CN102209876B - 防击穿材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防击穿材料,其包括至少一个第一组成部分,其中所述第一组成部分至少具有一个具有第一线组(12)的第一层(1)和具有第二线组(13)的第二层,其中第一线组沿第一线方向定向,而第二线组沿第二线方向定向,其中第一线方向横向于第二线方向,而且所述防击穿材料具有至少一个第二组成部分,其中所述第二组成部分至少具有一个第三层(3)和第四层(4),其中第三层是具有第三线组(14)的规则线层,而第四层是具有第四线组(15)的规则线层,其中第三线组沿第三线方向定向,而第四线组沿第四线方向定向,其中第三线方向横向于第四线方向,其中第三线方向相对于第一线方向以及相对于第二线方向形成第一角度(17),而第四线方向相对于第一线方向以及相对于第二线方向形成第二角度(18),且其中第三线组和第四线组通过至少一种第一黏合方式彼此连接,且所述第一黏合方式是纺织黏合方式。
Description
技术领域
本发明涉及一种防击穿材料。
背景技术
这种材料是已知的。例如,WO 02/075238描述了一种具有至少一种双层织物的防击穿材料。所述织物层在经向和纬向上具有不同类型的纤维。在防击穿材料中,两个织物层布置成使相同类型的纤维横向于彼此走向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防击穿材料,其除了具有良好的防击穿性能外还提供了良好的创伤值。
该目的通过一种防击穿材料实现,该防击穿材料包括至少一个第一组成部分,其中所述第一组成部分至少具有一个具有第一线组的第一层和具有第二线组的第二层,其中第一线组沿第一线方向定向,而第二线组沿第二线方向定向,其中第一线方向横向于第二线方向,而且该防击穿材料具有至少一个第二组成部分,其中所述第二组成部分至少具有一个第三层和第四层,其中所述第三层是具有第三线组的规则线层(Gelegelage),而所述第四层是具有第四线组的规则线层,其中第三线组沿第三线方向定向,而第四线组沿第四线方向定向,其中第三线方向横向于第四线方向,第三线方向与第一线方向以及与第二线方向形成第一角度,而第四线方向与第一线方向以及与第二线方向形成第二角度,且其中第三线组和第四线组使用至少一种第一接合媒介彼此连接,所述第一接合媒介是纺织接合媒介。
防击穿材料应理解为防击穿的和/或防刺穿的材料。
横向于另一线方向的线方向应理解为,这两个线方向彼此形成70°至110°的角度,优选为90°。
利用纺织接合媒介的连接应理解为,第三层和第四层通过例如拉舍尔针织、交织、针织和/或通过至少一种线(缝合、缝纫)彼此连接。
术语“线”应理解为细长体,其纵向尺寸远大于其横向尺寸即宽度和厚度。相应地,术语“线”还包括纤维,其中线可以由多根纤维或一根纤维形成。术语“线”包括单丝、复丝、短纤维、带或条和其它形式的劈开的、切断的或不连续的纤维以及具有规则或不规则截面的类似形式。术语“纤维”在各种情况下还包括多个前述物体或它们的组合。
由第一线组与第三线组或由第二线组与第三线组形成的第一角度优选不小于±10°,且更优选不为0°。这意味着,第一线组优选不平行于第三线组。此外,这还表示,第二线组与第三线组不平行。
此外,由第一线组与第四线组或由第二线组与第四线组形成的第二角度优选不小于±10°,且更优选不为0°。这也意味着,第一线组与第四线组或第二线组与第四线组彼此不平行。
规则线层应理解为例如由彼此单向布置的线组成的层。在此,层中的单向的线优选在层中基本彼此平行。织物层不是本发明意义中的规则线层。
第三层和第四层,或第三线组和第四线组优选通过至少一种线且更优选通过至少一种针织线彼此连接。
第一线组和第二线组,或第一层和第二层优选通过第二接合媒介彼此连接。
所述第二接合媒介优选为至少一种线和/或黏合材料。
此外,第一组成部分和第二组成部分优选通过第三接合媒介彼此连接。第二层和第三层通过第三接合媒介以有利的方式彼此连接。
所述第三接合媒介可优选地为黏合材料。这种黏合材料类型的可能的实施例为,膜、黏合网格、黏合网或可以使用的类似结构,其中所述黏合可以覆盖整个表面或者可以仅在离散点处。黏合网格例如可以由彼此接触的且由可熔材料制成或由被接合媒介涂覆的线构成。在另一个实施例中,第一组成部分和第二组成部分通过缝合或缝纫彼此连接。
第三线组和第四线组优选地、由此第三层和第四层优选地还使用第四接合媒介彼此连接。在此,第四接合媒介优选为黏合材料。通过第四接合媒介有利地改进了第三层和第四层的连接。
优选热塑性、弹性体的或热固性材料作为黏合材料。应理解,防击穿材料也可以包括不同的黏合材料。
此外,用作接合媒介或用作纺织接合媒介的线可以优选地为所谓的针织线。这种针织线例如可以由具有低强度的纤维的线构成,其中所述线也可以具有低纤度。优选聚酯纤维、例如纤度为140dtex的710作为针织线。
作为纺织接合媒介的第一接合媒介连接了第三层和第四层,以形成第二组成部分。第三层和第四层优选地还附加地使用第四接合媒介彼此连接。因此,第一接合媒介和第四接合媒介仅在第三层和第四层中起作用。第一和第二层优选地使用第二接合媒介彼此连接,以形成第一组成部分。第二接合媒介仅在第一层和第二层中起作用。第一组成部分和第二组成部分优选地使用第三接合媒介彼此连接。因此,第三接合媒介仅在第一组成部分和第二组成部分之间、由此仅在第二层和第三层之间起作用。
除了第一线组外,第一层优选地具有第五线组。
在防击穿材料的一个实施例中,第五线组与第一线组交织。这种类型的织物优选具有以3.5线/厘米至20线/厘米的第一线组,其中第一线组约占织物层重量的65%,且形成经纱。在织物中可以例如存在以0.5线/厘米至16线/厘米的第五线组,且形成纬纱。在这种类型的织物中,第一线组可以具有至少200dtxt的纤度,而第五线组可以具有至少50dtxt的纤度。关于这种类型的织物的结构可参阅WO 02/075238,其在此引入该文献作为参考。
在防击穿材料的另一个实施例中,第五线组也可以与第一线组交织,然而,第五线组和第一线组在织物中以大致相同的每厘米线数存在,且具有相同的纤度。该织物例如可以具有1/1平纹组织、200g/m2的单位面积质量、在经向和纬向上具有10.5线/厘米的经纬密度且由具有930dtxt的纤度的纱线构成,其中第一线组形成经纱而第五线组形成纬纱。TeijinAramid以CT 709为商品名销售这种类型的织物。
此外,除了第二线组,第二层优选地具有第六线组。该第六线组优选地与第二线组交织。优选地,在由第二线组和第六线组制成的织物中,第二线组可形成纬纱而第六线组可形成经纱。这种类型的织物优选地具有以3.5线/厘米至20线/厘米的第二线组,其中第二线组约占织物层重量的65%。例如在该织物中可以存在以0.5线/厘米至16线/厘米的第六线组。在这种类型的织物中,第二线组可以具有至少200dtxt的纤度,而第六线组可以具有至少50dtxt的纤度。关于这种类型的织物的结构可参阅WO02/075238。
备选地,由第二线组和第六线组形成的织物可以具有同商品名为CT 709的织物相类似的结构。
第一线组、第二线组、第三线组和第四线组优选地从芳族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维和聚对亚苯基苯并二唑(PBO)纤维中选出。此外,第五线组和第六线组优选地从聚酯纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、芳族聚酰胺纤维、聚酰胺纤维、玻璃纤维和聚对亚苯基苯并二唑(PBO)纤维中选出。
所述线组也可以从芳香聚酯线中选出。
第一线组、第二线组、第三线组和第四线组优选地具有纤度大于200dtex的线,而第五线组和第六线组优选地具有纤度大于50dtex的线。第一线组、第二线组、第三线组和第四线组优选地具有从210dtex至6720dtex的纤度,更优选具有介于420dtex和3360dtex之间的纤度,更甚优选具有介于420dtex和1680dtex之间的纤度,以及最优选具有介于约840dtex和1100dtex之间的纤度。第五线组和第六线组的纤度值可以选择为至少约50dtex,优选介于50dtex和280dtex之间,最优选介于80dtex和140dtex之间。
在另一个优选的实施例中,第一线组、第二线组、第三线组、第四线组、第五线组和第六线组具有纤度大于200dtex的线。这些线组的纤度优选地介于210dtex和6720dtex之间,更优选介于420dtex和3360dtex之间,更甚优选介于420dtex和1680dtex之间,以及最优选介于约840dtex和1100dtex之间。
第五线组优选地沿第五线方向定向。第五线方向优选地平行于第二线方向。此外,第五线方向优选地横向于第一线方向。
第六线组优选地沿第六线方向定向。第六线方向优选地平行于第一线方向。此外,第六线方向优选地横向于第二线方向。
在一个实施例中,第一线组、第二线组、第三线组和第四线组由芳族聚酰胺线构成,而第五线组和第六线组优选由聚酯线构成。芳族聚酰胺线尤其优选由对位芳族聚酰胺构成,特别是由聚对苯二甲酰对苯二胺构成。
此外,第三线组的第三线方向与第一线组或第二线组的第一线方向或第二线方向形成的第一角度优选为±30°至±60°,尤其是±45°。
第四线组的第四线方向与分别为第一线组或第二线组的第一线方向或第二线方向形成的第二角度优选为±30°至±60°,更优选为±45°。
在本发明的一个尤其优选的实施例中,防击穿材料具有至少一个双层织物,其中该双层包括由第一线组和第五线组构成的第一层,所述第一线组为3.5线/厘米至20线/厘米、具有至少210dtex的纤度且占织物层重量的至少65%,所述第五线组为0.5线/厘米至16线/厘米且具有至少50dtex的纤度。第五线组优选横向于第一线组走向,且第一线组的每厘米线数与第五线组的每厘米线数之比>1。此外,防击穿材料优选包括由第六线组和第二线组构成的第二层,所述第六线组为0.5线/厘米至16线/厘米且具有至少50dtex的纤度,所述第二线组为3.5线/厘米至20线/厘米且具有至少210dtex的纤度,其中所述第二线组占该织物层重量的至少65%。第二层的第二线组横向于第六线组走向,且第二线组的每厘米线数与第六线组的每厘米线数之比>1。第一层的第一线组平行于第二层的第六线组走向,第二层的第二线组平行于第一层的第五线组走向,其中该防击穿材料在第三层中具有至少一个为3.5线/厘米至20线/厘米且纤度为至少210dtex的第三线组,并且在第四层中具有为3.5线/厘米至20线/厘米且纤度为至少210dtex的第四线组。第三层中的线为彼此平行地沿单向的、第三线方向的,而第四层中的线为彼此平行地沿单向的、第四线方向的。第三线方向与第四线方向不同,其中第三线方向与第一层的第一线组的线的第一线方向以及与第二层的第二线组的线的第二线方向不同。此外,第四线方向与第一层的第一线组的线的第一线方向以及与第二层的第二线组的线的第二线方向不同。
在该实施例中,第一层的第一线组以及第二层的第六线组优选地为经纱,而第一层的第五线组以及第二层的第二线组优选地为纬纱。
如果防击穿材料由第一线组和第五线组制成的织物层作为第一层以及由第二线组和第五线组制成的织物层作为第二层,则第一层优选地在经向上具有且在纬向上具有此外,第二层优选地在纬向上具有且在经向上具有
在第一组成部分中具有两个织物层且在第二组成部分中具有第三层和第四层的防击穿材料可以如下制造:
在由单向的和彼此平行布置的线(型号2040,930dtex,f1000)制成的两个层(规则线层)(第三层和第四层)之间设置有厚度为11μm的由聚乙烯膜(LDPE)制成的热塑性膜。第三层和第四层彼此排列成使得第三层的第三线方向与第四层的第四线方向形成90°的角度。第三层、第四层和所述膜借助于针织线彼此连接。第三线组和第四线组、或第三层和第四层可以通过加固线加固。在此,该加固线可以平行于尚不存在的第一线方向(第一层)走向。例如,可以使用线(型号2040,930dtex,f1000)作为加固线。第三层、第四层、热塑性膜、针织线和加固线形成了第二组成部分。
通过叠置两个织物层而形成第一组成部分。第一织物层(第一层)在经向上具有(型号2040,930dtex,f1000)而在纬向上具有(710,140dtex,Hoechst)。线在第一层中形成第一线组,而线形成第五线组。第二织物层(第二层)在纬向上具有(型号2040,930dtex,f1000)而在经向上具有(710,140dtex,Hoechst),其中线形成第二线组,而线形成第六线组。在这两个织物层之间设置有厚度为11μm的由聚乙烯膜(LDPE)制成的热塑性膜。第一织物和第二织物层的线彼此形成90°的角度。第一织物层、第二织物层和所述织物层之间的热塑性膜形成第一组成部分。
为了连接第一组成部分和第二组成部分,在第一组成部分和第二组成部分之间、即在第二层和第三层之间设置有厚度为11μm的由聚乙烯膜(LDPE)制成的热塑性膜。备选地,可以在第一组成部分和第二组成部分之间设置由涂覆有黏合材料的线制成的黏合网格或黏合网,其中第一组成部分和第二组成部分之间的连接仅在离散点处。此外,在第一层之上和第四层之下设置有厚度为11μm的由聚乙烯膜(LDPE)制成的热塑性膜。第一组成部分位于第二组成部分上,使得第三线方向与第一线方向成约+45°的角度,而第四线方向与第一线方向成约-45°的角度。
多个由第一组成部分和第二组成部分及聚乙烯膜(或黏合网格、黏合网)如此形成的组合彼此堆叠,其中每个组合(第一组成部分和第二组成部分)借助于分隔纸与随后的组合分开。其随后被置于静压机中在120℃至180℃的温度和约25bar的压力下压制约25分钟,随后停止压机的加热。这使热塑性膜(以及可能地黏合网格、黏合网)熔化。优选地,单一压制过程即足以由至少四个层及膜制成防击穿材料。
对制成的不包括织物层的防击穿材料来说,结构类似于具有织物层的变型,然而,第一层和第二层具有第一线组或第二线组(型号2000,1100dtex,f1000单位面积质量45g/cm2),所述第一线组和第二线组在各自的层中平行且单向地布置。在一个实施例中,第一层仅由第一线组形成而第二层仅由第二线组形成。然而也可以设想,第一层除了第一线组外还具有位于第一线组顶部上的第五线组(型号2000,1100dtex,f1000单位面积质量45g/cm2),其中第五线组横向于第一线组定向。在这种情况下,第五线组和第一线组形成第一层。此外,第二层除了第二线组外还具有位于第二线组顶部上的第六线组(型号2000,1100dtex,f1000单位面积质量45g/cm2)。由此,第六线组可横向于第二线组走向,且和第二线组一起形成第二层。在这两种情况下,第二层在防击穿材料内布置成使得第二线方向与第一线方向成约90°的角度。具有相应线组的第一层和第二层通过媒介材料彼此连接。此外,在该实施例中如此形成的第一组成部分在外部层上还具有膜。如此制造的第一组成部分例如由Teijin Aramid的LET GF4制造的。第三层在防击穿材料内布置成使得第三线方向与第一线方向成约+45°的角度。第四层在防击穿材料内部布置成使得第四线方向与第一线方向成约-45°的角度。
应理解,在一个防击穿组合物中,可以使用多个在各种情况下由第一组成部分和第二组成部分制成的根据本发明的防击穿材料的单元。此外,可以在这种类型的组合物内设置附加层。例如,防击穿组合物可以由多个如例如可以用于第一组成部分的结构的织物层和多个第一组成部分和第二组成部分构成。也可以设想,以交替的方式布置第一组成部分和第二组成部分,也就是说,首先进行第一组成部分和第二组成部分的组合,然后第二组成部分和第一组成部分彼此叠置,其中组合的第一组成部分和第二组成部分分别彼此连接。
防击穿材料可以例如用于防弹背心、钢盔或防击穿板。
附图说明
以下借助于附图和示例对本发明进行更详细的描述。
附图中:
图1示意性地示出防击穿材料的第一实施例的分解图;
图2示意性地示出防击穿材料的第二实施例的分解图;
图3示意性地示出图1中的细部;
图4示意性地示出防击穿材料中不同线组的布置。
具体实施例
图1示意性地示出防击穿材料的第一实施例的分解图。在该实施例中,所述材料由第一层1、第二层2、第三层3和第四层4组成。第一和第二层1、2与热塑性膜10一起形成防击穿材料的第一组成部分。第三和第四层3、4与热塑性膜8、第一纺织接合媒介及加固线一起形成防击穿材料的第二组成部分。在图1的示例1中,第一层1和第二层2由织物构成。织物结构的局部区域A在图3中放大地示出。第三层3和第四层4由在所述层中单向地彼此平行地布置的线或纤维组成,也就是说,第三层3是规则线层且第四层4是规则线层。第三和第四层3、4借助于第一纺织接合媒介(未示出)彼此连接,其中在该实施例中还使用了附加的第四接合媒介8。在该实施例中,该第四接合媒介8是热塑性膜8。使用第二接合媒介10连接第一和第二层1、2,其中在该实施例中,该第二接合媒介10是热塑性膜10。防击穿材料的第一组成部分和第二组成部分借助于第三接合媒介9彼此连接。第三接合媒介9可以例如是热塑性膜(例如用于整个表面接触)或黏合网格(用于离散的接触)。此外,可以在第一层1和第四层4的外侧上设置外部层7、11,其中各外部层7、11例如是热塑性膜。
图2示意性地示出防击穿材料的第二实施例的分解图。该第二实施例与第一实施例的区别在于,未使用织物作为第一和第二层1、2。第一层1由第一线组12(图2中未标明)形成,第二层2由第二线组13(图2中未标明)形成,其中该第一和第二线组12、13由纤维或线形成。第一和第二层1、2的线或纤维在各自的层中相对彼此平行且单向地走向。在根据图2的防击穿材料中,第三层3和第四层4的构造与图1的实施例相同。此外,在根据图2的实施例中,也可以使用热塑性膜作为第四、第二和第三接合媒介8、10、9以及作为外部层11和7。在图1的实施例和图2的实施例中,防击穿材料均可具有多个第一层1、第二层2、第三层3和/或第四层4。相同的层也可以直接连续地布置在防击穿材料中。
图3示意性地示出从图1放大的局部区域A。该局部区域A示出形成第一层1的织物的局部区域。该织物层(或第一层1)由彼此交织的第一线组12和第五线组16构成。第一线组12是该织物的经纱,其中经纱例如由高强度的芳族聚酰胺纤维或线制成。第五线组16为该织物的纬纱,其中诸如的聚酯可例如用作用于第五线组16的材料。在本发明的一个优选的实施例中,第二层2也由织物构成,其中该织物具有在纬向上作为第二线组13(在图4中示出)的优选地由高强度的芳族聚酰胺制成的纤维或线。第二层2在经向上优选地具有聚酯线。
图4示意性地示出不同层的线组可相对彼此具有怎样的线方向。在第一层1中,第一线组12具有竖直的第一线方向(0°)。第二层2中的第二线组13具有应基本垂直于第一线方向的第二线方向(90°)。第三线组14形成第三层,其中第三线组沿第三线方向定向。第三线方向与第一线方向和第二线方向形成第一角度17。该第一角度17优选为45°。第四层具有第四线组15,该第四线组15具有第四线方向。第四线方向优选与第一线方向和第二线方向形成第二角度18,其中第二角度18优选为-45°。第三线方向与第四线方向优选彼此形成第三角度16。第三角度16优选为90。。
应当理解,所述角度之前的符号仅用于对它们进行区分。第一线组12与第三线组14之间形成的角度以及第二线组13与第三线组14之间形成的角度从大小上来说相等。因此,仅讨论第一角度17。同样地,第一线组12与第四线组15之间形成的角度以及第二线组13与第四线组15之间形成的角度从大小上来说相等,因此,仅讨论第二角度18。
此外,应该清楚,第二线组13和第四线组15包围了另一角度19。同样地,第一线组12和第四线组15包围了另一角度,其中这两个角度的大小也相等,因此仅需讨论另一角度19。关于该另一角度,相同的陈述适用于第一线组12与第三线组14之间以及第二线组13与第三线组14之间的另一可能的角度。
示例1
对于示例1,在每种情况下从10米远距离处用弹药0.357Magnum(Remington 158gr.)射击三个不同的组合物类型。对每种组合物类型来说,形成两个组合物且每个组合物被射击8次。对所有子弹来说,射击速度v2.5(子弹在两个光传感器(光垒,Lichtschranken)之间的速度,其中光传感器的中心距离枪口2.5m)为约435m/s。对于射击试验来说,在组合物的背对被撞击侧的一侧上布置有PE-泡沫层。PE-泡沫层的厚度为3mm且单位面积质量为100g/m2。在每个具有泡沫层的组合物后面,即背对被撞击侧,布置有40cm×40cm的Weible胶泥块(Weible-Plastilin-Block)。测量被射击后胶泥块中的凹陷深度以确定创伤程度。表1列出每种组合物在8次射击的每次射击所产生的凹陷深度的平均值。
组合物类型1
组合物类型1的每个组合物由9个单元形成。每个单元构造如下:
i.厚度为11μm的由聚乙烯膜(LDPE)制成的热塑性膜
ii.第一织物层(沿0°方向的线)
iii.热塑性膜(聚乙烯膜(LDPE),厚度为11μm)
iv.第二织物层(相对于第一织物层的沿0°方向的线为沿90°方向的线)
v.热塑性膜(聚乙烯膜(LDPE),厚度为11μm)
vi.第一规则线层(相对于第一织物层的沿0°方向的线为沿+45°方向的线)
vii.热塑性膜(聚乙烯膜(LDPE),厚度为11μm)
viii.第二规则线层(相对于第一织物层的沿0°方向的线为沿-45°方向的线)
ix.热塑性膜(聚乙烯膜(LDPE),厚度为11μm)
每个织物层由线(型号2040,930dtex,f1000)和线(710,140dtex,Hoechst)编织而成。织物层具有1/1平纹组织。在该第一织物层中存在沿经向的线(9.5线/厘米)和沿纬向的线(2线/厘米)。在第二织物层中存在沿经向的线(4线/厘米)和沿纬向的线(9.5线/厘米)。第一和第二织物层相对彼此布置成使得两个织物层的线相对彼此形成90°的角度。第一织物层、第二织物层以及这两个织物层之间的热塑性膜共同形成第一组成部分。
两层规则线层中的每一层均由单向且彼此平行布置的线(型号2040,930dtex,f1000,每层的单位面积质量为96g/m2)构成。在第一组合物类型的组合物中,这两层规则线层布置成使得每层规则线层的相应线形成90°的角度。两层规则线层和这两层规则线层之间的热塑性膜通过编织线连接。使用变形聚酯线作为编织线(76dtex,f24)。此外,通过加固线(0.1线/厘米)加固这两层规则线层。该加固线平行于第一织物层的线(0°方向)走向且相互间相距大约10cm。使用线(型号2040,930dtex,f1000)作为加固线。在组合物类型1的组合物中,两个规则线层布置成使得规则线层的线相对于织物层的线形成±45°的角度。两个规则线层、规则线层之间的热塑性膜、编织线和加固线形成第二组成部分。
9个单元彼此堆叠,其中每个单元通过分隔纸与下一个单元分开。9个单元然后被置于静压机中在120℃的温度和25bar的压力下压制25分钟,然后停止压机的加热。所述分隔纸防止了单元彼此间的连接。
经压制的单元被彼此堆叠以形成组合物类型1的组合物,使得第一层的线沿0°方向。为了连接用于组合物类型1的每个组合物的9个单元,所有9个单元在角区域缝合在一起。使用线(型号2000,840dtex,f1000 z160)作为缝合纱线。
组合物类型2(比较例)
组合物类型2的各组合物由18个第二组成部分和附加的聚乙烯膜(LDPE,厚度为11μm)形成。在每个待使用的第二组成部分之上和之下放置聚乙烯膜,其中各第二组成部分(及聚乙烯膜)也通过分隔纸彼此分开。所有用于组合物的第二组成部分与附加的聚乙烯膜被置于静压机中在120℃的温度和25bar的压力下压制25分钟,然后停止压机的加热。所述分隔纸防止了第二组成部分彼此间的连接。如此产生的经压制材料的相应的18个部分被彼此堆叠以形成组合物类型2的组合物,使得相邻层的线组彼此形成约90°的角度。18个彼此叠置的层在角区域缝合在一起。使用纱线(型号2000,840dtex,f1000 z160)作为缝合纱线。
组合物类型3(比较例)
组合物类型3的组合物由18个第一组成部分形成。在每个第一组成部分之上和之下放置附加的聚乙烯膜(LDPE,厚度为11μm)。用于组合物类型3的组合物的所有第一组成部分与附加的聚乙烯膜(构型物(Gebilde))彼此堆叠,其中各构型物通过分隔纸彼此分开。它们被置于静压机上在120℃的温度和25bar的压力下压制25分钟,然后停止压机的加热。对于组合物类型3的组合物,18个构型物彼此叠置,其中在每种情况下第一层的线沿0°方向定向。为了形成组合物类型3的两个组合物,所有18个构型物在角区域缝合在一起。使用纱线(型号2000,840dtex,f1000 z160)用作缝合纱线。
表1
组合物类型 | 创伤(mm) |
组合物类型1 | 29 |
组合物类型2(比较例) | 38 |
组合物类型3(比较例) | 41 |
从表1可以看出,由根据本发明的防击穿材料制成的第一组合物类型与比较例2和3的组合物类型相比具有明显较小的创伤(背景变形)。第一组合物类型的组合物在与组合物类型2和3的组合物相比具有相同数目的线层和大致相同的组合物重量的情况下可使该创伤令人惊讶地减小约30%。基于具有不同线层的两种组成部分的组合而获得这种改进是令人惊讶且未能预见的。组合物类型1的另外的优点在于,在生产组合物类型1的组合物期间仅产生很少废料。如果仅使用一种组成部分生产组合物类型1的组合物,则为了实现防击穿材料中的四个线组的相同的线方向,第一或第二组成部分必须被旋转约45°,由此会不必要地产生很多生产废料。
示例2
在示例2中,在每种情况下根据标准NIJ 0101.04(分类III-A)从5米远距离处用子弹0.44Magnum JHP(Remington,240gr.)射击两个组合物类型(组合物类型4和组合物类型5)6次,每个组合物类型包括一个组合物。在每个组合物后面布置有3mm厚的PE泡沫层。在组合物和泡沫层的后面(即背对被撞击侧)布置有Roma胶泥块,以确定背景变形(创伤)。测量胶泥块中的凹陷深度以确定创伤。同时还测量射击速度,其在表2中给出。
组合物类型4(比较例)
组合物类型4的组合物由22个第一组成部分形成,其中在每个第一组成部分之上和之下放置有热塑性膜(LDPE,厚度为11μm)。由此产生的22个构型物彼此堆叠,其中各构型物(两个热塑性膜之间的组成部分1)通过分隔纸彼此分开。然后,所述构型物被置于静压机中在120℃的温度和25bar的压力下压制25分钟,然后停止压机的加热。所述分隔纸防止了22个构型物通过膜而彼此连接。在压制后,所述构型物被彼此叠置地布置成使得相邻层的线彼此形成约90°的角度。随后,所述构型物在角区域缝合在一起,以形成组合物类型4的组合物。使用线(型号2000,840dtex,f1000 z160)作为缝合纱线。第四组合物类型的单位面积质量为约4900g/cm2。
组合物类型5(比较例)
组合物类型5的组合物由11个部件形成,其中每个部件包括两个第一组成部分,所述两个第一组成部分之间具有附加的热塑性膜。这11个部件中的每一个构成如下:
i.厚度为11μm的由聚乙烯膜(LDPE)制成的热塑性膜
ii.第一织物层(沿0°方向的线,沿纬向的线)
iii.热塑性膜(聚乙烯膜(LDPE),厚度为11μm)
iv.第二织物层(相对于第一织物层的沿0°方向的线为沿90°方向的线)
v.热塑性膜(聚乙烯膜(LDPE),厚度为11μm)
vi.第一织物层(沿0°方向的线)
vii.热塑性膜(聚乙烯膜(LDPE),厚度为11μm)
viii.第二织物层(相对于第一织物层的沿0°方向的线为沿90°方向的线)
ix.热塑性膜(聚乙烯膜(LDPE),厚度为11μm)
所述11个部件彼此堆叠成堆,其中每个部件通过分隔纸与相邻的部件隔开。之后所述部件被置于静压机中在120℃的温度和25bar的压力下压制25分钟,然后停止压机的加热。接着,经压制的部件被彼此堆叠和在角区域缝合在一起,使得相邻部件的层中的线彼此形成约90°的角度。使用线(型号2000,840dtex,f1000 z160)作为缝合纱线。这种组合物的单位面积质量为约4700g/cm2。
表2
V(m/s) | 创伤(mm) | |
组合物类型4 | 442 | 57 |
443 | 52 | |
443 | 48 | |
组合物类型5 | 443 | 59 |
442 | 56 | |
444 | 56 |
可以从表2清楚地看出,组合物类型4和5在具有相同的织物层数和大致相同的单位面积质量的情况下具有大致相同的创伤值;即使在组合物类型5中有四个织物层通过热塑性膜跨整个表面彼此连接,而在组合物类型4中仅有两个织物层通过热塑性膜跨整个表面彼此连接。
基于由示例1和示例2得出的结果,明显的是,组合物类型1的良好的创伤值不是由于4个层彼此连接,而是归因于组合物类型1中的层的选择和层的方向。
附图标记列表
1第一层
2第二层
3第三层
4第四层
7外部层
8第四接合媒介
9第三接合媒介
10第二接合媒介
11外部层
12第一线组
13第二线组
14第三线组
15第四线组
16第五线组
17第一角度
18第二角度
19另一角度
Claims (13)
1.一种防击穿材料,包括至少一个第一组成部分,其中所述第一组成部分至少含有一个具有第一线组(12)的第一层(1)和具有第二线组(13)的第二层(2),其中所述第一线组(12)沿第一线方向定向,而所述第二线组(13)沿第二线方向定向,其中所述第一线方向横向于所述第二线方向,而且其中所述防击穿材料具有至少一个第二组成部分,其中所述第二组成部分至少具有一个第三层(3)和第四层(4),其中所述第三层(3)是具有第三线组(14)的规则线层,而所述第四层(4)是具有第四线组(15)的规则线层,其中所述第三线组(14)沿第三线方向定向,而所述第四线组(15)沿第四线方向定向,其中所述第三线方向横向于所述第四线方向,其中所述第三线方向与所述第一线方向以及与所述第二线方向形成第一角度(17),而所述第四线方向与所述第一线方向以及与所述第二线方向形成第二角度(18),且其中所述第三线组(14)和所述第四线组(15)使用至少一种第一接合媒介彼此连接,且其中所述第一接合媒介是纺织接合媒介,
其中,所述第三层(3)的规则线层内的线与所述第四层(4)的规则线层内的线没有在线层内交织,
其中,所述第一接合媒介仅仅连接第三层(3)的规则线层与第四层(4)的规则线层,
其中,所述第一线组(12)和所述第二线组(13)通过第二接合媒介(10)彼此连接,所述第一组成部分和所述第二组成部分通过第三接合媒介(9)彼此连接。
2.根据权利要求1所述的防击穿材料,其特征在于,所述第三线组(14)和所述第四线组(15)通过第四接合媒介(8)彼此连接。
3.根据权利要求1或2所述的防击穿材料,其特征在于,所述第一接合媒介和/或所述第二接合媒介是至少一种线。
4.根据权利要求1或2所述的防击穿材料,其特征在于,所述第二接合媒介(10)和/或所述第三接合媒介(9)和/或所述第四接合媒介(8)是黏合材料。
5.根据权利要求4所述的防击穿材料,其特征在于,所述黏合材料是热塑性、弹性体的或热固性材料。
6.根据权利要求3所述的防击穿材料,其特征在于,所述至少一种线是针织线。
7.根据权利要求1或2所述的防击穿材料,其特征在于,所述第一层(1)具有附加的第五线组(16),其中所述第五线组(16)与所述第一线组(12)交织。
8.根据权利要求7所述的防击穿材料,其特征在于,所述第二层(2)具有附加的第六线组,其中所述第六线组与所述第二线组(13)交织。
9.根据权利要求1或2所述的防击穿材料,其特征在于,所述第一线组(12)、所述第二线组(13)、所述第三线组(14)和所述第四线组(15)从芳族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维和聚对亚苯基苯并二唑(PBO)纤维中选出。
10.根据权利要求8所述的防击穿材料,其特征在于,所述第一线组(12)、所述第二线组(13)、所述第三线组(14)和所述第四线组(15)具有纤度大于200dtex的线,而所述第五线组(16)和所述第六线组具有纤度大于50dtex的线。
11.根据权利要求7所述的防击穿材料,其特征在于,所述第五线组(16)沿第五线方向定向,其中所述第五线方向平行于所述第二线方向。
12.根据权利要求8所述的防击穿材料,其特征在于,所述第六线组沿第六线方向定向,其中所述第六线方向平行于所述第一线方向。
13.根据权利要求8所述的防击穿材料,其特征在于,所述第一线组(12)、所述第二线组(13)、所述第三线组(14)和所述第四线组(15)由芳族聚酰胺线构成,而所述第五线组(16)和所述第六线组由聚酯线构成。
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