專(zhuān)利名稱(chēng)：:柔性的防刺穿/防沖擊制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于防沖擊威脅和防止被尖銳器件例如鋤、釘子、錐子等剌穿(或剌傷)威脅的柔性衣服。這些衣服必須盡可能柔軟以確保足夠舒適從而適宜穿著。能提供這些保護(hù)作用的柔性衣服也通常稱(chēng)為防護(hù)衣。
背景技術(shù)：
：能保護(hù)穿著者免受沖擊威脅、或子彈的防護(hù)衣已經(jīng)在商業(yè)上應(yīng)用一段時(shí)間。能保護(hù)穿著者免受剌穿(或剌傷)威脅的防護(hù)衣在九十年代中期在商業(yè)上應(yīng)用。例如，1996年11月26日發(fā)表的美國(guó)專(zhuān)利5，578，358(Foy等)和1997年4月22日頒發(fā)的美國(guó)專(zhuān)利5，622，771(Chiou)公開(kāi)了防剌穿的柔性制品，基本上由織物組成，織物緊密因子是至少0.75，由小于500分特的芳族聚酰胺紗線織造而成。用于防沖擊威脅的防護(hù)衣不是必須能有效防止剌穿。相反的情況也是如此，即保護(hù)穿著者不被剌傷的防護(hù)衣也不是必須能有效防止沖擊威脅。最近，已經(jīng)出現(xiàn)了在單一保護(hù)性衣物中能保護(hù)穿著者免受多種類(lèi)型的穿透?jìng)?包括剌穿和沖擊威脅)的防護(hù)衣。例如，美國(guó)專(zhuān)利6，103，646(Chiou)公開(kāi)了層狀結(jié)構(gòu)的組合以防止剌穿和沖擊威脅。其外表面是穿透沖擊面(strikeface)，包括從線性密度小于500分特的芳族聚酰胺紗線緊密織造的織物層。內(nèi)表面包括防沖擊層。美國(guó)專(zhuān)利5，960，470(Bachner)公開(kāi)了一種防剌穿片，包含多層織造片材的柔性層，具有至少60個(gè)補(bǔ)頭(end)/英寸芳族聚酰胺纖維的織紋，其中芳族聚酰胺纖維由長(zhǎng)絲構(gòu)成，這些長(zhǎng)絲提供50，000，000到90，000，000個(gè)長(zhǎng)絲跨接/平方英寸(7，750，015到13，950，027個(gè)長(zhǎng)絲跨接/平方厘米)，以及至少兩個(gè)子片。該專(zhuān)利還公開(kāi)了這種防剌穿片可以與防沖擊片組合，其中防沖擊片位于防沖擊/防剌穿表物的沖擊面上，或防沖擊片位于兩個(gè)防剌穿片之間。此外，美國(guó)專(zhuān)利6，131，193(Bachner)和6，219，842(Bachner)公開(kāi)了一種防沖擊/防剌穿衣物，含有具有芳族聚酰胺纖維的防剌穿片，所述纖維提供50，000，000到90，000，000個(gè)長(zhǎng)絲跨接/平方英寸(7，750，015到13，950，027個(gè)長(zhǎng)絲跨接/平方厘米)，以及至少一種具有大于90，000，000個(gè)長(zhǎng)絲跨接/平方英寸(大于13，950，027個(gè)長(zhǎng)絲跨接/平方厘米)的織造纖維的防沖擊片，和任選地復(fù)合片。
發(fā)明內(nèi)容在本發(fā)明的第一方面，防剌穿和防沖擊制品包含防剌穿片和防沖擊片。防剌穿片具有多個(gè)彼此相鄰的第一織物的柔性層。第一織物是由經(jīng)向和緯向上的多個(gè)第一種紗線制成，其中第一種紗線具有50-600旦尼爾(55-660分特)的線性密度，并且包含多個(gè)第一種長(zhǎng)絲，在經(jīng)向和諱向上都有40-100個(gè)第一種紗線/英寸(15.7-39.4個(gè)第一種紗線/厘米)。防沖擊片具有多個(gè)彼此相鄰的第二織物的柔性層。第二織物層是由經(jīng)向和緯向上的多個(gè)第二種紗線制成，其中第二種紗線具有100至不超過(guò)840旦尼爾(110至不超4過(guò)930分特)的線性密度，并且包含多個(gè)第二種長(zhǎng)絲，這些長(zhǎng)絲在所述第二種織物中提供20，000，000到不超過(guò)90，000，000個(gè)長(zhǎng)絲跨接/平方英寸(3，100，006到不超過(guò)13，950，027長(zhǎng)絲跨接/平方厘米)。在經(jīng)向和緯向上都有5至小于40個(gè)第二種紗線/英寸(2至小于15.7個(gè)第二種紗線/厘米)。還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以在保持優(yōu)異防剌性能的同時(shí)更大程度地改進(jìn)防沖擊性能，其中防剌和防沖擊制品包含防剌穿片和防沖擊片，其中防剌穿片具有能提供25，000，000到不超過(guò)300，000，000個(gè)長(zhǎng)絲跨接/平方英寸(3，875，007到不超過(guò)46，500，093個(gè)長(zhǎng)絲跨接/平方英寸)的纖維，防沖擊片具有能提供20，000，000到不超過(guò)90，000，000長(zhǎng)絲跨接/平方英寸(3，100，006到不超過(guò)13，950，027個(gè)長(zhǎng)絲跨接/平方英寸)的紗線。本發(fā)明的適用性的其它范圍將從下面的詳細(xì)描述變得顯而易見(jiàn)。但是，應(yīng)該理解的是詳細(xì)描述和具體實(shí)施例雖然描述了本發(fā)明的實(shí)施方案，但是僅僅是為了說(shuō)明目的，因?yàn)楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員將根據(jù)詳細(xì)說(shuō)明能夠在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)進(jìn)行各種改變和改進(jìn)。應(yīng)該理解的是上述總體描述和以下的詳細(xì)描述都僅僅是示例性和解釋性的，并不限制本發(fā)明。圖1顯示了本發(fā)明的防剌穿和防沖擊制品的放大透視圖。具體實(shí)施方式本發(fā)明的保護(hù)性制品特別用于提供防止被尖銳器件例如鋤、釘子、錐子等剌穿以及防沖擊的雙重保護(hù)。更重要的是，警察、獄警(correctionalofficer)和保安人員將通過(guò)同一保護(hù)衣物獲得防剌和防沖擊的同時(shí)保護(hù)。—般，柔性的防剌性制品是使用由具有高韌性和剛性的紗線材料織造的織物層制成；其中，防剌穿程度是紗線的線性密度和織紋的緊密性的函數(shù)。紗線的線性密度越低且織紋越緊密，防剌穿性就越大?！?，柔性的防沖擊性制品是在足夠的層中使用由具有高韌性和剛性的紗線材料織造的織物層制成以有效地防止特定傷害。用于防沖擊的織物通常使用具有較高線性密度且當(dāng)織造時(shí)與織紋緊密性幾乎無(wú)關(guān)的紗線，除了避免極緊密的織紋以避免由于編織過(guò)硬而損害紗線纖維。為了形成能有效地同時(shí)防剌和防沖擊穿透的保護(hù)結(jié)構(gòu)，以前已經(jīng)提出材料的組合。在這里，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了完全不同的材料組合，能顯著改進(jìn)保護(hù)作用。本發(fā)明的特定組合使用防剌材料和防沖擊材料，顯示良好的防沖擊作用和良好的防剌作用，并與以前已有的有效防沖擊防剌穿透的保護(hù)結(jié)構(gòu)相比具有優(yōu)異的性能。十分重要的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)能提供優(yōu)異防沖擊和防剌作用的柔性衣物是由不會(huì)受到導(dǎo)致高生產(chǎn)成本的生產(chǎn)限制的纖維制成。本發(fā)明的防沖擊和防剌制品可以如下制備將由多個(gè)防剌織物層制成的防剌穿片和由多個(gè)防沖擊織物層制成的防沖擊片面對(duì)面地放置在一起，按照需要在它們之間有或沒(méi)有其它材料層。這些用于形成制品中片的層可以例如縫制在一起，或者它們可以堆疊在一起并且例如保持在織物包裝中連接。這些構(gòu)成每種片的層通常放置在一起，從而該復(fù)合材5料可以視為具有不同層部分的結(jié)構(gòu)。圖1顯示了本發(fā)明的防沖擊和防剌制品IO，具有由防沖擊織造織物的層12形成的防沖擊片11以及由防剌織造織物的層14形成的防剌穿片13。防剌穿片是由多個(gè)彼此相鄰的防剌織物的柔性層制成，該織物是由經(jīng)向上的多個(gè)第一種紗線和緯向上的多個(gè)第一種紗線制成。防剌穿片的第一種紗線具有50-600旦尼爾(55-660分特)的線性密度。在經(jīng)向和諱向上都有40-100個(gè)紗線/英寸(15.7-39.4個(gè)第一種紗線/厘米)。在一個(gè)實(shí)施方案中，在經(jīng)向和諱向上都有45-80個(gè)紗線/英寸(17.7-31.5個(gè)紗線/厘米)。防剌穿片的第一種紗線是由多個(gè)長(zhǎng)絲制成。在一個(gè)實(shí)施方案中，這些長(zhǎng)絲在防剌穿片的織物中提供25，000，000(3，875，007)到不超過(guò)300，000，000(46，500，093)個(gè)；大于90，000，000(13，950，027)到不超過(guò)250，000，000(38，750，077)個(gè)；或25，000，000(3，875，007)到小于50，000，000(7，750，015)個(gè)長(zhǎng)絲跨接/平方英寸(/平方厘米)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，防剌穿片的紗線具有至少10g/旦尼爾(9g/分特)的韌性和至少2%的斷裂伸長(zhǎng)率。在另一個(gè)實(shí)施方案中，防剌穿片的第一種紗線具有50-600旦尼爾(55-660分特)的線性密度，優(yōu)選100-500旦尼爾(110-550分特)，和這些長(zhǎng)絲具有0.3_8.0旦尼爾(0.33-8.9分特)的線性密度，優(yōu)選0.5-4.0旦尼爾(0.55-4.44分特)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，防剌穿片具有0.15到不超過(guò)1.50磅/平方英尺(732到不超過(guò)7320克/平方米)的面密度，優(yōu)選0.2到不超過(guò)0.90磅/平方英尺(優(yōu)選976到不超過(guò)4394克/平方米)。防沖擊片是由多個(gè)彼此相鄰的防沖擊織物的柔性層制成，這些織物層是由經(jīng)向上的多個(gè)第二種紗線和緯向上的多個(gè)第二種紗線制成。防沖擊片的第二種紗線具有100至不超過(guò)840旦尼爾(110至不超過(guò)930分特)的線性密度，并且在經(jīng)向和諱向上都有5至小于40個(gè)第二種紗線/英寸(2至小于15.7個(gè)第二種紗線/厘米)。防沖擊片的紗線包含多個(gè)長(zhǎng)絲，這些長(zhǎng)絲在所述防沖擊片的織物中提供20，000，000(3，100，006)到不超過(guò)90，000，000(13，950，027)個(gè)長(zhǎng)絲跨接/平方英寸(/平方厘米)，優(yōu)選35，000，000(5，425，010)到85，000，000(13，175，026)個(gè)長(zhǎng)絲跨接/平方英寸(/平方厘米)。在一個(gè)實(shí)施方案中，在經(jīng)向和緯向上都有10-36個(gè)紗線/英寸(3.94-14.2個(gè)紗線/厘米)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，防沖擊片的紗線具有100-800旦尼爾(110-890分特)、優(yōu)選150-750旦尼爾(167-833分特)的線性密度，和這些長(zhǎng)絲具有0.3-8.0旦尼爾(0.33-8.9分特)的線性密度，優(yōu)選0。5-4.0旦尼爾(0.55-4.44分特)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，防沖擊片的紗線具有至少10g/旦尼爾(9g/分特)的韌性和至少2%的斷裂伸長(zhǎng)率。防沖擊片和防剌穿片可以實(shí)際上按照任何順序放置。在一個(gè)實(shí)施方案中，防沖擊片位于穿透沖擊面；在另一個(gè)實(shí)施方案中，防剌穿片位于穿透沖擊面。優(yōu)選防剌穿片位于穿透沖擊面上。多于一個(gè)的防剌穿片和/或防沖擊片可以用于形成防沖擊和防剌制品。例如防沖擊和防剌制品可以包含防剌穿片作為沖擊面，在相鄰位置上是防沖擊片，然后是另一防剌穿片作為內(nèi)表面緊貼穿著者的身體。在另一個(gè)實(shí)施方案中，防沖擊織物的層和防剌織物的層不是互相混合的，使得防沖擊片和防剌穿片是基本分離的。在另一個(gè)實(shí)施方案中，防沖擊織物的層和防剌織物的層6是互相混合的，使得防沖擊片和防剌穿片不是分開(kāi)的。但是，優(yōu)選的是，這些層和片應(yīng)該按照防沖擊片和防剌穿片基本分開(kāi)的方式排列。優(yōu)選的是，多個(gè)第一種和第二種層12、14中的至少一層的織物是織造的。最優(yōu)選的是，多個(gè)第一種和第二種層12、14中的所有織物都是織造的。但是，這種織物可以是織造的、編織的或非織造的結(jié)構(gòu)。"非織造"是指纖維的網(wǎng)絡(luò)，包括單向的(如果包含在基體樹(shù)脂內(nèi))、氈化的等。"織造"是指任何織物織紋，例如平紋織紋、四經(jīng)破緞紋、席紋織紋、緞紋織紋、斜紋織紋等。平紋織紋是最常見(jiàn)的。防沖擊織物的多個(gè)層可以由相同或不同的材料制成。相似地，防剌織物的多個(gè)層可以由相同或不同的材料制成。防沖擊織物和防剌織物的這些層可以由相同或不同的材料制成。防沖擊織物和/或防剌織物的這些層也可以獨(dú)立含有基體樹(shù)脂或粘合劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，織物的這些層被基體樹(shù)脂基本上圍繞和基本上浸漬，這些基體樹(shù)脂包含熱固性樹(shù)脂或熱塑性樹(shù)脂，或它們的混合物。各種合適的熱固性樹(shù)脂和熱塑性樹(shù)脂以及它們的混合物是現(xiàn)有技術(shù)中公知的，并可以用作基體樹(shù)脂。例如，熱塑性樹(shù)脂可以包括一種或多種聚氨酯、聚酰亞胺、聚乙烯、聚酯、聚醚醚酮、聚酰胺和聚碳酸酯等。熱固性樹(shù)脂可以是一種或多種基于環(huán)氧基的樹(shù)脂、基于聚酯的樹(shù)脂和酚醛類(lèi)樹(shù)脂等，優(yōu)選聚乙烯醇縮丁醛酚醛樹(shù)脂?；旌衔锟梢允菬峁绦詷?shù)脂和熱塑性樹(shù)脂的任何組合。在一個(gè)實(shí)施方案中，有2-32個(gè)、優(yōu)選5-25個(gè)防剌織物層。在另一個(gè)實(shí)施方案中，有10-70個(gè)、優(yōu)選15-60個(gè)防沖擊織物層。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的防沖擊和防剌制品對(duì)抗9mm子彈的V50沖擊性能是至少350m/秒。在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的防沖擊和防剌制品作為第一種制品，具有比第二種制品更好的沖擊V50性能，其中第二種制品包含具有與第一種制品相同面密度的防沖擊片和防剌穿片，但是在第二種制品的防沖擊片中具有大于90，000，000(13，950，027)個(gè)長(zhǎng)絲跨接/平方英寸(/平方厘米)?？梢晕挥诜罌_擊片和防剌穿片之間的其它層材料包括例如襯墊材料、粘合劑材料和防水材料等。用于在本發(fā)明中制備防剌和防沖擊織物層的紗線可以由有機(jī)纖維制成，包括聚酰胺、聚烯烴、聚苯并噁唑、聚苯并噻唑、聚{2，6-二咪唑并[4，5-b4'，5'-e]亞吡啶基_1，4(2，5-二羥基)亞苯基1(PIPD)，或它們的混合物。優(yōu)選紗線由聚酰胺制成。[0033]當(dāng)聚合物是聚酰胺時(shí)，優(yōu)選芳族聚酰胺。"芳族聚酰胺"表示其中至少85%酰胺鍵(-CO-NH-)直接與兩個(gè)芳環(huán)連接的聚酰胺。合適的芳族聚酰胺纖維描述在W.Black等的Man-MadeFibers-ScienceandTechnology，第2巻，297頁(yè)中(IntersciencePublishers,1968)的題為"Fiber—FormingAromaticPolyamides"的章節(jié)中。芳族聚酰胺纖維也公開(kāi)在美國(guó)專(zhuān)利4，172，938、3，869，429、3，819，587、3，673，143、3，354，127和3，094，511中。[0034]添加劑可以與芳族聚酰胺一起使用，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)最多10重量％的其它聚合物材料可以與芳族聚酰胺共混，或者可以使用共聚物，其具有多達(dá)10重量％的其它二胺取代芳族聚酰胺中的二胺，或具有多達(dá)10重量％的其它二酰氯取代芳族聚酰胺中的二酰氯。[0035]優(yōu)選的芳族聚酰胺是對(duì)-芳族聚酰胺，聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺(PPD-T)是優(yōu)選的對(duì)_芳族聚酰胺。PPD-T表示從對(duì)苯二胺與對(duì)苯二甲酰氯的摩爾/摩爾聚合獲得的均聚物，以及從引入少量其它二胺與對(duì)苯二胺和少量二酰氯與對(duì)苯二甲酰氯獲得的共聚物。一般而言，其它二胺和其它二酰氯的用量可以達(dá)到對(duì)苯二胺或?qū)Ρ蕉柞Ｂ鹊募s10摩爾％，或可能稍高，前提僅僅是其它二胺和其它二酰氯沒(méi)有干擾聚合反應(yīng)的反應(yīng)性基團(tuán)。PPD-T也表示從引入其它芳族二胺和其它芳族二酰氯比如例如2，6_萘二酰氯或氯代_或二氯代對(duì)苯二甲酰氯或3，4'-二氨基二苯基醚獲得的共聚物。當(dāng)聚合物是聚烯烴時(shí)，聚乙烯或聚丙烯是優(yōu)選的。聚乙烯表示主要線型的聚乙烯材料，優(yōu)選分子量大于1，000，000，可以含有少量的支鏈或共聚單體不超過(guò)5個(gè)改性單元/100個(gè)主鏈碳原子，以及還可以在其中混合不大于約50重量％的一種或多種聚合物添加劑，例如1-鏈烯聚合物，特別是低密度聚乙烯，聚丙烯等；或者低分子量添加劑，例如通常結(jié)合的抗氧化齊U、潤(rùn)滑齊U、紫外屏蔽劑和著色劑等。這些常稱(chēng)為擴(kuò)鏈聚乙烯(ECPE)。相似地，聚丙烯是主要線型的聚丙烯材料，優(yōu)選分子量大于1，000，000。高分子量線型聚烯烴纖維是可以從商業(yè)獲得的。在美國(guó)專(zhuān)利4，457，985中討論了聚烯烴纖維的制備。[0037]聚苯并噁唑(PB0)和聚苯并噻唑(PBZ)是合適的，例如描述在W093/20400中。聚苯并噁唑和聚苯并噻唑優(yōu)選由具有以下結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元組成[0038]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>雖然顯示的與氮原子連接的芳基可以是雜環(huán)的，但是它們優(yōu)選是碳環(huán)的；雖然它們是稠合或非稠合的多環(huán)體系，但是它們優(yōu)選是六元單環(huán)。雖然在雙唑的主鏈中顯示的基團(tuán)是優(yōu)選的對(duì)亞苯基，但是該基團(tuán)可以被不會(huì)干擾聚合物制備的任何二價(jià)有機(jī)基團(tuán)代替，或沒(méi)有基團(tuán)。例如，該基團(tuán)可以是最多12個(gè)碳原子的脂族基團(tuán)、亞甲苯基、亞聯(lián)苯基和雙亞苯基醚等。用于生產(chǎn)本發(fā)明纖維的聚苯并噁唑和聚苯并噻唑應(yīng)該具有至少25個(gè)、優(yōu)選至少100個(gè)重復(fù)單元。這些聚合物的制備以及它們的紡絲公開(kāi)在上述國(guó)際出版物W093/20400中。將參考以下工作實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明的制品。但應(yīng)該注意的是，本發(fā)明的概念不受這些實(shí)施例的限制。檢測(cè)方法以下檢測(cè)方法用于以下實(shí)施例中。線件密度。紗線或纖維的線性密度是通過(guò)根據(jù)ASTMD1907-97和D885-98中描述的工序稱(chēng)量已知長(zhǎng)度的紗線或纖維來(lái)確定的。分特定義為io，ooo米長(zhǎng)的紗線或纖維的重量，單位是克。在實(shí)際操作中，在開(kāi)始測(cè)試之前，將紗線樣品的分特檢測(cè)值、測(cè)試條件和樣品名稱(chēng)輸入計(jì)算機(jī)中；計(jì)算機(jī)記錄紗線斷裂時(shí)的載荷-伸長(zhǎng)率曲線，然后計(jì)算其性能。[0046]MiME。要檢測(cè)的纖維進(jìn)行調(diào)理，然后根據(jù)ASTMD885-98的工序進(jìn)行拉伸測(cè)試。韌性(斷裂韌性)、斷裂伸長(zhǎng)率和彈性模量是通過(guò)使檢測(cè)的纖維在Instron檢測(cè)儀上斷裂來(lái)石角定的(InstronEngineeringCorp.，Canton，Mass.)。面密度。織物層的面密度是通過(guò)檢測(cè)選定尺寸例如10cmxl0cm的各個(gè)單層的重量確定的。復(fù)合結(jié)構(gòu)的面密度是通過(guò)將各層的面密度加和確定的。防刺性。多層片的防剌性檢測(cè)是根據(jù)NIJStandard-0115.00"StabResistanceofPersonalBodyArmor"(關(guān)于剌穿的保護(hù)分類(lèi)，2000年9月發(fā)表)進(jìn)行。沖擊性能。多層片的沖擊V50實(shí)驗(yàn)是根據(jù)NIJStandard-0101.04"BallisticResistanceofPersonalBodyArmor"(2000年9月發(fā)表)進(jìn)行。實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例在以下實(shí)施例中，制備多個(gè)織物層的復(fù)合材料進(jìn)行防沖擊和防剌穿實(shí)驗(yàn)。約16"xl6"(40.6cmx40.6cm)的片用于這些實(shí)驗(yàn)。幾個(gè)不同的由具有不同線性密度和不同長(zhǎng)絲跨接數(shù)目的芳族聚酰胺紗線制成的織物分別用于防剌穿片和防沖擊片。芳族聚酰胺紗線是由E.I.duPontdeNemoursandCompany以商品名Kevlar⑧銷(xiāo)售。芳族聚酰胺是聚對(duì)苯二胺對(duì)苯二甲酰氯。防剌穿片和防沖擊片作為組合體系分別在兩個(gè)不同的約4.8kg/tf和5.9kg/m2的面密度水平堆疊在一起，進(jìn)行檢測(cè)以對(duì)比防剌穿和防沖擊性能。[0052]長(zhǎng)絲跨接是在經(jīng)向的一個(gè)長(zhǎng)絲橫跨過(guò)緯向上的一個(gè)長(zhǎng)絲的情況。長(zhǎng)絲跨接點(diǎn)的數(shù)目是基于在經(jīng)向和緯向上每個(gè)補(bǔ)頭計(jì)的長(zhǎng)絲數(shù)目以及每英寸(或每厘米如果有規(guī)定)計(jì)的補(bǔ)頭的總數(shù)目。跨接點(diǎn)的數(shù)目是通過(guò)將在纖維中長(zhǎng)絲的數(shù)目乘以在經(jīng)向上織紋中每英寸(或每厘米如果有規(guī)定)中的纖維數(shù)目，然后該值乘以跨接纖維中的長(zhǎng)絲數(shù)目與在緯向上織紋中每英寸(或每厘米如果有規(guī)定)中的跨接纖維數(shù)目的乘積來(lái)計(jì)算。例如，對(duì)于各種織物構(gòu)造的長(zhǎng)絲跨接點(diǎn)的總數(shù)是如下計(jì)算[0053]9<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>[0054]對(duì)于由不同線性密度的紗線制成的幾種不同的平紋織物，每平方英寸(每平方厘米，如果有規(guī)定)計(jì)的長(zhǎng)絲跨接數(shù)目、每英寸(每厘米，如果有規(guī)定)的補(bǔ)頭數(shù)目以及每個(gè)補(bǔ)頭計(jì)的長(zhǎng)絲數(shù)目的計(jì)算如下示例作為參考。線性密度，旦尼爾(分特)每個(gè)補(bǔ)頭計(jì)的長(zhǎng)絲每英寸(每厘米)的補(bǔ)頭數(shù)目<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>對(duì)比實(shí)施例1在對(duì)比實(shí)施例1中，12層的織物用作防剌性組分，該織物是由在平紋織紋中70個(gè)補(bǔ)頭/英寸(27.6個(gè)補(bǔ)頭/厘米)構(gòu)造的含有133個(gè)長(zhǎng)絲的220分特Kevlar⑧芳族聚酰胺織造的。該防剌性組分的每平方英寸(每平方厘米)計(jì)的長(zhǎng)絲跨接數(shù)目是86，676，100(13，434，822)，小于90，000，000(13，950，027)。防剌性組分的面密度是約1.5kg/m2。另外，16層的織物用作防沖擊組分，該織物是由在平紋織紋中26個(gè)補(bǔ)頭/英寸(10.2個(gè)補(bǔ)頭/厘米)構(gòu)造的含有560個(gè)長(zhǎng)絲的930分特Kevlar⑧芳族聚酰胺織造的。該防沖擊性組分的每平方英寸(每平方厘米)計(jì)的長(zhǎng)絲跨接數(shù)目是211，993，600(32，859，074)，大于90，000，000(13，950，027)。防沖擊組分的面密度是3.2kg/m2。組合的防剌和防沖擊片的總面密度是約4.7kg/m2。該組合片防剌穿的防剌實(shí)驗(yàn)顯示良好的防剌性，即當(dāng)分別在36焦耳和43焦耳檢測(cè)時(shí)沒(méi)有穿透。該組合片的防沖擊性V50實(shí)驗(yàn)顯示分別對(duì)9mm子彈有467米/秒的防沖擊V50性能，和對(duì)于40S&W子彈有434米/秒的防沖擊V50性能。實(shí)施例1在該實(shí)施例中，12層的織物用作防剌穿性組分，該織物是由在平紋織紋中70個(gè)補(bǔ)頭/英寸(27.6個(gè)補(bǔ)頭/厘米)構(gòu)造的含有133個(gè)長(zhǎng)絲的220分特Kevlar⑧芳族聚酰胺織造的。該防剌穿性組分的每平方英寸(每平方厘米)計(jì)的長(zhǎng)絲跨接數(shù)目是86，676，100(13，434，822)，小于90，000，000(13，950，027)。防剌穿性組分的面密度是1.5kg/m2。另外，28層的織物用作防沖擊組分，該織物是由在平紋織紋中31個(gè)補(bǔ)頭/英寸(12.2個(gè)補(bǔ)頭/厘米)構(gòu)造的含有267個(gè)長(zhǎng)絲的440分特Kevlar⑧芳族聚酰胺織造的。防沖擊組分的面密度是約3.2kg/m2。該防沖擊性組分的每平方英寸(每平方厘米)計(jì)的長(zhǎng)絲跨接數(shù)目是68，508，729(10，618，874)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于90，000，000(13，950，027)。組合的防剌穿和防沖擊片的總面密度是4.7kg/m2。該組合片防剌穿的防剌實(shí)驗(yàn)顯示良好的防剌性，即當(dāng)分別在36焦耳和43焦耳檢測(cè)時(shí)沒(méi)有穿透。進(jìn)行該組合片對(duì)9mm子彈和40S&W子彈的防沖擊V50實(shí)驗(yàn)。具有每平方英寸(每平方厘米)計(jì)長(zhǎng)絲跨接數(shù)目小于90，000，000(13，950，027)的構(gòu)造的防沖擊片的本發(fā)明制品顯示改進(jìn)的防沖擊性V50性能，分別對(duì)9mm子彈是496米/秒和對(duì)于40S&W子彈是461米/秒，這比對(duì)比實(shí)施例1的那些值分別高約7%和6%。實(shí)施例2在該實(shí)施例中，10層的織物用作防剌穿性組分，該織物是由在平紋織紋中50個(gè)補(bǔ)頭/英寸(19.7個(gè)補(bǔ)頭/厘米)構(gòu)造的含有267個(gè)長(zhǎng)絲的440分特Kevlar⑧芳族聚酰胺織造的。該防剌穿性組分的每平方英寸(每平方厘米)計(jì)的長(zhǎng)絲跨接數(shù)目是178，222，500(27，624，543)，該值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于90，000，000(13，950，027)。防剌穿性組分的面密度是1.7kg/m2。另外，34層的織物用作防沖擊組分，該織物是由在平紋織紋中26個(gè)補(bǔ)頭/英寸(10.2個(gè)補(bǔ)頭/厘米)構(gòu)造的含有267個(gè)長(zhǎng)絲的440分特Kevlar⑧芳族聚酰胺織造的。該防沖擊性組分的每平方英寸(每平方厘米)計(jì)的長(zhǎng)絲跨接數(shù)目是48，191，364(7，469，676)，顯著小于90，000，000(13，950，027)。防沖擊組分的面密度是3.2kg/m2。組合的防剌和防沖擊片的總面密度是約4.9kg/m2。該組合片防剌穿的防剌實(shí)驗(yàn)顯示良好的防剌性，即當(dāng)分別在36焦耳和43焦耳檢測(cè)時(shí)沒(méi)有穿透。對(duì)該組合片進(jìn)行防沖擊V50實(shí)驗(yàn)。具有每平方英寸(每平方厘米)計(jì)長(zhǎng)絲跨接數(shù)目小于90，000，000(13，950，027)的構(gòu)造的防沖擊片的本發(fā)明制品顯示顯著改進(jìn)的防沖擊性V50性能，分別對(duì)9mm子彈是507米/秒和對(duì)于40S&W子彈是468米/秒，這比對(duì)11比實(shí)施例1的那些值分別高約9%和8%。實(shí)施例3在該實(shí)施例中，10層的織物用作防剌穿性組分，該織物是由在平紋織紋中63個(gè)補(bǔ)頭/英寸(24.8個(gè)補(bǔ)頭/厘米)構(gòu)造的含有150個(gè)長(zhǎng)絲的330分特Kevlar⑧芳族聚酰胺織造的。該防剌穿性組分的每平方英寸(每平方厘米)計(jì)的長(zhǎng)絲跨接數(shù)目是158，760，000(24，607，849)，該值顯著大于90，000，000(13，950，027)。防剌穿性組分的面密度是1.6kg/m2。另外，25層的織物用作防沖擊組分，該織物是由在平紋織紋中35個(gè)補(bǔ)頭/英寸(13.8個(gè)補(bǔ)頭/厘米)構(gòu)造的含有267個(gè)長(zhǎng)絲的440分特i;evlar⑧芳族聚酰胺織造的。該防沖擊性組分的每平方英寸(每平方厘米)計(jì)的長(zhǎng)絲跨接數(shù)目是87，329，025(13，536，026)，小于90，000，000(13，950，027)。防沖擊組分的面密度是3.2kg/m2。組合的防剌穿和防沖擊片的總面密度是約4.8kg/m2。該組合片防剌穿的防剌實(shí)驗(yàn)顯示良好的防剌性，即當(dāng)分別在36焦耳和43焦耳檢測(cè)時(shí)沒(méi)有穿透。對(duì)該組合片進(jìn)行防沖擊V50實(shí)驗(yàn)。具有每平方英寸(每平方厘米)計(jì)長(zhǎng)絲跨接數(shù)目小于90，000，000(13，950，027)的構(gòu)造的防沖擊片的本發(fā)明制品顯示顯著改進(jìn)的防沖擊性V50性能，分別對(duì)9mm子彈是487米/秒和對(duì)于40S&W子彈是466米/秒，這比對(duì)比實(shí)施例1的那些值分別高約5%和7%。對(duì)比實(shí)施例2在對(duì)比實(shí)施例2中，12層的織物用作防剌穿性組分，該織物是由在平紋織紋中70個(gè)補(bǔ)頭/英寸(27.6個(gè)補(bǔ)頭/厘米)構(gòu)造的含有133個(gè)長(zhǎng)絲的220分特Kevlar⑧芳族聚酰胺織造的。該防剌穿性組分的每平方英寸(每平方厘米)計(jì)的長(zhǎng)絲跨接數(shù)目是86，676，100(13，434，822)，小于90，000，000(13，950，027)。防剌穿性組分的面密度是1.5kg/m2。另外，22層的織物用作防沖擊組分，該織物是由在平紋織紋中26個(gè)補(bǔ)頭/英寸(10.2個(gè)補(bǔ)頭/厘米)構(gòu)造的含有560個(gè)長(zhǎng)絲的930分特Kevlar⑧芳族聚酰胺織造的。該防沖擊性組分的每平方英寸(每平方厘米)計(jì)的長(zhǎng)絲跨接數(shù)目是211，993，600(32，859，074)，大于90，000，000(13，950，027)。防沖擊組分的面密度是4.4kg/m2。組合的防剌穿和防沖擊片的總面密度是5.9kg/m2。該組合片防剌穿的防剌實(shí)驗(yàn)顯示良好的防剌穿性，即當(dāng)分別在36焦耳和43焦耳檢測(cè)時(shí)沒(méi)有穿透。該組合片對(duì)9mm子彈的防沖擊實(shí)驗(yàn)顯示509米/秒的防沖擊V50性能。實(shí)施例4在該實(shí)施例中，12層的織物用作防剌穿性組分，該織物是由在平紋織紋中70個(gè)補(bǔ)頭/英寸(27.6個(gè)補(bǔ)頭/厘米)構(gòu)造的含有133個(gè)長(zhǎng)絲的220分特Kevlar⑧芳族聚酰胺織造的。該防剌穿性組分的每平方英寸(每平方厘米)計(jì)的長(zhǎng)絲跨接數(shù)目是86，676，100(13，434，822)，小于90，000，000(13，950，027)。防剌穿性組分的面密度是1.5kg/m2。另外，39層的織物用作防沖擊組分，該織物是由在平紋織紋中31個(gè)補(bǔ)頭/英寸(12.2個(gè)補(bǔ)頭/厘米)構(gòu)造的含有267個(gè)長(zhǎng)絲的440分特Kevlar⑧芳族聚酰胺織造的。防沖擊組分的面密度是4.3kg/m2。該防沖擊性組分的每平方英寸(每平方厘米)計(jì)的長(zhǎng)絲跨接數(shù)目是68，508，729(10，618，874)，顯著小于90，000，000(13，950，027)。組合的防剌穿和防沖擊片的總面密度是5.8kg/m2。該組合片防剌穿的防剌實(shí)驗(yàn)也顯示良好的防剌性，即當(dāng)分別在36焦耳和43焦耳12檢測(cè)時(shí)沒(méi)有穿透。進(jìn)行該組合片對(duì)9mm子彈的防沖擊實(shí)驗(yàn)。具有每平方英寸(每平方厘米)計(jì)長(zhǎng)絲跨接數(shù)目小于90，000，000(13，950，027)的構(gòu)造的防沖擊片的本發(fā)明制品顯示改進(jìn)的防沖擊性V50性能，對(duì)9mm子彈是521米/秒，這比對(duì)比實(shí)施例2的那些值高。實(shí)施例5在該實(shí)施例中，9層的織物用作防剌穿性組分，該織物是由在平紋織紋中50個(gè)補(bǔ)頭/英寸(19.7個(gè)補(bǔ)頭/厘米)構(gòu)造的含有267個(gè)長(zhǎng)絲的440分特Kevlar⑧芳族聚酰胺織造的。該防剌穿性組分的每平方英寸(每平方厘米)計(jì)的長(zhǎng)絲跨接數(shù)目是178，222，500(27，624，543)，這顯著大于90，000，000(13，950，027)。防剌穿性組分的面密度是1.6kg/n^。另外，46層的織物用作防沖擊組分，該織物是由在平紋織紋中26個(gè)補(bǔ)頭/英寸(10.2個(gè)補(bǔ)頭/厘米)構(gòu)造的含有267個(gè)長(zhǎng)絲的440分特Kevlar⑧芳族聚酰胺織造的。該防沖擊性組分的每平方英寸(每平方厘米)計(jì)的長(zhǎng)絲跨接數(shù)目是48，191，364(7，469，676)，顯著小于90，000，000(13，950，027)。防沖擊組分的面密度是4.3kg/m2。組合的防剌穿和防沖擊片的總面密度是5.9kg/m2。該組合片防剌穿的防剌實(shí)驗(yàn)顯示良好的防剌性，即當(dāng)分別在36焦耳和43焦耳檢測(cè)時(shí)沒(méi)有穿透。對(duì)該組合片進(jìn)行防沖擊實(shí)驗(yàn)。具有每平方英寸(每平方厘米)計(jì)長(zhǎng)絲跨接數(shù)目小于90，000，000(13，950，027)的構(gòu)造的防沖擊片的本發(fā)明制品顯示顯著改進(jìn)的防沖擊性V50性能，對(duì)9mm子彈是540米/秒，這比對(duì)比實(shí)施例2的那些值高約6%。權(quán)利要求一種防刺穿和防沖擊制品，包含防剌穿片，該防剌穿片包含多個(gè)彼此相鄰的第一織物的柔性層，第一織物是由經(jīng)向上的第一多個(gè)第一種紗線和緯向上的第二多個(gè)第一種紗線制成，其中第一種紗線具有50-600旦尼爾的線性密度，并且包含多個(gè)第一種長(zhǎng)絲；和其中第一多個(gè)和第二多個(gè)第一種紗線包含40-100個(gè)第一種紗線/英寸；和防沖擊片，該防沖擊片包含多個(gè)彼此相鄰的第二織物的柔性層，第二織物層是由經(jīng)向上的第一多個(gè)第二種紗線和緯向上的第二多個(gè)第二種紗線制成，其中第二種紗線具有100至不超過(guò)840旦尼爾的線性密度，并且每個(gè)第一多個(gè)第二種紗線包含第一多個(gè)第二種長(zhǎng)絲，以及每個(gè)第二多個(gè)第二種紗線包含第二多個(gè)第二種長(zhǎng)絲，所述第二種長(zhǎng)絲在所述第二種織物中提供20,000,000到不超過(guò)90,000,000個(gè)長(zhǎng)絲跨接/平方英寸，和其中第一多個(gè)和第二多個(gè)第二種紗線包含5至小于40個(gè)第二種紗線/英寸，其中長(zhǎng)絲跨接數(shù)目是通過(guò)下列計(jì)算的a)將經(jīng)向上每個(gè)第一多個(gè)第二種紗線中長(zhǎng)絲的數(shù)目乘以經(jīng)向上每英寸第一多個(gè)第二種紗線的數(shù)目；b)然后將a)中獲得的值乘以緯向上每個(gè)第二多個(gè)第二種紗線中長(zhǎng)絲的數(shù)目與緯向上每英寸第二多個(gè)第二種紗線的數(shù)目的乘積。2.權(quán)利要求1的制品，其中第二種長(zhǎng)絲提供35，000，000-85，000，000個(gè)長(zhǎng)絲跨接/平方英寸。3.權(quán)利要求l的制品，其中第一多個(gè)和第二多個(gè)第一種紗線是45-80個(gè)第一種紗線/英寸。4.權(quán)利要求1的制品，其中第一多個(gè)和第二多個(gè)第二種紗線是10-36個(gè)第二種紗線/英寸。5.權(quán)利要求l的制品，其中第一種紗線的多個(gè)第一種長(zhǎng)絲在所述第一種織物中提供25，000，000到不超過(guò)300，000，000個(gè)長(zhǎng)絲跨接/平方英寸。6.權(quán)利要求l的制品，其中第一種紗線的多個(gè)第一種長(zhǎng)絲在所述第一種織物中提供從大于90，000，000到不超過(guò)250，000，000個(gè)長(zhǎng)絲跨接/平方英寸。7.權(quán)利要求l的制品，其中第一種紗線的多個(gè)第一種長(zhǎng)絲在所述第一種織物中提供25，000，000到小于50，000，000個(gè)長(zhǎng)絲跨接/平方英寸。8.權(quán)利要求1的制品，其中第一種和第二種紗線具有至少10g/旦尼爾的韌性和至少2%的斷裂伸長(zhǎng)率。9.權(quán)利要求l的制品，其中第二種紗線具有100-800旦尼爾的線性密度，第二種長(zhǎng)絲具有0.3-8.0旦尼爾的線性密度，10.權(quán)利要求1的制品，其中第二種紗線具有150-750旦尼爾的線性密度，第二種長(zhǎng)絲具有0.5-4.0旦尼爾的線性密度。11.權(quán)利要求1的制品，其中第一種紗線具有50-600旦尼爾的線性密度，和第一種長(zhǎng)絲具有0.3-8.0旦尼爾的線性密度。12.權(quán)利要求1的制品，其中第一種紗線具有100-500旦尼爾的線性密度，和第一種長(zhǎng)絲具有0.5-4.0旦尼爾的線性密度。13.權(quán)利要求1的制品，其中防剌穿片具有0.15到不超過(guò)1.50磅/平方英尺的面密度。14.權(quán)利要求1的制品，其中防剌穿片具有0.20到不超過(guò)0.90磅/平方英尺的面密度。15.權(quán)利要求l的制品，其中防剌穿片含有2-32個(gè)第一織物層，防沖擊片含有10-70個(gè)第二織物層。16.權(quán)利要求l的制品，其中防剌穿片含有5-25個(gè)第一織物層，防沖擊片含有15-60個(gè)第二織物層。17.權(quán)利要求l的制品，其中至少一層第一織物層和至少一層第二織物層是織造的。18.權(quán)利要求l的制品，其中所有第一織物層和所有第二織物層是織造的。19.權(quán)利要求l的制品，其中第一和第二種紗線各自包含選自以下的多種纖維聚酰胺纖維、聚烯烴纖維、聚苯并噁唑纖維、聚苯并噻唑纖維、聚{2，6-二咪唑并[4，5-b4'，5'-e]亞吡啶基_1，4(2，5-二羥基)亞苯基}、以及它們的混合物。20.權(quán)利要求1的制品，其中其中防剌穿片是沖擊面。21.權(quán)利要求l的制品，其中該制品包含防剌穿片作為沖擊面，防沖擊片作為中間層，第二防剌穿片作為貼緊該制品穿著者身體的內(nèi)面。22.權(quán)利要求l的制品，其中第一織物層包括基體樹(shù)脂或粘合劑。23.權(quán)利要求l的制品，其中第二織物層包括基體樹(shù)脂或粘合劑。24.權(quán)利要求l的制品，其中該制品具有比第二種制品更好的V50沖擊性能，其中第二種制品包含防沖擊片和防剌穿片，其中第二種制品中的防沖擊片具有與第一種制品中防沖擊片相同的面密度，但是在第二種制品的防沖擊片中具有大于90，000，000個(gè)長(zhǎng)絲跨接/平方英寸。25.權(quán)利要求1的制品，其中該制品對(duì)抗9mm子彈的V50沖擊性能是至少350m/秒。專(zhuān)利摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種保護(hù)穿著者免受刺穿和沖擊傷害的制品，該制品由防刺穿片和防沖擊片制成。每種片由柔性織物層制成。防刺穿片中的織物由線性密度為50-600尼爾的第一種紗線制成，該紗線包含多個(gè)長(zhǎng)絲。在經(jīng)向和緯向上都有40-100個(gè)第一種紗線/英寸。防沖擊片中的織物由線性密度為100至不超過(guò)840旦尼爾的第二種紗線制成，該紗線包含多個(gè)長(zhǎng)絲，這些長(zhǎng)絲提供20,000,000到不超過(guò)90,000,000個(gè)長(zhǎng)絲跨接/平方英寸。在經(jīng)向和緯向上都有5至小于40個(gè)第二種紗線/英寸。文檔編號(hào)F41H5/04GKCN1826440B發(fā)布類(lèi)型授權(quán)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朇N200480018726公開(kāi)日2010年6月23日申請(qǐng)日期2004年7月1日發(fā)明者M(jìn)·J·仇申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司導(dǎo)出引文BiBTeX,EndNote,RefMan專(zhuān)利引用(2),