مثبطات اللهب

 

مع تطبيق وتطوير التكنولوجيا العالية في الحرب الحديثة ، تستمر متطلبات مستوى حماية المعدات في الازدياد. في ساحة المعركة ، تعتبر ألسنة اللهب ذات درجة الحرارة المرتفعة عاملاً رئيسياً يتسبب في فقدان الضباط والجنود للفعالية القتالية والتسبب في إصابات شخصية. لذلك ، كخط دفاع أخير ضد الحريق ودرجات الحرارة المرتفعة ، يمكن للزي القتالي المثبط للهب مواصلة الفعالية القتالية والفوز بفرص البقاء على قيد الحياة. تستخدم مواد الألياف المثبطة للهب على نطاق واسع في المنسوجات العسكرية المختلفة.

 

تشمل الألياف المثبطة للهب الألياف الجوهرية المثبطة للهب والألياف المعدلة المثبطة للهب. يمكن اعتبار المواد الليفية على أنها مرحلتان من تدهور الأكسجين الحراري واحتراقه أثناء الاحتراق. بسبب الحرارة ، سوف تتحلل إلى مواد قابلة للاحتراق في الهواء. عندما تصل درجة الحرارة وتركيزها إلى نقطة الاشتعال ، يحدث الاحتراق. في عملية الاحتراق بأكملها ، هناك عمليات مثل الحمل الحراري والإشعاع الحراري والتوصيل الحراري. وفقًا لحالة الاحتراق لمادة الألياف ، يمكن تقسيمها إلى ألياف قابلة للاشتعال وألياف قابلة للاحتراق وألياف مثبطة للهب وألياف غير قابلة للاحتراق. تشير الألياف المثبطة للهب إلى ألياف ذات مؤشر أكسجين محدود أكبر من 25٪.

 

تشتمل الألياف الأساسية المثبطة للهب بشكل أساسي على ألياف مثبطة للهب عالية الأداء مثل الأراميد 1313 ، والأراميد ، وكبريتيد البوليفينيل ، والبوليميد ، والبولياروكسيديازول ، و PBO ، و PBI. في الوقت الحالي ، اكتسب بلدي تدريجياً تقنيات إنتاج مثل الأراميد 1313 ، والأراميد سلفوناميد ، وباودلون ، وبوليميد ، لكن الأسعار مرتفعة للغاية ، ولا يزال من الصعب قبول معظم المستخدمين. بالإضافة إلى ذلك ، يصعب صبغها ، كما أن سعر الألياف الملونة مخدر أعلى.

 

تشير الألياف المثبطة للهب المعدلة إلى إضافة مثبطات اللهب إلى الألياف ، بما في ذلك بشكل أساسي فيسكوز مثبط للهب ، ونيلون مثبط للهب ، وكلوريد الأكريليك ، وبوليستر مثبط للهب ، وما إلى ذلك. تحتوي الألياف المثبطة أيضًا على قوة منخفضة ، وقابلية دوران ضعيفة ، ودخان ، وحتى سامة ، وضعف الراحة وأوجه قصور أخرى. الألياف البلاستيكية الحرارية مثل البوليستر المثبط للهب عرضة للقطرات التي قد تسبب الحروق. لذلك ، يلزم وجود مزيج من الألياف المتعددة لتحقيق وظيفة مثبطة للهب عالية الفعالية من حيث التكلفة.

 

استخدام مواد مثبطة للهب في المنسوجات العسكرية

 

جزء مهم من المنسوجات العسكرية هو الملابس العسكرية ، بما في ذلك فئتين: الملابس العامة والملابس الخاصة. بالإضافة إلى ذلك ، هناك بعض المعدات ، مثل لوازم الإسعافات الأولية الصحية ، مثل الضمادات المثلثة ، قماش نقالة ، شاش ، ضمادات ؛ منسوجات الأسلحة النارية ، مثل أكياس الذخيرة ، وسترات البندقية ، وأقمشة تغطية القنابل ، ومناديل الأسلحة ؛ منسوجات النقل ، مثل خيام السيارات ، وغطاء غبار طائرات الهليكوبتر ؛ معدات الحماية الفردية ، مثل السترات الواقية من الرصاص ، وسترات النجاة ، وأحذية الصواعق ، والخوذات الواقية من الرصاص ، وحقائب الظهر ، والمظلات ، وأحزمة وأحزمة المعدات ، وحبال التسلق ، وما إلى ذلك ، لا يمكن فصلها عن المنسوجات.

 

استخدام مواد مثبطة للهب في الملابس العسكرية

 

يتطلب الزي العسكري طلبًا كبيرًا من حيث قدرته على تحمل البيئة الخارجية ، ويجب أن يكون له وظائف خاصة معينة لتلبية احتياجات التدريب وساحات القتال. يتمثل الدور الأساسي للزي العسكري في التكيف مع مواقف حرب محددة وإفساح المجال لمزاياها في القتال. في هجوم البارود وإطلاق النار ، يجب أن يكون للزي العسكري وظائف معينة تمنع إطلاق النار.

 

تصنع الأقمشة المقاومة للحريق بطريقتين. الأول هو صنع الأقمشة من الألياف العادية ثم صنعها من خلال عملية تشطيب مقاومة للهب. والآخر هو استخدام الألياف الجوهرية المثبطة للهب لصنع أقمشة مثبطة للهب من خلال عمليات الغزل والصباغة والتشطيب.

 

ألياف النسيج العادية وأنسجتها كلها مواد بوليمر قابلة للاشتعال أو قابلة للاشتعال. بعد الانتهاء من استخدام مثبطات اللهب على القماش ، يمكن تحويل الأقمشة العادية إلى أقمشة مقاومة للهب. والآخر هو إضافة مثبطات اللهب المختلفة (بما في ذلك الفوسفور ، والسيليكون ، والهالوجين ، والبورون ، ومثبطات اللهب النيتروجينية والمركب) لتحقيق مثبطات اللهب للألياف. يتميز النسيج المثبط للهب الذي تم تحضيره من قبل الأول بقدرة ممتازة على الصباغة ، مما يوفر الراحة لصباغة أقمشة التمويه المثبطة للهب ، والسعر منخفض ، ولكنه يتمتع عمومًا بقوة منخفضة ، خاصة قوة المسيل للدموع المنخفضة ، وشعور اليد الصلبة ، وتأثير مثبطات اللهب. عدم تحمل الغسيل وقضايا أخرى. إذا كان الأخير يشكل تأثيرًا تآزريًا متعدد العناصر في عملية تصميم تركيبة مثبطات اللهب ، فيمكن تحسين أداء مثبطات اللهب بشكل كبير ، لكن الألياف المثبطة للهب المعدلة تعتمد على ألياف عادية من صنع الإنسان ، ولها مقاومة ضعيفة لدرجة الحرارة و قوة. ، وهي سامة مع الدخان عند الاحتراق ، مثل ألياف الأكريلونيتريل وألياف الفسكوز المثبطة للهب. قد تذوب الألياف البلاستيكية الحرارية مثل البوليستر المُعدَّل المثبط للهب والنايلون المثبط للهب وتتقطر عند تعرضها للحرارة ، مما يشكل خطرًا بحدوث حروق جلدية.

 

تتميز الألياف المثبطة للهب الجوهرية نفسها بمقاومة ممتازة للهب ومقاومة درجات الحرارة العالية ، مثل ألياف ميتا أراميد ، وألياف بوليميد ، وألياف أراميد سلفون ، وألياف بولياريليت ، وألياف بولياريلين أوكساديازول ، وألياف بولي إيثر إيثر ، وألياف بولي أميد إيميد ، ألياف البولي بارافينيلين benzobisoxazole ، إلخ.

 

استخدام مواد مثبطة للهب في الملابس المضادة للرصاص والخوذات المضادة للرصاص

 

يشير درع الجسم إلى الملابس الواقية التي يمكن أن تحمي بشكل فعال المقذوفات الباليستية المختلفة. بعد الحرب العالمية الثانية ، ظهرت الإصدارات الحديثة من الدروع الواقية للبدن تدريجياً. في الوقت الحاضر ، أصبحت الدروع الواقية للبدن مادة ومعدات لا غنى عنها للجيش. المواد الصلبة للدروع الواقية من الرصاص لها مساوئ الوزن الثقيل وإزعاج للارتداء. على سبيل المثال ، كانت المادة المستخدمة في السترات الواقية من الرصاص في الماضي عبارة عن نسيج نايلون متعدد الطبقات "مضاد للرصاص". العيب الرئيسي لهذه المادة هو أنها ثقيلة جدًا ، وتصبح مرونتها ضعيفة بعد البلل. تشكل طبقة غير قابلة للتنفس. استخدم الباحثون في وقت لاحق مواد ألياف النسيج لإنتاج السترات الواقية من الرصاص ، والتي قللت الوزن بشكل كبير ، وكانت أكثر قابلية للتصميم ويمكن أن تحقق مزايا حماية مساحة كبيرة ، لذلك تم استخدامها على نطاق واسع. المواد المضادة للرصاص الأكثر استخدامًا هي الأراميد ، وألياف البولي إيثيلين ذات الوزن الجزيئي العالي للغاية وألياف الركيزة البلورية السائلة. يستخدم Para-aramid 1414 على نطاق واسع في مجال حماية السلامة نظرًا لخصائصه الجيدة المقاومة للحرارة ، ومثبطات اللهب ، والقوة العالية والمعامل العالي ، وجرعته تتزايد عامًا بعد عام.

 

ألياف PBO هي مادة أساسية مثبطة للهب متفوقة على ألياف الأراميد. لديها مقاومة ممتازة للحرارة ، مثبطات اللهب ، مقاومة القص ، ومقاومة التآكل. أقصى حمل للصدمات وامتصاص للطاقة أعلى بكثير من ألياف الكربون وألياف الأراميد. كما أنها تستخدم في صنع هياكل الطائرات المقاتلة ، والدروع الواقية للبدن ، والخوذات المضادة للرصاص ، إلخ.

 

استخدام مواد مثبطة للهب في المعدات العسكرية الأخرى

 

في الحرب الحديثة ، تجاوزت الأنواع الجديدة من أسلحة المدفعية والأسلحة النووية والكيميائية والبيولوجية الأسلحة العادية. لذلك ، يتم تجهيز الملابس الواقية على نطاق واسع في مختلف الاستعدادات الفردية. في المعدات العسكرية ، مثل أطواف النجاة ، والخيام ، وشبكات التمويه ، والملاجئ التكتيكية ، وأحزمة المعدات ، والجدران الصلبة ، وأكياس النوم ، والقوارب ، والقوارب القابلة للنفخ ، وأغطية السيارات ، وسترات المدافع ، وخزانات الوقود ، وخزانات الوقود اللينة المحمولة ، والمظلات وغيرها من معدات Airdrop ، إلخ ، تستخدم جميعًا منسوجات مصنوعة من مواد خام من الألياف المقاومة للهب. يعكس هذا النوع من معدات الحماية المثبطة للهب أيضًا اتجاه تطوير معلومات المنسوجات العسكرية والوظائف المتعددة والتكنولوجيا الفائقة.

 

تركيز البحث واتجاه التطوير للألياف والمنتجات المثبطة للهب

 

أداء الاحتراق والاستقرار الحراري هما الاتجاهان الرئيسيان لتحليل آلية المواد المثبطة للهب. في الوقت الحاضر ، تحتوي معظم الألياف المثبطة للهب على عيوب في السعر أو الأداء. يجب أن تتضاعف أقمشة مثبطة للهب عالية الأداء ومنخفضة ومتوسطة السعر. ومع ذلك ، أثناء عملية الاحتراق ، سوف تتفاعل الألياف المركبة لإنتاج تأثير تآزري. في الوقت الحاضر ، آلية وطرق البحث للتأثير التآزري بين الألياف لم تنضج بعد. لذلك ، هناك مشكلتان رئيسيتان يجب حلهما في المتابعة: الأولى هي استكشاف طريقة يمكن أن تُركب بسرعة تركيب ونسبة الألياف المثبطة للهب ؛ والآخر هو البحث والحصول على أقمشة مثبطة للهب فعالة من حيث التكلفة.

 

يكمن اتجاه التطوير المستقبلي للمنسوجات العسكرية في التأكيد على حماية البيئة والاستخدام المتنوع للألياف وتسليط الضوء على وظائف حماية ساحة المعركة وتطوير الراحة والصحة والذكاء. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام كمية كبيرة من مثبطات اللهب في عملية إنهاء مقاومة اللهب ، ولكن مع سلسلة من سياسات حماية البيئة الصادرة عن أوروبا ، تم كبح استخدام مثبطات اللهب بشكل غير مباشر. لذلك ، أصبح تطوير المنسوجات العسكرية الخضراء والبيئية صديقة للبيئة وغير ضارة للبشر اتجاهًا رئيسيًا رئيسيًا.