新型多功能隐身篷布制备和应用分析

崔红艳 范香翠 连军涛 桑晓明 孙芳兵 周桂明 胡国祥

中国兵器工业集团第五三研究所，山东 济南250031

新型多功能隐身篷布制备和应用分析

崔红艳 范香翠 连军涛 桑晓明 孙芳兵 周桂明 胡国祥

中国兵器工业集团第五三研究所，山东 济南250031

从新型多功能隐身篷布的优势出发，分别介绍纱线制作、织物生产、染色、涂布等篷布制作工艺流程，最后对其在军民方面的应用进行分析。

多功能隐身篷布，制备，应用

新型多功能隐身篷布不但具备传统篷布的防水、防风、防尘、防砂石等功能，而且兼具很多新的功能，比如在可见光、近红外、热红外、雷达等波段的隐身功能,同时不会对需要保护的装备的机动性和灵活性产生影响。新型多功能隐身篷布还使用了模块化设计，套装和拆卸都比较方便，可在较短的时间内完成。此外，它的应用范围很广，可根据目标的不同外型和结构来设计不同形状的篷布产品[1-2]。

1 新型多功能隐身篷布的制备

新型多功能隐身篷布的制作工序流程如图1所示。首先，把阻燃涤纶纤维(1.48 dtex×38 mm)和功能纤维(铁纤维，5.65 g/m)按照15 ∶1的质量比混合；然后，进行纱线纺制、织物生产、染色与后整理及裁剪、拼接和缝纫等工序的加工；最后，通过指标检验，形成合格的篷布产品。

图1 新型多功能隐身篷布的制作工序流程

1.1 纱线纺制

1.1.1 梳棉

由于本文选用的阻燃涤纶纤维的回潮率几乎为零，所以一定要注意起静电的问题。因此，在梳棉工序使用了抗静电剂，但其用量一定要严格控制：用量过多会造成阻燃涤纶纤维过于潮湿，出料口不容易出料；用量太少则起不到防静电的作用，由出料口输出的料易被清洁辊吸回而缠绕，很容易造成设备堵塞。另外，选用的抗静电剂的挥发性要好，不能影响后期的雷达波反射率等有关隐身性能指标的测试结果。有的企业采用的阻燃涤纶纤维有一定的回潮率，一般在1.0%左右，所以不使用抗静电剂，通过对进料口处的纤维原料喷洒很少量的水来消除静电，还可以通过在出料口和清洁辊处撒入一定量的滑石粉来增加润滑效果，使梳棉加工顺利进行。最终梳棉工序的阻燃涤纶纤维质量损失率在2.5%左右。

采用的设备为青岛凯利达纺织机械厂生产的A186G型梳棉机。总牵伸倍数90，刺辊工作速度980.0 r/min，锡林工作速度330.0 r/min，道夫工作速度31.8 r/min，盖板速度98.0 mm/min。

1.1.2 并条

为避免梳棉工序梳出的条子不均匀，在梳棉工序之前将阻燃涤纶纤维单独并条1次(分成8根单股一起并条)，然后把阻燃涤纶纤维和功能纤维合在一起再并条1次，即共进行2次并条。此工序要计算好并条定重，调整不当会影响后续工序中的牵伸倍数。最终并条定重控制在20 g/(5 m)左右。

采用的并条设备为南通万事兴纺织有限公司生产的FA306A型高速并条机。

1.1.3 气流纺

调整纺纱设备工艺参数：引纱速度91.3 m/min，喂给速度11.7 m/min，横动速度14.9 m/min，齿轮比64 ∶30。

测试仪器采用YG063型全自动单纱强力仪、Y331N+型纱线捻度仪。捻度测试采用3次退捻加捻法。最终测得混合纱线的捻度为20.5 T/(10 cm)，拉伸强力为1 074 cN。

1.2 织物生产

按照织物的制作流程，织物生产可分为上浆、整经、织造3个步骤[3]。

1.2.1 上浆

上浆工序在北京卓川电子科技有限公司生产的单纱浆纱机(SS.07-GA391型)上完成，根据生产工艺参数(车速300.0 m/min，电加热烘房加热方式，电机功率1.5 kW)，调整好浆料浓度，过浓或过稀都会影响后续加工中经纱的强力，上浆率为12%。

1.2.2 整经

整经工序在射阳华力纺织机械有限公司生产的小型整经机(GA 126型)上完成，在设备控制电脑上设计并输入一个循环的参数，包括整经起点、经纱开始条数和终止条数、经纱排列等。整经时，须保证纱线的通道光滑，以防止毛丝产生；没有特殊情况不能停机，以防止经纱张力产生变化；尽量采用“较大张力、中速度、小伸长、匀张力”的工艺原则，为后续织造工序打好基础。

1.2.3 织造

穿综时要保证钢筘无纱痕和毛刺、综丝无杂物和弯曲，以防止因摩擦而使纱线产生毛刺。织造工序在上海韵鼎国际贸易有限公司生产的全自动梭织打样机(SL 8100型)上完成，在电脑上设计出不同的织物组织(如蜂巢、立体、平纹、透孔等)，可形成不同结构的篷布产品[4]。本文采用平纹组织结构，织成的网格平纹布如图2所示。

图2 网格平纹布

1.3 染色与后整理

1.3.1 染色

根据不同地区、地貌对篷布的隐身要求，将上述形成的织物染成不同的颜色。对织物进行染色能增强最终制成的篷布的耐污性。本文使用分散染料在高温高压下对织物进行染色(采用的设备是佛山市顺德区容桂瑞邦机电设备厂生产的RHS-B型高温小样染色机)。应注意染色过程中不能使用强碱，以防止对阻燃涤纶纤维和功能纤维的表面造成破坏，确保织物的强力和导电性能，而且必须控制好工艺条件，保证上色均匀度和色牢度。

1.3.2 阻燃整理

仅仅依靠阻燃涤纶纤维提供的阻燃效果是达不到篷布阻燃性能要求的，所以还须对织物进行阻燃整理，对选用的阻燃剂也有一定要求，即在设计的工艺条件下，阻燃剂能与织物充分结合，使织物既具有较强的耐水洗性，其强力又不受影响，同时要严格控制处理温度和时间[5]。

1.3.3 涂布

按照工艺要求配制合适浓度的喷涂液(以PVA为主要原料，通过纳米改性配成具有黏结性和氧气阻隔性的高分子水溶性液体)，采用专门的喷涂设备(商丘市立达机械制造有限公司生产的LD-1300A型涂布机)对织物进行喷涂加工。严格控制喷涂量，过少则会造成涂层凹凸不平，过多则会增加涂层厚度而不利于节约成本。可采用2次 喷涂的方式，既能保证喷涂均匀，又能保证涂层表面光滑、平整[6-7]。

1.4 裁剪、拼接和缝纫

根据需要保护的设备或目标的结构特点和使用要求，同时兼顾其隐身需求，通过裁剪、拼接、缝纫加工，最终形成适合装甲车辆等装备外型的合格篷布。但整块篷布往往比较沉重，难以进行组装和拆卸，所以使用模块化设计(即把篷布分解成小块)，再按照说明书，通过防水拉链或尼龙粘扣进行连接，以适用于各种形状的需保护的设备或目标。

2 新型多功能隐身篷布的应用

一般民用篷布只要求做防水和涂层处理，但高档或军用篷布往往还要求具备防紫外线、防油污、防霉菌、阻燃、雷达隐身等其他功能。新型多功能隐身篷布具备的诸多功能，扩大了其在军民方面的应用范围。

2.1 民用方面

此新型多功能隐身篷布可用于交通运输中的各种车船，农业中的谷物仓储，以及制作石油或地矿部门中的野外帐篷、建筑业中的遮阳篷、旅游业中的户外帐篷及儿童游戏帐篷等[8]。

2.2 军用方面

此新型多功能隐身篷布可用于武器装备(如装甲车辆、坦克、火炮)的变形伪装，以及重要军事工程(如导弹阵地、军械洞库、作战指挥地)的工程伪装，还可制成隐身炮衣、户外作业时士兵的简易帐篷，为部队人员、仓库、仪器、设备及装甲车辆提供有效保障[9-10]。

[1] 于名讯，赵均英，潘士兵，等. 编织型隐身篷布的雷达波吸收特征[C]//中国化学会第二届隐身功能材料学术研究研讨会论文集, 2004: 73-77.

[2] 唐平，彭天秀. 多功能隐身篷布的军事需求及研发现状分析[J]. 四川兵工学报, 2007, 28(4): 20-22.

[3] 邓新华，顾振亚，马晓光. 涤棉、纯涤纶多功能篷盖布的研制[J]. 印染, 2002, 28(5): 24-25.

[4] 汪宁，朱伟. 宽频隐身蓬布材料的研制[J]. 包装工程, 2002, 23(6):71-73.

[5] 王鲁英，嘎力巴，刘姝，等. 阻燃涤纶织物的现状及发展[J]. 合成纤维, 2011, 40(10): 6-10.

[6] 王忍，杜文琴. 涂层织物生产方法与发展趋势[J]. 纺织导报, 2011(2): 58, 60-62.

[7] 冯庶君. 涂层面料新技术动向特征分析[J]. 国外塑料, 2005, 23(10)：33-35, 38-40.

[8] 葛顺顺. 新型篷盖材料的应用和发展[J]. 产业用纺织品, 2013, 31(1):62-64, 75.

[9] 薛杰，李补莲. 伪装与隐身[J]. 国外坦克, 2014(1): 24-32.

[10] 王旭东，蒋洪晖，顾兆栴，等. 多功能战术篷布的研制与性能分析[J]. 表面技术, 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

崔红艳，女，1985年生，工程师，从事篷布的研发与应用工作

TS10

A

1004-7093(2017)02-0008 -03