芳綸1313纖維對於不瞭解的人們來說可能比較陌生,但對於艦上水兵來說,由這種材料製成的防火頭套和手套卻非常重要。無論是艦艇在平時發生火災事故,還是作戰行動期間遭遇戰損,閃燃及爆炸會給水兵們的面部、頭部和手足造成久久揮之不去的傷痛。這種傷痛不僅僅是身體上的,更嚴重的是心理上的。

  在西方國家的重大演習和活動中,我們經常可以看到其水兵戴上防火頭套和手套。

  艦上會發生各種各樣的事故,其中火災佔據着很大的一部分。

  早在1916年日德蘭海戰的時候,英國海軍就已經開始爲艦上水兵配備防火頭套和手套。這類個人防護裝具在作戰艦艇上的使用,已有超過百年曆史。因此,每逢傳統國家的海軍執行重大作戰和演習任務之時,官兵們要做的第一件事情就是帶上防火頭套和手套。而從近些年來公佈的相關照片來看,我國這類裝具仍然尚未普及。

  製作防火頭套和手套的主要面料就是芳綸1313纖維,別看這種材料在傳統國家的海軍裏面很常見,但能批量生產的國家並不多。目前能大批量生產芳綸纖維的國家,只有美國、日本、俄羅斯和中國,我國是第4個具備這種能力的國家。而在這些國家之中,以美國的實力最爲雄厚,在全球芳綸1313市場佔據主導性的地位。

  美國海軍官兵穿戴防火手套和頭套

  艦上的高溫高熱會對水兵造成巨大的傷害,防火頭套和手套可以起到很好的保護作用。

  早在1962年,美國杜邦公司就已經研發出產品名爲諾美克斯的芳綸1313纖維,5年之後的1967年該材料實現工業化生產。截至目前,美國芳綸1313纖維年產量佔據80%左右,而且在西班牙、愛爾蘭和日本都開設有分廠,這些分廠的年產量在5000噸以上。而且通過半個多世紀的發展,諾美克斯芳綸已經發展出好幾代,主要包括410系列、430系列和450系列。

  別看美國年產量這麼多,但將芳綸1313纖維視爲戰略材料,嚴禁其技術擴撒。我國開始芳綸1313纖維的研究並不晚,從20世紀70年代就已經展開努力,當時雲集了大批全國一流的科研機構和院所,始終未能取得突破。直到2009年,我國才最終解決芳綸1313纖維的大批量生產問題,然而年產量仍然很少,僅僅相當於美國本土產能的1/5左右。後來,煙臺泰和新材料公司從俄羅斯進口設備和技術,終於推出擁有自主知識產權的1313新產品,其產能已經位居世界第二,而且上海聖歐集團也緊跟上來,在產能上晉升爲世界第四。

  之所以芳綸1313纖維是理想的防火頭套和手套製作材料,是因爲它擁有優異的耐熱性能。這種材料的熱分解溫度是400~430攝氏度,100~200攝氏度溫度區間內長期使用不會熔融,在250攝氏度時的熱收縮率僅有1%,300攝氏度以下是5%~6%,連續工作2000小時強度仍能保持原來的90%,在火焰之中不會發生熔滴。遇到900~1500攝氏度高溫時,會迅速碳化增厚,形成特有的絕熱屏障。

  在我國海軍的艦艇上,防火頭套和手套這類個人裝具尚未普及。

  防火頭套使用的芳綸纖維1313,雖然使用的國家很多,但真正能批量生產的國家並不多。

  英國海軍官兵穿戴防火手套和頭套

  其實不僅僅是水兵使用的防火頭套和手套,芳綸1313纖維的應用非常廣泛,包括航空航天、軍服、消防、石化、冶金、燃氣和賽車等等許多領域。近年來,隨着我國相關領域的飛速發展,對芳綸1313纖維的需求量增長很快,而在個人防護服領域的增長率也超過了15%,隨着我國作戰艦艇的噸位越來越大,對個人防護的需求也越來越高。但是,防火頭套和手套到現在爲止卻仍未得到普及。

  這同我國當前芳綸1313的技術和生產現狀有很大關係,主要體現在以下幾個方面:關鍵技術尚需要突破,離大規模穩定生產仍然有距離;產品質量不穩定,存在正品率偏低、纖維分散係數大和聚合粘度波動大等問題;國產化纖維表面及複合纖維材料界面仍然有問題;基礎應用理論研究仍有待於加強。

  芳綸1313纖維除了應用於水兵防護之外,其實還有非常多的用處。

  這些侷限性,導致我國的芳綸1313纖維產量仍然以低端的高溫過濾材料佔據絕大部分,而高端長絲、可染纖維的產量非常稀少。由於產業發展尚需突破,所以水兵的防護頭套和手套問題長期得不到解決。但鑑於我國越來越重視這個材料領域的投入,有關的科技研發已取得進展,相信我們在不久的將來能予以徹底解決。

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