Ткань и многослойный защитный пакет из нее

Группа изобретений относится к материалам для баллистически стойкой одежды. Предложена ткань для изготовления баллистически стойкого изделия, характеризующаяся поверхностной плотностью, не превышающей 200 г/м². Ткань выполнена полотняным, саржевым или сатиновым переплетением из комплексной нити с линейной плотностью, не превышающей 120 текс. Нить сформована с использованием фильеры, содержащей не менее 300 отверстий, из прядильного раствора ароматического сополимера хлорангидрида двухосновной терефталевой кислоты и диаминов бензимидазола и п-фенилендиамина. Предложен также баллистический стойкий пакет, состоящий из слоев ткани и имеющий удельную баллистическую стойкость V₅₀ до 170 м/с/кг. Изобретение направлено на повышение баллистической стойкости ткани. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

 

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано при изготовлении защитных технических материалов и специальной защитной одежды от воздействия ряда поражающих факторов.

Из уровня техники по патенту RU №2155313 МПК от 24.11.1999 известна ткань, выполненная из арамидных нитей, состоящих из одинакового количества высокопрочных микронитей семейства русар круглого поперечного сечения одинакового диаметра, не превышающего 10 мкм. Указанная ткань полотняного переплетения изготовлена из нити 14.3 текс с плотностью нитей по основе и утку 37 нит/см и 38 нит/см соответственно, имеет поверхностную плотность, не превышающую 120 г/м². Бронепанель, содержащая известную ткань, имеет плотность до 6 кг/м² и показывает скорость 50%-ного непробития до 700 м/с, или с учетом веса удельную V₅₀ до 116.7 м/с/кг.

Из уровня техники известно изготовление пулезащитных жилетов (ЕР 0241681 В1 от 25.02.87.) из арамидных комплексных нитей общей линейной плотности менее 110 текс, преимущественно ниже 85 текс с линейной плотностью отдельного филамента от 0.8 до 1.4 дтекс.

Описанные в патенте пулестойкие мягкие жилеты, изготовленные из тканей полотняного переплетения, имеют поверхностную плотность 220 г/м², плотность по основе и утку 13 нит/см и 12.5 нит/см соответственно. Защитный пакет имеет скорость 50%-ного непробития V₅₀=480 м/с, или с учетом веса слоев пакета удельную баллистическую стойкость V₅₀=156 м/с/кг мягкого пакета.

Технической задачей, на достижение которой направлено настоящее изобретение, является повышение удельной баллистической стойкости изделия.

Указанная задача достигается тем, что ткань из комплексной нити выполнена главным переплетением - полотняным, саржевым, сатиновым.

Она имеет поверхностную плотность, не превышающую 200 г/м². Комплексная нить сформована из прядильного раствора ароматического сополимера хлорангидрида двухосновной терефталевой кислоты и диаминов бензимидазола и п-фенилендиамина при скорости формования до 18 м/мин и фильерной вытяжке до +5.0 % с достижением увеличенной поверхности упорядоченной структуры, характеризуемой R₁₀₂₀, равной, по меньшей мере, 15.

Поверхность упорядоченной структуры характеризуется величиной дихроизма полосы 1020 см^-1, отвечающей за колебания фенилового радикала в п-положении.

Комплексная нить сформована через фильеру, содержащую не менее 300 отверстий.

Полученная комплексная нить имеет линейную плотность, не превышающую 120 текс, и обработана водным полимерным раствором после процесса перематывания.

Комплексная нить содержит элементарные волокна круглого и некруглого сечения диаметром, не превышающим 10 мкм.

Согласно изобретению, позволяющему достичь поставленную техническую задачу, предложен защитный пакет, выполненный из слоев ткани по любому из пунктов 1-4 и имеющий удельную баллистическую стойкость V₅₀ до 170 м/с/кг.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Ткань выработана сатиновым переплетением из комплексной нити линейной плотности 29.4 текс, сформованной из прядильного раствора ароматического сополимера дихлорангидрида терефталевой кислоты с диамином бензимидазола и п-фенилендиамином со скоростью 18 м/мин и вытяжкой +5.0 % через фильеру с количеством отверстий 300. Комплексная нить содержит элементарные волокна круглого сечения с R₁₀₂₀, равной 18.

Комплексная нить с круткой 50 кр/м после перематывания обработана полимерным раствором с нанесением 1.5 % от веса ткани.

Характеристики комплексной нити, ткани и защитного пакета на ее основе приведены в таблице 1.

Таблица 1
№	Показатель	Значение
1	Поверхностная плотность ткани, г/м2	126
2	Переплетение	сатиновое
3	Линейная плотность комплексной нити, текс по основе/ по утку	29.4/29.4
4	Удельная разрывная нагрузка комплексной нити, сН/текс	265
5	Линейная плотность элементарного волокна в нити, мкм	9.28
6	Величина дихроизма полосы 1020 см-1 для элементарного волокна R1020	18.5
7	Вес защитного пакета, кг	4.0
8	Баллистическая стойкость пакета V50, м/с	680
9	Удельная баллистическая стойкость V50 м/с/кг	170

Пример 2.

Ткань выработана полотняным переплетением из комплексной нити линейной плотности 58.8 текс, сформованной из прядильного раствора ароматического сополимера дихлорангидрида терефталевой кислоты с диамином бензимидазола и п-фенилендиамином со скоростью 16 м/мин и вытяжкой - 13.0 % через фильеру с количеством отверстий 590. Комплексная нить состоит из элементарных волокон круглого сечения с R₁₀₂₀, равной 17.3.

Комплексная нить с круткой 50 кр/м после перематывания обработана полимерным раствором с нанесением 1.2% от веса ткани. Характеристики комплексной нити, ткани и защитного пакета на ее основе приведены в таблице 2.

Таблица 2
№	Показатель	Значение
1	Поверхностная плотность ткани, г/м2	178
2	Переплетение	полотняное
3	Линейная плотность комплексной нити, текс по основе/ по утку	58.8/58.8
4	Удельная разрывная нагрузка комплексной нити, сН/текс	250
5	Линейная плотность элементарного волокна в нити, мкм	9.35
6	Величина дихроизма полосы 1020 см-1 для элементарного волокна	17.3
7	Вес защитного пакета, кг	4.0
8	Баллистическая стойкость пакета V50, м/с	648
9	Удельная баллистическая стойкость V50 м/c/кг	162

Пример 3.

Ткань выработана переплетением саржа 2/2 из комплексной нити линейной плотности 120 текс, сформованной из прядильного раствора ароматического сополимера дихлорангидрида терефталевой кислоты с диамином бензимидазола и п-фенилендиамином со скоростью 12 м/мин и вытяжкой - 1.5 % через фильеру с количеством отверстий 1180. Комплексная нить состоит из элементарных волокон некруглого сечения с R₁₀₂₀, равной 16.1.

Комплексная нить с круткой 100 кр/м после перематывания обработана полимерным раствором с нанесением 1.4 % от веса ткани.

Характеристики комплексной нити, ткани и защитного пакета на ее основе приведены в таблице 3.

Таблица 3
№	Показатель	Значение
1	Поверхностная плотность ткани, г/м2	200
2	Переплетение	саржа 2/2
3	Линейная плотность комплексной нити, текс по основе/ по утку	120/120
4	Удельная разрывная нагрузка комплексной нити, сН/текс	237
5	Линейная плотность элементарного волокна в нити, мкм	9.44
6	Величина дихроизма полосы 1020 см-1 для элементарного волокна	16.1
7	Вес защитного пакета, кг	4.0
8	Баллистическая стойкость пакета V50, м/с	640
9	Удельная баллистическая стойкость V50 м/с/кг	160

1. Ткань для изготовления баллистически стойкого изделия, характеризующаяся поверхностной плотностью, не превышающей 200 г/м², и выполненная полотняным, саржевым или сатиновым переплетением из комплексной нити с линейной плотностью, не превышающей 120 текс, сформованной с использованием фильеры, содержащей не менее 300 отверстий, из прядильного раствора ароматического сополимера хлорангидрида двухосновной терефталевой кислоты и диаминов бензимидазола и п-фенилендиамина при скорости до 18 м/мин и фильерной вытяжке до +5.0% с поверхностью упорядоченной структуры R₁₀₂₀, равной по меньшей мере 15, перемотанной и затем обработанной водным полимерным раствором.

2. Ткань по п.1, в которой комплексная нить содержит элементарные волокна диаметром, не превышающим 10 мкм.

3. Баллистический стойкий пакет, состоящий из слоев ткани по любому из пп.1 и 2 и имеющий удельную баллистическую стойкость V₅₀ до 170 м/с/кг.