Устойчивое к пробиванию изделие
Изобретение относится к устойчивому к пробиванию изделию. Изделие содержит пакет (6) из ламинатов (7), содержащих, по меньшей мере, один слой из волокон и один слой из полимерного материала. Волокна выполнены по стандарту ASTM D-885 с прочностью 2000 МПа. Пакет (6) окружен первой отдельной защитной оболочкой, а также полностью окружен второй защитной оболочкой (1). Вторая защитная оболочка (1) связана или сплетена в виде единого целого или выполнена составной. Обеспечивается повышение устойчивости изделия к пробиванию. 14 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к устойчивому к пробиванию изделию, содержащему по меньшей мере один пакет из ламинатов по меньшей мере из одного слоя, содержащего волокна с прочностью по меньшей мере 2000 МПа в соответствии с ASTM D-885 и по меньшей мере один полимерный материал, причем этот по меньшей мере один пакет окружен первой отдельной защитной оболочкой.
Устойчивые к пробиванию изделия, содержащие ламинаты из волокон в полимерном материале, в целом известны. Например, в публикации WO 99/21446 А2 раскрыта баллистически стойкая защитная одежда, содержащая множество волокон, которые заделаны в полимерный материал. Уложенные друг на друга ламинаты могут быть снабжены тканой оболочкой, например, из нейлона или полиэфирного волокна.
Однако в таких устойчивых к пробиванию изделиях, в частности, при обстреле под углом устойчивого к пробиванию изделия, особенно велика опасность выхода пули на краю. А именно, уже заторможенная за счет проникновения через ламинаты пуля соскальзывает по относительно гладким ламинатам и выходит на крае, если она имеет слишком мало энергии для пробивания других ламинатов. Выходящая в краевой зоне антибаллистически действующего пакета пуля представляет опасность ранения не только для человека, который носит устойчивое к пробиванию изделие, но также для лиц, которые находятся вблизи носителя.
Поэтому задачей данного изобретения является создание устойчивого к пробиванию изделия указанного вначале вида, в котором устраняется или по меньшей мере уменьшается этот недостаток уровня техники.
Задача решена с помощью устойчивого к пробиванию изделия, содержащего по меньшей мере один пакет ламинатов по меньшей мере из одного слоя, содержащего волокна с прочностью по меньшей мере 2000 МПа в соответствии с ASTM D-885 и по меньшей мере один полимерный материал, причем этот по меньшей мере один пакет окружен первой отдельной защитной оболочкой, и дополнительно этот по меньшей мере один пакет по существу полностью окружен второй отдельной оболочкой, которая связана или сплетена в виде единого целого или является составной.
Под устойчивым к пробиванию изделием следует понимать изделие, которое имеет сдерживающие пулю и/или защищающие от прокола свойства.
Под понятием «волокно» следует понимать удлиненное тело, продольный размер которого намного больше поперечных размеров ширины и толщины. Соответственно, понятие «волокно» охватывает мононити, комплексные нити, ленту, пряжу, полосу, штапель или другие виды рубленых, резаных или прерывистых волокон и т.п. с регулярными или не регулярными поперечными сечениями. При этом понятие «волокно» охватывает несколько указанных выше образований или их комбинацию.
По меньшей мере один пакет ламинатов вследствие его антибаллистических свойств называется в последующем также антибаллистически действующим пакетом или пакетом. Несмотря на название «антибаллистически действующий пакет», этот пакет может иметь также защищающие от прокола свойства.
Отдельная первая защитная оболочка называется в последующем также просто защитной оболочкой. Также вторая отдельная оболочка называется в последующем просто оболочкой. Однако за счет обозначения оболочек отдельными и называния первой защитной оболочкой и второй оболочкой должно поясняться, что защитная оболочка и оболочка являются двумя, отдельными друг от друга оболочками. Покрытие защитной оболочки или оболочки (полностью или частично) не должно пониматься как дополнительная оболочка.
Вязаная или плетеная цельная или составная оболочка может называться в последующем цельной или составной оболочкой, или просто оболочкой.
Под цельной оболочкой следует понимать оболочку, которая состоит лишь из одной части, и для изготовления этой оболочки нет необходимости в соединении нескольких отдельных частей оболочки. Цельная оболочка уже при изготовлении выполняется лишь из одной части. Например, кругловязаный рукав является цельной оболочкой в смысле изобретения. Предпочтительно, вязаный рукав связан так, что рукав совсем не имеет или, соответственно, имеет лишь одну открытую кромку (проход). Однако также вязаный или плетеный рукав, который имеет два или несколько проходов в виде открытых кромок, должен пониматься как цельный в смысле изобретения, если для образования оболочки необходимо закрывать лишь открытые кромки (например, посредством зашивания). Оболочка, которая возникает за счет того, что соединяются друг с другом две или больше отдельных частей, не должна пониматься в качестве цельной в смысле изобретения.
Составная оболочка в смысле изобретения состоит из нескольких частей, которые соединяются вместе для изготовления составной оболочки. Например, оболочка, состоящая из передней части и задней части, которые соединены друг с другом, является составной оболочкой в смысле изобретения. Составная оболочка может быть, например, изготовлена из продаваемого на метры товара, при этом переднюю часть и заднюю часть вырезают из этого товара.
Защитная оболочка может состоять из отталкивающего воду и грязь и непроницаемого для света материала. За счет защитной оболочки антибаллистически действующий материал должен предпочтительно защищаться от влаги и солнечного излучения. В качестве материала для защитной оболочки можно применять, например, непроницаемую для ультрафиолетового света полимерную пленку.
Предпочтительно, оболочка состоит по меньшей мере частично из волокон с прочностью по меньшей мере 900 МПа, измеренной в соответствии с ASTM D-885.
В другом варианте выполнения предпочтительно, если оболочка состоит по меньшей мере частично из волокон с прочностью по меньшей мере 1160 МПа, измеренной в соответствии с ASTM D-885.
Кроме того, оболочка предпочтительно состоит полностью из волокон с прочностью по меньшей мере 900 МПа, или оболочка состоит полностью из волокон с прочностью по меньшей мере 1160 МПа, особенно предпочтительно оболочка состоит полностью или частично из волокон с прочностью по меньшей мере 2500 МПа, особенно предпочтительно по меньшей мере 3000 МПа. При этом прочность волокон измеряется в соответствии с ASTM D-885. Если оболочка наряду с волокнами с требуемой прочностью имеет еще и другие волокна, то предпочтительно, если другие волокна имеют меньшую прочность. За счет этого можно успешно предотвращать выход пули на краю из-за применения волокон с высокой прочностью, однако несмотря на это оболочка не становится излишне дорогой или тяжелой благодаря волокнам с меньшей прочностью.
Предпочтительно, оболочка по существу полностью окружена защитной оболочкой. При этом антибаллистически действующий пакет предпочтительно полностью окружен оболочкой. Однако, естественно возможно, чтобы защитная оболочка была по существу полностью окружена оболочкой. Это означает, что антибаллистически действующий пакет и защитная оболочка полностью окружены оболочкой.
Под по существу полным окружением должно пониматься, что окружается по меньшей мере 80% поверхности подлежащего окружению предмета. Однако при полном окружении предпочтительно окружается вся поверхность подлежащего окружению предмета.
Предпочтительно, волокна для оболочки состоят из полиэтилена, полипропилена, ароматического полиамида, полибензоаксозола, полибензотиазола, сложного полиэфира, полиамида, естественных полимеров или природных волокон (таких как, например, хлопок или лен). Кроме того, возможно также изготовление оболочки из более чем одного вида волокон или из более чем одного вида пряжи.
Предпочтительно, ламинаты образованы из волокон, которые относятся к одной или нескольким группам полиэтиленов со сверхвысоким молекулярным весом, полипропиленов со сверхвысоким молекулярным весом, ароматических полиамидов, полибензоаксазолов или полибензотиазолов. Примером пряжи из волокон из полиэтилена со сверхвысоким молекулярным весом является Spectra® или Dyneema®. Примером пряжи из ароматического полиамида является Twaron®. Естественно, ламинаты могут быть изготовлены из более чем одного вида волокон или больше чем из одного вида пряжи.
Волокна для изготовления оболочки и ламинатов предпочтительно имеются в виде пряжи. Пряжи для изготовления оболочки и ламинатов могут быть пряжами из комплексной нити, пряжами из штапельного волокна или смесей из комплексных нитей и штапельного волокна.
Пряжи предпочтительно образуют в ламинате слой пряжи.
Предпочтительно, пряжи слоя пряжи присутствуют в ламинатах в однонаправленной структуре. Возможным примером для слоя пряжи с однонаправленной структурой является Twaron®LFT GF4, который предлагается фирмой Teijin Aramid GmbH. Однако предпочтительно также, если пряжи располагаются в слое пряжи в виде многонаправленной структуры или если пряжи находятся в слое пряжи в виде ткани. Естественно, внутри антибаллистически действующего пакета могут присутствовать также различно выполненные ламинаты. Например, пакет может быть образован из ламинатов со слоем пряжи из расположенных в одном направлении пряж и из ламинатов со слоем ткани в качестве слоя пряжи. Когда слой пряжи в ламинатах образован тканью, то предпочтительно применяются ткани Twaron® T751, T730, CT716, CT732, CT714, CT704, CT707, CT709, CT612, CT613, CT615, CT736 и/или Т750 фирмы Teijin Aramid GmbH. Можно также применять в качестве слоя пряжи ткань с дополнительными слоями, при этом дополнительный слой не должен быть из полимерного материала.
Ламинаты предпочтительно имеют на каждой стороне слоя пряжи полимерный материал. Естественно, полимерным материалом может быть снабжена также лишь одна сторона слоя пряжи, или же полимерный материал может быть расположен между двумя слоями пряжи. Относительно полимерного материала между двумя слоями можно сослаться на публикацию WO 00/008411 А1, полное содержание которой включается в данное описание. Предпочтительно, полимерный материал может относиться к группе термопластичных полимеров. Возможны также смеси из указанных полимерных материалов. Например, полимерный материал накладывается или наносится в виде пленки на слой пряжи и затем с использованием тепла и давления спрессовывается с ним с образованием ламината.
Однако полимерный материал может находиться также в виде матрицы, в которую заделаны пряжи и которая наносится полностью или лишь частично на пряжи, например, в виде жидкого покрытия. Кроме того, можно также покрывать пряжи полимерным материалом уже перед образованием слоя пряжи, так что дальнейшее применение полимерного материала не является больше обязательно необходимым. Предпочтительно, ламинаты выполнены как указано в публикации ЕР 1 241 432 А1. Полное содержание публикации ЕР 1 241 432 А1 включается в данное описание.
В качестве полимерного материала можно применять сополимер на основе полиэтилена, такой как, например, Candal® фирмы Lorica Research Limited, или поликарбонат.
Предпочтительно, оболочка имеет несколько зон поверхности, при этом зоны поверхности предпочтительно отличаются друг от друга. Особенно предпочтительно, если эти зоны поверхности различаются по имеющемуся весу единицы поверхности, имеющейся упругости, типу применяемых пряж, титра применяемых пряж и/или в отношении применяемых переплетений.
Кроме того, зоны поверхности могут отличаться друг от друга также относительно имеющейся в них плотности петель. Таким образом, зоны поверхности могут быть с успехом образованы с различными свойствами внутри оболочки.
Предпочтительно, оболочка имеет краевую зону и центральную зону, при этом краевая зона окружает кромки антибаллистически действующего пакета. Краевая зона и центральная зона могут образовывать различные зоны поверхности оболочки. Кроме того, предпочтительно все кромки антибаллистически действующего пакета по существу полностью окружены краевой зоной оболочки. При по существу полном окружении кромок краевой зоной, краевая зона проходит сначала параллельно основной плоскости прохождения ламината в первом направлении, затем по существу перпендикулярно основной плоскости прохождения ламината вдоль кромок ламината, а затем снова параллельно основной плоскости прохождения ламината противоположно первому направлению. Таким образом, кромки полностью обрамляются краевой зоной. Таким образом, можно благоприятным образом предотвращать выход пули, несмотря на окружение кромок, из бреши внутри окружения кромок и ранение человека.
Предпочтительно, краевая зона оболочки имеет более высокий вес единицы поверхности и/или большую упругость, чем центральная зона оболочки. Краевая зона может быть, например, за счет применяемой в ней пряжи или используемого в ней соединения, более стабильной, более эластичной и/или более прочной, чем центральная зона оболочки. Возможно также, что в краевой зоне применяются также стоевые нити. Кроме того, возможно, что краевая зона по сравнению с центральной зоной имеет большее число петельных рядов и/или петельных столбиков. За счет этого обеспечивается возможность соответствующего выполнения лишь зоны поверхности (краевой зоны), которая должна предотвращать боковой выход пули. Центральная зона может быть менее стабильной, менее упругой и/или иметь меньший вес единицы поверхности и, тем самым, быть более легкой и более дешевой в изготовлении. Однако возможно также, что центральная зона оболочки имеет больший вес единицы поверхности и/или большую эластичность, чем краевая зона оболочки.
Текстильное плоскостное образование (плетение или вязание), из которого изготавливается оболочка, может обычно иметь вес единицы поверхности между 100 г/м2 и 700 г/м2. При этом вес единицы поверхности определяется на основании однослойной пробы материала, причем проба материала имеет приблизительно одинаковую долю краевой зоны и центральной зоны. Кроме того, например, вся оболочка или лишь зоны поверхности оболочки могут быть изготовлены из пряжи из комплексной нити с титром пряжи от 210 dtex до 3360 dtex.
Предпочтительно, оболочка имеет по меньшей мере одно отверстие, в которое вводится антибаллистически действующий пакет.
Если оболочка имеет несколько проходов, которые возникают при изготовлении оболочки и которые после изготовления должны быть закрыты, то они предпочтительно зашиваются. При зашивании таких проходов возникают соединительные швы. Предпочтительно, закрывание проходов осуществляется так, что при этом не возникают соединительные швы в краевой зоне оболочки. Например, при составной оболочке можно выбирать более длинную переднюю часть или заднюю часть, так что для закрывания оболочки более длинная часть накладывается над проходом на более короткую часть оболочки. При этом более длинная часть предпочтительно лежит на более короткой части в центральной зоне. Более длинная часть оболочки затем сшивается с более короткой частью в центральной зоне, так что соединительный шов лежит в центральной зоне оболочки.
При составной оболочке отдельные части оболочки могут быть соединены друг с другом, например, в краевой зоне. При цельной оболочке оболочка предпочтительно не имеет проходов. При этом оболочка без проходов является оболочкой, которая уже при изготовлении выполнена без открытых кромок. Например, образованное посредством вязания на плосковязальных машинах образование может представлять оболочку без проходов, когда все кромки оболочки закрываются уже за счет плоского вязания. Такая оболочка после изготовления снабжается отверстием, при этом отверстие предусмотрено для введения антибаллистически действующего пакета. Это отверстие не следует рассматривать в качестве прохода (соответственно, отверстия прохода) оболочки. Отверстие может оставаться открытым после введения антибаллистически действующего пакета. Однако если отверстие всё же должно быть закрыто, то отверстие можно зашивать или заклеивать, или же отверстие может быть перекрыто с самозакрыванием с помощью зоны перехлеста.
Предпочтительно, оболочка и особенно предпочтительно краевая зона оболочки изготавливается из пряж из поли(р-фенилентерефталамида), которые предлагаются, например, фирмой Teijin Aramid GmbH под названием TWARON®. Пряжи имеют прочность 3380 МПа в соответствии с ASTM D-885, и пряжа предпочтительно имеет титр 550 dtex. Если краевая зона изготавливается из другой пряжи, чем центральная зона, то центральную зону можно изготавливать из пряж с меньшей прочностью по сравнению с краевой зоной, и/или из пряж меньшей стоимости. Например, центральная зона может состоять из полиэфирной пряжи, хлопковой пряжи, вискозной пряжи или смеси указанных пряж.
Ниже приводится более подробное описание изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых схематично изображено:
фиг. 1 - цельная оболочка для антибаллистически действующего пакета;
фиг. 2 - поперечное сечение части антибаллистически действующего пакета с цельной оболочкой;
фиг. 3 - частичная зона структуры трикотажного полотна для цельной оболочки;
фиг. 4 - оболочка с входными отверстиями от пуль.
На фиг. 1 схематично показана оболочка 1 для имеющего антибаллистическое действие пакета 6 (не изображен на фиг. 1). Оболочка 1 имеет краевую зону 4 и центральную зону 5, которые образуют различные зоны поверхности оболочки 1. Краевая зона 4 может иметь, например, за счет применяемых волокон или имеющихся в ней переплетений более высокую стабильность или более высокую упругость, чем центральная зона 5. Поскольку центральная зона по существу не должна иметь антибаллистических свойств, то центральная зона 5 может иметь, например, меньший вес единицы поверхности, чем краевая зона 4, и может быть изготовлена из не имеющих антибаллистического действия пряж. За счет этого оболочка 1 становится в целом более легкой и более дешевой в изготовлении. Краевая зона 4 может иметь ширину, например, 6-25 см, особенно предпочтительно 10-18 см, совсем предпочтительно 13-15 см. В показанном на фиг. 1 примере выполнения оболочка 1 связана в виде одной части, при этом в зонах 3 петли накинуты для достижения скругления. За счет этого возникает цельная оболочка 1 без возникновения проходного отверстия. Для изготовления оболочки 1 без прохода можно оболочку 1 изготавливать, например, на плосковязальной машине. При изготовлении цельной оболочки 1 с помощью плосковязальной машины за один рабочий ход вяжется передняя часть и задняя часть цельной оболочки 1. Для соединения друг с другом передней части и задней части петли накидываются в зоне 3. В качестве альтернативного решения, в вязаной оболочке 1 краевая зона 4 может быть связана гладкой лицевой. Оболочка 1 предпочтительно имеет отверстие 2, через которое в оболочку 1 вводится антибаллистически действующий пакет 6. Отверстие 2 может быть закрыто после введения антибаллистически действующего пакета 6, например, с помощью шва или посредством заклеивания. Предпочтительно, в качестве сшивающей пряжи применяется антибаллистически действующая пряжа, и шов выдерживается как можно меньшим. Однако особенно предпочтительно, если шов сдвинут в центральную зону 5. Однако возможно также такое выполнение отверстия 2, что на стороне отверстия 2 образуется своего рода напуск. Затем этот напуск можно, аналогично клапану почтового конверта, вводить в отверстие 2 после введения антибаллистического пакета 6, или он может закрывать отверстие 2. За счет этого возникает самозакрывающийся замок отверстия 2. Оболочка может быть изготовлена, например, из пряжи из поли(р-фенилентерефталамида).
На фиг. 2 схематично показано поперечное сечение части антибаллистически действующего пакета 6 с частью оболочки 1 согласно изобретению. Антибаллистически действующий пакет 6 состоит из нескольких ламинатов 7, которые лежат друг на друге внутри антибаллистически действующего пакета 6. Ламинаты 7 вводятся в само по себе закрытую оболочку 1 через отверстие 2, так что ламинаты 7 и, тем самым, антибаллистически действующий пакет 6 полностью окружен оболочкой 1. При этом краевая зона 4 оболочки 1 проходит выше и ниже ламинатов 7 и вдоль кромок ламинатов 7. Следовательно, зона кромок ламинатов 7 обрамлена краевой зоной 4 оболочки 1. Особенно предпочтительно, если все зоны кромок ламинатов 7 окружены, соответственно, обрамлены выше и ниже кромок, а также вдоль кромок краевой зоной 4 оболочки 1. Если пуля скользит вбок, вверх или вниз по ламинату 7 антибаллистически действующего пакета 6, то пуля задерживается краевой зоной 6 цельной оболочки 1.
На фиг. 3 схематично показана часть структуры трикотажного полотна для цельной оболочки 1. При этом показанный участок представляет вязальный узор для части краевой зоны 4 оболочки 1. Краевая зона задней части А изготовлена за счет комбинации петельного ряда, состоящего из петель и полупетель, и петельного ряда, состоящего лишь из петель. Ряд В представляет в качестве примера изготовление передней части и ряд С представляет в качестве примера изготовление задней части, при этом передняя часть и задняя часть оболочки 1 изготавливаются за один рабочий ход на плосковязальной машине.
На фиг. 4 схематично показан имеющий антибаллистическое действие пакет 6 с оболочкой 1 после испытания обстрелом. В антибаллистически действующий пакет 6 оболочки 1 произведено 4 выстрела, при этом каждое входное пулевое отверстие I, II, III и IV обозначено крестиком в круге. Двойные стрелки показывают каждая расстояние R, при этом расстояние R является расстоянием входного пулевого отверстия от кромки оболочки 1, соответственно, антибаллистически действующего пакета 6. Перед обстрелом антибаллистически действующего пакета 6, его вместе с оболочкой 1 поворачивают из показанного на фиг. 4 положения в направлении D или в направлении Е, при этом угол поворота составляет 45° (в соответствии с нормой HOSDB, класс обстрела HG2). При выполнении выстрелов, которые должны приводить к образованию входных пулевых отверстий I и III, антибаллистически действующий пакет 6 и оболочку 1 поворачивают в направлении Е. При выполнении выстрелов, которые должны приводить к образованию входных отверстий II и IV, антибаллистически действующий пакет 6 и оболочку 1 поворачивают в направлении D.
Ниже приводится более подробное описание изобретения на основании следующих примеров.
Примеры
Антибаллистически действующующие пакеты, образованные из ламинатов, были выполнены одинаково при испытаниях на обстрел и испытаниях на защиту от прокалывания как для сравнительных примеров, так и для данных примеров.
Каждый антибаллистически действующий пакет состоял из 26 наложенных друг на друга слоев “Pro-Tector” фирмы TenCate. Pro-Tector состоит из пряжи Para-Aramid из комплексной нити 930dtex f1000, тип 2040, которая соткана в ткань (Twaron® CT709 фирмы Teijin Aramid GmbH), при этом на обеих сторонах на ткань наламинирована термопластичная пленка под названием Candal® фирмы Lorica Research Limited. Пряжи для изготовления ткани имели прочность 3380 МПа, измеренную в соответствии с ASTM D-885. Ткань имеет полотняное переплетение 1/1, вес единицы поверхности 200 г/м2 и число нитей 10,5 на 1 см в направлении основы и утка.
Пример 1
Для примера 1 антибаллистически действующий пакет был вложен в цельную оболочку 1, при этом антибаллистически действующий пакет был полностью окружен цельной оболочкой. Для изготовления оболочки применяли пряжу Twaron® 550dtex f500, тип 2040 фирмы Teijin Aramid GmbH. Пряжа для изготовления оболочки имела прочность 3380 МПа, измеренную в соответствии с ASTM D-885. Оболочку вязали с помощью программируемой плосковязальной машины CMS фирмы H. Stoll GmbH&Co.KG, при этом для соединения передней части оболочки с задней частью оболочки были накинуты петли. Краевая зона оболочки связана с комбинацией петель и полупетель, как показано на фиг. 3, имела ширину 13 см и вес единицы поверхности 395 г/см2. Центральная зона оболочки имела переплетение лицо-изнанка и вес единицы поверхности 326 г/см2. Вес антибаллистически действующего пакета с оболочкой согласно изобретению составил 1193 г.
Пример 2
Оболочка для примера 2 изготовлена как оболочка в примере 1, однако была разрезана в краевой зоне, так что образовались передняя часть и задняя часть. Затем передняя часть и задняя часть были снова сшиты друг с другом в краевой зоне, при этом для этого были применены два окружных шва с челночным стежком. В качестве сшивной пряжи применялась арамидная пряжа 840 dtex, f1000, тип 2000. Вес оболочки и антибаллистически действующего пакета составил 1411 г. Центральная зона оболочки имела вес единицы поверхности 326 г/см2. Краевая зона оболочки имела вес единицы поверхности 395 г/см2.
Пример 3
Оболочка для примера 3 изготовлена с помощью плосковязальной машины в виде одной части в соответствии с тем же способом и того же вида, что и оболочка в примере 1. Однако в качестве пряжи для оболочки применялась смешанная пряжа из 50% хлопка и 50% полиакрила тонкости Nm28/2. Такие пряжи предлагаются, например, фирмами AS Schaefer Garne GmbH или WGF. Вес оболочки и антибаллистически действующего пакета составил 1423 г. Общий вес оболочки составил 133 г.
Сравнительный пример 1
Для сравнительного примера 1 антибаллистически действующий пакет был полностью окружен сравнительной оболочкой. Сравнительная оболочка состояла из передней части оболочки и задней части оболочки, которые были обе вырезаны из слоев ткани. Передняя часть оболочки и задняя часть оболочки были сшиты друг с другом с помощью арамидной пряжи 840 dtex, f1000, тип 2000, при этом для этого применялись два окружных шва с челночным стежком в краевой зоне. Слои ткани для передней части оболочки и задней части оболочки были изготовлены с помощью рапирного ткацкого станка из арамидной пряжи 550 dtex, f500, тип 2040. Слои ткани для сравнительной оболочки имели льняное переплетение 1/1 и количество нитей 110 на 10 см в направлении основы и утка. Такие слои ткани известны, например, под названием CT 612 фирмы Teijin Aramid GmbH. Вес сравнительной оболочки с антибаллистически действующим пакетом составил 1339 г. Сравнительная оболочка не имела центральной зоны и краевой зоны с различными свойствами.
Сравнительный пример 2
Для сравнительного примера 2 антибаллистически действующий пакет был выполнен как антибаллистически действующие пакеты примеров 1-3 и сравнительного примера 1. Однако антибаллистический пакет для сравнительного примера 2 не был окружен оболочкой или сравнительной оболочкой.
Антибаллистически действующие пакеты для примеров и сравнительного примера 1 вводились через отверстие в оболочках, соответственно, в сравнительной оболочке, при этом антибаллистически действующие пакеты были полностью окружены оболочками, соответственно, сравнительной оболочкой. Отверстия находились в оболочках примеров на расстоянии 3,5 см от нижней кромки краевой зоны. В сравнительной оболочке частичная зона шва для соединения передней части и задней части оставлена открытой, с целью обеспечения возможности введения антибаллистически действующего пакета. Эта частичная зона была закрыта посредством зашивания после введения антибаллистически действующего пакета и перед обстрелом пакета.
Антибаллистически действующие пакеты с соответствующими оболочками согласно сравнительному примеру 1 и примерам 1-3, и антибаллистически действующий пакет согласно сравнительному примеру 2, были подвергнуты обстрелу в соответствии с британским стандартом HOSDB, класса HG2 с расстояния 5 м. При этом все антибаллистически действующие пакеты обстреливались так, что возникали входные отверстия I, II, III и IV от пуль, при этом, как указывалось выше в описании фиг. 4, антибаллистически действующий пакет и оболочку поворачивали, соответственно, в направлении D или Е. На противоположной обстрелу стороне ламинатов и внутри оболочек как в сравнительном примере, так и в примерах 1-3 был расположен слой пенопласта толщиной 5 мм фирмы Alanto Limited под названием Protect-a-cell 1 Vinyl Nitrile. Позади антибаллистически действующих пакетов и оболочек определяли возникающую травму с помощью пластилинового блока Roma, который был также расположен на противоположной обстрелу стороне ламинатов, однако снаружи оболочки. Испытания на обстрел проводились для примеров 1-3 и для этого сравнительного примера под углом 45°.
Испытание 1 на обстрел
Калибр: 9 мм Para
Боеприпасы: VMR/DM11
| Таблица 1 | |||
| V (м/с) |
R (расстояние места входа пули от кромки оболочки) (см) | Местонахождение пули после обстрела | |
| Пример 1 | 424 | 11 | Оболочка |
| Пример 1 | 428 | 11 | Оболочка |
| Пример 1 | 425 | 11 | Оболочка |
| Пример 1 | 420 | 11 | Оболочка |
| Пример 2 | 420 | 11 | Оболочка |
| Пример 2 | 425 | 11 | Оболочка |
| Пример 2 | 427 | 11 | Оболочка |
| Пример 2 | 422 | 11 | Оболочка |
| Пример 3 | 423 | 11 | Оболочка |
| Пример 3 | 421 | 12 | Выход из оболочки |
| Пример 3 | 424 | 11 | Выход из оболочки |
| Пример 3 | 425 | 12 | Оболочка |
| Сравнительный пример 1 | 430 | 11 | Выход из оболочки |
| Сравнительный пример 1 | 421 | 11 | Выход из оболочки |
| Сравнительный пример 1 | 424 | 11 | Выход из оболочки |
| Сравнительный пример 1 | 423 | 11 | Выход из оболочки |
| Сравнительный пример 2 | 429 | 11 | Выход из пакета |
| Сравнительный пример 2 | 421 | 11 | Выход из пакета |
| Сравнительный пример 2 | 423 | 11 | Выход из пакета |
| Сравнительный пример 2 | 431 | 11 | Выход из пакета |
Из таблицы 1 следует, что цельная или составная оболочка может предотвращать выход пули на краю, если цельная или составная оболочка связана. В частности, при этом из примера 3 следует, что даже при применении собственно не имеющих антибаллистического действия пряж для изготовления вязаной оболочки по меньшей мере в 50% случаев может предотвращаться боковой выход пули из оболочки и, тем самым, из устойчивого к пробиванию изделия. Оболочка из антибаллистически действующих пряж, которая, однако, изготовлена посредством сшивания двух слоев ткани (сравнительный пример 1), в противоположность этому не может предотвращать краевой выход пули. Сравнительный пример 2 иллюстрирует, что при обстреле пакета ламината в качестве антибаллистически действующего пакета под углом 45°, пули выходят сбоку из антибаллистически действующего пакета. Без оболочки антибаллистически действующего пакета согласно изобретению пуля затем выходит также из устойчивого к пробиванию изделия, за счет чего возникает опасность ранения носителя изделия или окружающих лиц.
Испытание 2 на обстрел
Калибр: 0,357 Magnum
Боеприпасы: TMF/REM
Применяемые в испытании 1 на обстрел боеприпасы обычно деформируются менее сильно при попадании и пробивании ламинатов, чем вид боеприпасов TMF/REM (испытание 2 на обстрел). За счет этого опасность краевого выхода пули из антибаллистически действующего пакета больше, чем при применяемых в испытании 2 на обстрел боеприпасов. Основываясь на знании этого и на том, что вязаная оболочка уже сдерживает меньше деформирующиеся боеприпасы, обстрел боеприпасами TMF/REM пакетов с оболочкой согласно примерам 2 и 3, не выполнялся. Таким образом, в испытании 2 на обстрел выполнялся обстрел лишь пакета с оболочкой, выполненной в соответствии с примером 1, и пакета со сравнительной оболочкой, указанной в сравнительном примере 1.
| Таблица 2 | |||
| V (м/с) |
R (расстояние места входа пули от кромки оболочки) (см) | Местонахождение пули после обстрела | |
| Пример 1 | 456 | 11 | Оболочка |
| Пример 1 | 451 | 11 | Оболочка |
| Пример 1 | 449 | 11 | Оболочка |
| Пример 1 | 452 | 11 | Оболочка |
| Сравнительный пример 1 | 442 | 11 | Выход из оболочки |
| Сравнительный пример 1 | 442 | 11 | Выход из оболочки |
| Сравнительный пример 1 | 447 | 11 | Выход из оболочки |
| Сравнительный пример 1 | 448 | 11 | Выход из оболочки |
В испытании 2 на обстрел пули также пробили некоторые из ламинатов, затем проскользили по ламинатам и были остановлены цельной вязаной оболочкой (пример 1). Таким образом, краевой выход пуль может быть предотвращен также при этом виде боеприпасов во всех испытаниях на обстрел с помощью цельной вязаной оболочки. В противоположность этому, при тканой оболочке пуля не задерживалась, пробивала сравнительную оболочку (сравнительный пример 1) и выходила из устойчивого к пробиванию изделия. Таким образом, несмотря на применение антибаллистически действующей пряжи для изготовления сравнительной оболочки, с помощью тканой сравнительной оболочки не предотвращается краевой выход пули и, тем самым, опасность ранения лиц.
При испытаниях на обстрел пули сначала проникают через оболочки и несколько ламинатов при обстреле под углом, за счет чего уменьшается кинетическая энергия пуль, и они вследствие этого тормозятся. Если кинетическая энергия слишком мала для проникновения через следующий ламинат, то пуля скользит по ламинату. Оболочки согласно изобретению выполнены в краевой зоне так, что такая пуля может улавливаться, соответственно, останавливаться. За счет этого пуля остается внутри оболочки согласно изобретению и, тем самым, внутри антибаллистически действующего пакета.
Испытание на защиту от прокалывания
Изделие, выполненное как в примере 1, и изделие, выполненное как в сравнительном примере 2 (т.е. без оболочки), проверялись на предмет защиты от прокалывания, при этом испытание проводилось в соответствии с британским стандартом HOSDB. Подлежащий испытанию класс защиты был KR 1. Испытание на защиту от прокалывания выполнялось ножом, при этом нож падал с энергией 36 Дж на антибаллистически действующий пакет с оболочкой (пример 1) или, соответственно, без оболочки (сравнительный пример 2). На противоположной атаке стороне ламинатов в примере 1 и сравнительном примере 2 был расположен слой пенопласта толщиной 5 мм фирмы Alanto Limited под названием Protect-a-cell 1 Vinyl Nitrile. Слой пенопласта был расположен в примере 1 внутри оболочки. В таблице 3 показано пробивание изделия согласно примеру 1 и согласно сравнительному примеру 2.
| Таблица 3 | ||
| Пример 1 | Сравнительный пример 2 | |
| Пробивание (мм) | 7 | 10 |
| 2 | 13 | |
| 0 | 13 | |
| 4 |
Из таблицы 3 следует, что оболочка, выполненная как в примере 1, приводит к улучшению свойств защиты изделия от прокалывания. Для специалиста было совершенно поразительно и неожиданно, что вязаная оболочка может как предотвращать выход пуль из изделия, так и улучшать свойства зажиты изделия от прокалывания. Поскольку оболочка уменьшает пробивание изделия по сравнению с изделием без оболочки, то представляется, что пакет из ламинатов для сравнимой защиты от прокалывания должен иметь меньше слоев ламината, чем это было бы необходимо в изделии без оболочки. За счет этого можно предпочтительно уменьшать вес пакета и, тем самым, вес изделия.
Перечень позиций
1 Оболочка
2 Отверстие
3 Зоны
4 Краевая зона
5 Центральная зона
6 Имеющий антибаллистическое действие пакет
7 Ламинат
А Краевая зона задней части
В Ряд
С Ряд
D Направление
Е Направление
R Расстояние (между входным отверстием пули и кромкой антибаллистически действующего пакета)
I,II,III,IV Входное отверстие пули.
1. Устойчивое к пробиванию изделие, содержащее, по меньшей мере, один пакет (6) из ламинатов (7), по меньшей мере, из одного слоя, содержащего волокна с прочностью, по меньшей мере, 2000 МПа в соответствии с ASTM D-885, и по меньшей мере один полимерный материал, причем этот по меньшей мере один пакет (6) окружен первой отдельной защитной оболочкой, отличающееся тем, что этот по меньшей мере один пакет (6) по существу полностью окружен второй отдельной оболочкой (1), причем эта вторая отдельная оболочка (1) связана или сплетена в виде единого целого или выполнена составной.
2. Устойчивое к пробиванию изделие по п.1, отличающееся тем, что вторая отдельная оболочка (1) состоит, по меньшей мере, частично из волокон с прочностью по меньшей мере 900 МПа, измеренной в соответствии с ASTM D-885.
3. Устойчивое к пробиванию изделие по п.1, отличающееся тем, что вторая отдельная оболочка (1) состоит, по меньшей мере, частично из волокон с прочностью по меньшей мере 1160 МПа, измеренной в соответствии с ASTM D-885.
4. Устойчивое к пробиванию изделие по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что вторая отдельная оболочка (1) по существу полностью окружена первой отдельной защитной оболочкой.
5. Устойчивое к пробиванию изделие по п.1, отличающееся тем, что волокна находятся в ламинатах (7) в однонаправленной структуре.
6. Устойчивое к пробиванию изделие по п.1, отличающееся тем, что волокна находятся в ламинатах (7) в многонаправленной структуре.
7. Устойчивое к пробиванию изделие по п.1, отличающееся тем, что волокна находятся в ламинатах (7) в виде ткани.
8. Устойчивое к пробиванию изделие по п.1, отличающееся тем, что волокна ламинатов (7) выбраны из одной или нескольких групп полиэтиленов со сверхвысоким молекулярным весом, полипропиленов со сверхвысоким молекулярным весом, ароматических полиамидов, полибензоаксазолов или полибензотиазолов.
9. Устойчивое к пробиванию изделие по п.1, отличающееся тем, что волокна второй отдельной оболочки выбраны из одной или нескольких групп полиэтиленов, полипропиленов, ароматических полиамидов, полибензоаксозолов, полибензотиазолов, сложных полиэфиров, полиамидов, естественных полимеров или природных волокон.
10. Устойчивое к пробиванию изделие по п.1, отличающееся тем, что полимерный материал выбран из группы, включающей термопластичные полимеры, эластомеры, реактопласты или их смеси.
11. Устойчивое к пробиванию изделие по п.1, отличающееся тем, что вторая отдельная оболочка (1) имеет несколько зон поверхности, причем зоны поверхности отличаются друг от друга.
12. Устойчивое к пробиванию изделие по п.11, отличающееся тем, что зоны поверхности отличаются друг от друга в отношении имеющегося веса единицы поверхности, имеющейся эластичности, применяемых пряж, титра применяемых пряж и/или относительно применяемых переплетений.
13. Устойчивое к пробиванию изделие по п.1, отличающееся тем, что вторая отдельная оболочка (1) имеет краевую зону (4), причем краевая зона (4) окружает кромки по меньшей мере одного пакета (6).
14. Устойчивое к пробиванию изделие по п.1, отличающееся тем, что вторая отдельная оболочка (1) имеет центральную зону (5).
15. Устойчивое к пробиванию изделие по п.1, отличающееся тем, что вторая отдельная оболочка (1) имеет, по меньшей мере, одно отверстие (2), предназначенное для введения по меньшей мере одного пакета (6).
