Стійкий до проникнення матеріал, який містить тканину з високим відношенням лінійних щільностей двох систем ниток

1 Стійкий ДО проникнення матеріал, який містить щонайменше подвійний шар тканини, що складається з двох шарів тканини, покладених перехресно під кутом, який відрізняється тим, що тканина складається з першого набору ниток, які покладені з ЩІЛЬНІСТЮ 3,5-20 ниток/см і мають лінійну ЩІЛЬНІСТЬ щонайменше 420 дтекс, і з другого набору ниток, які покладені з ЩІЛЬНІСТЮ 0,5-8 ниток/см і мають лінійну ЩІЛЬНІСТЬ принаймні 50 дтекс, причому другий набір ниток розташований у поперечному напрямку стосовно першого набору ниток, а співвідношення лінійної ЩІЛЬНОСТІ НИТОК першого набору до лінійної ЩІЛЬНОСТІ НИТОК другого набору більше 4,2, а співвідношення щільностей укладання ниток першого і другого набору більше 1 2 Матеріал по п 1, який відрізняється тим, що нитки шарів подвійного шару скріплені між собою, Винахід відноситься до стійкого до проникнення матеріалу, що містить тканину з високим співвідношенням ЛІНІЙНИХ цільностей двох систем ниток, і до виробів, виготовлених із цього матеріалу У цій галузі ВІДОМІ СТІЙКІ ДО проникнення вироби, наприклад, куленепробивні жилети, шоломи, панелі транспортних засобів і щити з високоміцних переважно за допомогою адгезивного матеріалу 3 Матеріал по кожному з пп 1 , 2 , який відрізняється тим, що співвідношення лінійної ЩІЛЬНОСТІ ниток першого набору до лінійної ЩІЛЬНОСТІ НИТОК другого набору більше 7,5 4 Матеріал по кожному з пп 1-3, який відрізняється тим, що перший набір ниток складається з арамідних ниток 5 Матеріал по кожному з пп 1-3, який відрізняється тим, що нитки другого набору вибрані з ниток із складного поліефіру, поліетилену, поліпропілену й араміду 6 Матеріал по кожному з пп 1-5, який відрізняється тим, що перший набір ниток складається з арамідних ниток, а другий набір ниток складається з ниток із складного поліефіру 7 Матеріал по кожному з пп 1-6, який відрізняється тим, що лінійна ЩІЛЬНІСТЬ НИТОК пер шого набору становить 420-3360 дтекс, переважно - 420-1680 дтекс, і найбільше переважно -840-1100 дтекс 8 Матеріал по кожному з пп 1-6, який відрізняється тим, що лінійна ЩІЛЬНІСТЬ НИТОК другого набору становить 50-280 дтекс, переважно 80-140 дтекс 9 Матеріал по кожному з пп 1-8, який відрізняється тим, що перший набір ниток є нитками основи, а другий набір ниток є нитками утоку 10 Матеріал по кожному з пп 1-9, який відрізняється тим, що щонайменше одна із ЗОВНІШНІХ сторін матеріалу покрита захисним шаром 11 Виріб, виготовлений зі стійкого до проникнення матеріалу, який відрізняється тим, що матеріал виготовлений по кожному з пп 1-10 волокон Для багатьох видів застосування, зокрема, для балістичних жилетів, використовують волокна у вигляді тканини чи трикотажного матеріалу Ці матеріали можуть бути нанесені у вигляді покриття на матеріал матриці, або ними може бути просочений матеріал матриці для одержання твердих балістичних матеріалів, або можуть бути ви о (О ю 54624 ду, що включає нитки зі складного поліефіру, поліетилену, поліпропілену, поліаміду й арамиду Найбільш переважно, щоб другий набір ниток був виконаний з ниток із складного поліефіру Нитки першого набору (переважно нитки основи) мають високу МІЦНІСТЬ І ВИСОКИЙ модуль, і найбільш кращі арамідні нитки, більш конкретно - парамідні нитки Найбільш кращими є поліпарафенілен-терефталамідні (РРТА) У кращому варіанті здійснення винаходу нитки основи й утоку вибирають так, щоб вони були виготовлені з різних полімерів, наприклад, кращою є тканина, що містить нитки основи з п-араміду, а нитки утоку - із складного поліефіру Коли задовольняється необхідне співвідношення ЛІНІЙНИХ цільностей, лінійну ЩІЛЬНІСТЬ ниток першого набору вибирають так, щоб вона становила, щонайменше, близько 420 дтекс, переважно - 420 - 3360 дтекс, більш переважно - 420 - 1680 дтекс, а найбільше переважно - близько 840 -1100 дтекс Лінійна ЩІЛЬНІСТЬ ниток другого набору повинна бути, щонайменше, близько 50 дтекс, більш переважно - 50 - 280 дтекс, а найбільше переважно - близько 80-140 дтекс Під терміном "нитка" тут мається на увазі будь-який вид нитки, наприклад, штапельна нитка, кручена штапельна нитка, кручена елементарна нитка, некручена нитка зі змішаних волокон, а переважно - некручена елементарна нитка У кращому варіанті здійснення винаходу нитки кожного з двох шарів двошарової тканини з'єднані разом, наприклад, простьобуванням чи, переважно, адгезівним матеріалом Адгезівним матеріалом може бути клей, нанесений на нитки чи на тканину, наприклад, у вигляді оздоблювального складу Адгезівним матеріалом може також бути клейкий шар між двома шарами тканини подвійного шару До числа адгезійних матеріалів відносяться термопластичні, еластомерні та термореактивні речовини Можна також використовувати, щонайменше, для виготовлення частини другого набору ниток матеріал, що плавиться під тиском і/чи при Переважно, щоб стійкий до проникнення манагріванні, у такий спосіб здійснюючи з'єднання теріал мав співвідношення лінійної ЩІЛЬНОСТІ НИТОК ниток першого набору з нитками другого набору і першого набору до лінійної ЩІЛЬНОСТІ НИТОК другоне обов'язково також з'єднання двох шарів тканиго набору більше 7,5 Число ниток/см першого нани між собою До числа термопластичних матеріабору становить 3/5 - 20 ниток/см Більш краще лів відносяться полюлефіни, наприклад, поліетичисло ниток/см становить 4 - 1 5 ниток/см, а найлен і поліпропілен, поліамід, складний поліефір чи більш переважно - 5 - 12 ниток/см Число ниток/см суміші цих матеріалів Еластомерні матеріали другого набору становить 0,5 - 8 ниток/см Більш включають Kraton, каучук, силікон і т п Термореакраще число ниток/см становить 1 - 6 ниток/см, а ктивні матеріали включають епоксидні смоли, найбільше переважно - 2 - 4 ниток/см 3 міркувань смоли складного поліефіру, фенольно-альдегідні ефективності виробництва переважно, щоб персмоли, полімери складних ВІНІЛОВИХ ефірів і т п ший набір ниток являв собою нитки основи, а другий набір ниток - нитки утоку Другий набір ниток В іншому кращому варіанті здійснення винарозташований у поперечному напрямку стосовно ходу, щонайменше, одну із ЗОВНІШНІХ сторін стійких першого набору ниток Хоча звичайно ці набори до проникнення матеріалів покривають захисним розташовані приблизно перпендикулярно один шаром Захисний шар може бути термопластичодному, це не обов'язково Другий набір ниток моним чи еластомерним матеріалом, чи сумішшю же бути розташований під кутом, ВІДМІННИМ ВІД цих матеріалів Захисний шар наносять для захис90°, до першого набору ниток ту тканини від ушкодження при надмірному стиранні Стійкий ДО проникнення матеріал також містить другий набір ниток (переважно набір ниток Стійкий ДО проникнення матеріал містить, щоутоку), ХІМІЧНИЙ склад яких не відіграє вирішальну найменше, один подвійний шар, що складається з роль у цьому винаході Переважно, однак, щоб ці двох шарів тканини, що накладені перехресно під нитки мали високу МІЦНІСТЬ І ВИСОКИЙ модуль Це кутом і не обов'язково з'єднані один з одним Під особливо важливо, коли ці нитки вибирають із рятерміном "тканина" маються на увазі всі типи ткакористані без матеріалу матриці для одержання м'яких балістичних матеріалів Куленепробивні ткані матеріали ВІДОМІ, крім іншого, з європейського патенту ЕР 310199 Матеріали, описані в цьому патенті, складаються з комплексних ниток із полімеру з надвисокою молекулярною вагою, що мають високу МІЦНІСТЬ І ВИСОКИЙ модуль, причому нитки основи виготовлені з полімерних матеріалів, ВІДМІННИХ ВІД ТИХ, ІЗ ЯКИХ виготовлені нитки утоку У патенті Роси RU 2096542 описаний балістичний матеріал для куленепробивних жакетів, що містить нитки основи й утоку з поліпарафенілентерефталаміду (РРТА), у якому співвідношення ЛІНІЙНИХ щільностей ниток основи й утоку менше 4,17 Описані нитки основи, що мають лінійну ЩІЛЬНІСТЬ 143 - 588 дтекс, і нитки утоку, що мають лінійну ЩІЛЬНІСТЬ 588 - 930 дтекс, причому нитки утоку мають однакову чи більшу лінійну ЩІЛЬНІСТЬ, НІЖ нитки основи Особливо відзначено, що балістичні матеріали, у яких співвідношення ЛІНІЙНИХ щільностей ниток основи й утоку становить 1,59 4,17, мають поліпшену відхиляючу здатність Установлено, що СТІЙКІ ДО проникнення матеріали, що містять, щонайменше, подвійний шар тканини, який складається з двох шарів тканини, що розташовані перехресним образом під кутом, які відрізняються тим, що тканина складається з першого набору ниток, які розташовані з ЩІЛЬНІСТЮ 3,5 - 20 ниток/см і мають лінійну ЩІЛЬНІСТЬ, щонайменше, 420 дтекс, і з другого набору ниток, які розташовані з ЩІЛЬНІСТЮ 0/5 - 8 ниток/см і мають лінійну ЩІЛЬНІСТЬ, щонайменше, 50 дтекс, причому другий набір ниток розташований у поперечному напрямку стосовно першого набору ниток, і співвідношення лінійної ЩІЛЬНОСТІ ниток першого набору ниток до лінійної ЩІЛЬНОСТІ ниток другого набору більше 4,2, а співвідношення числа ниток/см першого набору до числа ниток/см другого набору більше одиниці, мають поліпшені балістичні властивості 54624 нин, наприклад, із полотняним, сатиновим переплетенням, переплетенням "рогожка", саржевим переплетенням і т п Кращими є тканини з полотняним переплетенням СТІЙКІ ДО проникнення матеріали можуть містити, щонайменше, один подвійний шар, щоскладається з двох шарів тканини, але звичайно накладають один на одного більшу КІЛЬКІСТЬ ПОДВІЙНИХ шарів Придатною КІЛЬКІСТЮ ПОДВІЙНИХ шарів є 5 - 100, а найбільш кращою - 6 - 35 подвійних шарів Щонайменше, в одному подвійному шарі два шари тканини розташовують друг до друга під кутом Кращими кутами є 30° - 90° Кут у 90° є найкращим Для м'яких захисних засобів найбільший ефект досягається при використанні матеріалу, у якому шари тканини у всіх подвійних шарах розташовані під кутом, переважно - під кутом 90° Перший набір ниток першого шару тканини подвійного шару може бути розташований паралельно чи під кутом до першого набору ниток першого шару тканини суміжного подвійного шару шару Загальна поверхнева густина конструкції II становила 4400г/м 2 Значення V50 визначали, використовуючи кулі 9 x 1 9 типу Para DM 11A1B2, де V5o - швидкість, при якій 50% куль зупиняється і 50% куль цілком проникають Було встановлено, що Vso для конструкції І становить 471м/с, а для конструкції II 481 м/с Приклад 2 Конструкція III була виготовлена аналогічно конструкції І з 19 шарів із нитки Twaron® з ЛІНІЙНОЮ ЩІЛЬНІСТЮ 930 дтекс (із триацетату целюлози 709 Microfilament, фірми Akzo Nobel), а не з Kevlar (ЩІЛЬНІСТЬ розташування ниток основи - 10,4 ниток/см, ЩІЛЬНІСТЬ розташування ниток утоку - 2 нитки/см, співвідношення лінійної ЩІЛЬНОСТІ ниток основи до лінійної ЩІЛЬНОСТІ ниток утоку - 6,6) Загальна поверхнева густина конструкції III становила 4330г/м 2 , швидкість Vso (визначена з використанням куль 9 х 19 типу Para DM 11A1B2) становила 490м/с ПОДВІЙНІ шари прикріплюють друг до друга, використовуючи клейкий шар чи простьобування Такий клейкий шар може бути виготовлений з вищезгаданих адгезійних матеріалів і він має товщину 4 - Збмкм, переважно 8 - 20мкм Способи виготовлення подвійних шарів добре ВІДОМІ В ЦІЙ галузі техніки Звичайно, тканину виготовляють шляхом навивання ниток основи на снувальний вал із наступним ткацтвом на ткацькому верстаті Одиночний шар може бути не обов'язково просочений чи ламінований і може бути підданий каландруванню Щонайменше, два шари тканини можуть бути з'єднані разом, переважно під кутом друг до друга, шляхом простьобування, нагрівання чи впливу тиском Порівняльний приклад З Конструкція IV була виготовлена з 22 шарів тканини з Twaron® із триацетату целюлози 709 (фірми Akzo Nobel) Нитки основи й утоку виготовлені з ниток Twaron® із ЛІНІЙНОЮ ЩІЛЬНІСТЮ 930 дтекс Microfilament (фірми Akzo Nobel) (ЩІЛЬНІСТЬ по основі й утоку - 10,5 ниток/см, співвідношення ЛІНІЙНИХ щільностей основних і утокових ниток становила 1) Загальна поверхнева густина конструкції IV становила 4400г/м , швидкість Vso (визначена з використанням куль 9 х 19 типу Para DM 11А1В2) становила 460 - 465м/с Винахід відноситься також до виробів типу куленепробивних жилетів і захисних пластин, виготовлених із згаданої вище тканини ВІДПОВІДНО ДО способів, відомих фахівцям у цій галузі техніки Винахід нижче проілюстрований наступними прикладами Приклад 1 Конструкція І була виготовлена згідно з цим винаходом Конструкція містить 21 подвійний шар тканини з поверхневою густиною близько 100г/м , яка виготовлена з ниток основи Kevlar® з ЛІНІЙНОЮ ЩІЛЬНІСТЮ 1100 дтекс (фірми DuPont) (8,6 ниток/см) і ниток утоку зі складного поліефіру з ЛІНІЙНОЮ ЩІЛЬНІСТЮ 140 дтекс (Trevira® 710 фірми Hoechst) (2 нитки/см) Співвідношення лінійної ЩІЛЬНОСТІ ниток основи до лінійної ЩІЛЬНОСТІ ниток утоку становило 7,9 Шари були ламіновані разом із двома шарами поліетиленової плівки (із поліетилену низької густини (ПЕНГ) фірми ЕКВ) товщиною Юмкм Загальна поверхнева густина конструкції І становила 4300г/м 2 ЛІНІЙНОЮ ЩІЛЬНІСТЮ 930 дтекс (ЩІЛЬНІСТЬ ПО ОСНОВІ Конструкція II була виготовлена згідно з цим винаходом і містила 20 подвійних шарів тієї ж тканини, яку використовували в конструкції І, і по одному шару поліетиленової плівки (з поліетилену низької густини (ПЕНГ) фірми ЕКВ) товщиною Юмкм з обох ЗОВНІШНІХ сторін подвійного шару і між кожними двома шарами тканини подвійного Приклад 4 Конструкція V була виготовлена з 50 здвоєних шарів тканини, виготовленої з ниток Twaron® із 9,5 ниток/см, ЩІЛЬНІСТЬ по утоку - 2 нитки/см, нитки утоку з Trevira® 710 із ЛІНІЙНОЮ ЩІЛЬНІСТЮ 140 дтекс, співвідношення ЛІНІЙНИХ щільностей ниток основи й утоку становило 6,6) Шари були ламіновані один до одного з використанням сополімерного зв'язуючого ПЕНГ (уміст смоли 35%) при температурі 115°С і тиску 2,5МПа Загальна поверхнева густина конструкції V становила 6500г/м 2 , швидкість Vso (визначена з використанням куль 0,357 Magnum FJ СВ SC) становила 484м/с Порівняльний приклад 5 Конструкція VI була виготовлена з 44 шарів тканини з Twaron® із триацетату целюлози 709 (лінійна ЩІЛЬНІСТЬ 930 дтекс, поверхнева густина 200г/м 2 полотняного переплетення) Матеріал був покритий модифікованим полімером полівшілбутераль (уміст смоли 23%) і ламінований при температурі 160°С і тиску 1,0МПа Загальна поверхнева густина становила 10800г/м 2 , швидкість Vso (визначена з використанням куль 0,357 Magnum FJ СВ SC) становила 487м/с При використанні згаданих вище складу смоли, вмісту смоли й умов ламінування поверхнева густина не могла бути знижена без зниження значення ШВИДКОСТІ V50 54624 Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24