抗穿剌和防弹材料及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种兼具抗穿刺性和防弹性能的织物。所述织物由重量大于约５００ｄｔｅｘ的纱线制成，而且所述织物具有通过一致密化处理获得的至少约１％的最小收缩率。本发明专利技术还涉及一种制造这种织物的方法，所述方法包括步骤：搅动一重量大于约５００ｄｔｅｘ的纱线制成的织物；在所述搅动步骤之前、期间或之后从所述织物上基本去除纺丝油剂；以及干燥所述织物。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有高抗穿刺性和高防弹(弹道ballistic)性的防护织物，并涉及多种制品，例如结合该织物的服装。
技术介绍
特别是在执法领域，对能够保护穿用者不被各种危险器具刺入的防护服的需要不断增长。一般将防护服设计成抗穿刺物即碎冰锥、刀子等成胁或者抗弹道威胁，但不会兼具这两种性能。在某些情况下，只防护这些威胁之一是不实用或不安全的。穿着每个单层设计成防护不同威胁的多层防护服装也是不实用的。已经提出几种既防护穿刺又防护弹道威胁的途径。一种典型的现有技术方法是，向防弹织物中加入抗穿刺材料。例如，已经将一种抗穿刺金属片材比如钛的片材与防弹织物一起使用。然而，这种构造相当臃肿且不舒服，因此不实用。美国专利No.5185195教导使用通过间距小的几排针迹固定在一起的多层织物。也可将陶瓷圆盘内藏到服装中以便提供进一步的保护。美国专利No.6162746教导一种抗穿刺材料，其由多个机织聚苯并噁唑或聚苯并噻唑纤维层、多个防弹层，和多个紧密织造的抗穿透层制成。公开的织物是500分特或更小。美国专利No.6133169教导兼具刺透和弹道威胁防护性的分层结构组合。该分层结构包括柔韧的金属基结构、紧密织造的织物层和防弹层。美国专利No.5565264教导一种由多个分层密实织造底布形成的防护层。每一密实织造底布是由复丝纱紧密织造形成的，以便在纬纱中心处获得超过100％的经纱“密度”。该纱线本身包括例如KEVLAR、SPECTRA或VECTRAN等材料，并且包括一种防弹材料涂层，以便获得抗穿透性。用于抗穿刺性和/或防弹性的防护服装一般造价昂贵一无论是织物形式或是最终形态。进一步地，用于制造防护织物和服装的方法一般产生一种生硬且不悬垂的服装。这种服装可认为是不舒服的且约束穿用者。因此，一些穿用者可能在确实需要它们的时候却放弃穿用这些防护服装。所以需要一种防护织物，其兼具抗刺透性和防弹道威胁性，而且其为穿用者提供舒适和/或具有易于使用和应用的高度悬垂性。典型地，由于作用在该材料上的每种威胁的不同能量损耗和不同物质穿透性，所以织物一般不能既抗刺透又防弹道威胁。与公知的防护织物相比，这种防护织物应当更悬垂、更舒适且约束更少。此外，这种织物应当造价更低，且由此更易为公众获得。
技术实现思路
本专利技术的各种示例性实施例涉及一种使穿用者受到戳刺器具和弹道武器伤害的风险降低的防护织物和服装。在各种示例性实施例中，该防护服装包括多个织物层。每个织物层包括一种高强度纤维，例如，举例来说，TWARON对位芳族聚酰胺。本专利技术的一个示例性实施例包括一种机织织物，优选该织物具有最大应用布面覆盖系数，由重量大于约500分特的纱线织造，并且该机织织物当制成至少约8层的多层结构时是抗穿刺的。本专利技术示例性实施例的多层结构显示出与(美国)国家司法研究所(NIJ)标准-0115.00一致的抗穿刺性。本专利技术的各种示例性实施例包括一种具有高抗穿透性的防护织物，其包括该织物的多个层，该织物包含重量高于约500分特(dtex)的纱线。本专利技术的示例性实施例还包括一种用于制造这种防护织物的方法，该方法包括，由高强度纱线制备一织物，并使该织物致密化，使得抗穿透性增强。在本专利技术的各种示例性实施例中，一旦已经由这些纱线制备了这种织物，则该织物进行一种提高织物抗穿透性的加工(a)使该织物致密化，优选经由至少约1％的最少收缩，和/或(b)使该织物的纱线原纤化。在这一加工工艺中，可以或可以不除去该纱线长丝上的纺丝油剂。该织物在致密化过程中的收缩影响特定区域的大量纤维，使得对一穿透装置的抗穿透性提高。这种抗穿透性提高也可能是该织物的纱线/长丝原纤化的结果。在本专利技术的各种示例性实施例中，获得如国家司法研究所(NIJ)标准-0101.04(2001年6月)所述的对低能手枪子弹的抗弹道威胁性。各种示例性实施例还获得NIJ标准-0115.00(2000年9月)要求的个人防弹衣抗穿刺性能。附图说明图1是织物按照本专利技术各种示例性实施例进行加工前的显微照片；图2是织物按照本专利技术各种示例性实施例进行加工后的显微照片；图3是织物的显微照片，具体示出用本专利技术一个示例性实施例的方法处理后，该织物纱线/纤维的原纤化；图4是一幅织物的显微照片，示出由该处理方法引入该织物的褶皱结构；以及图5是图4褶皱结构的放大视图。具体实施例方式本专利技术各种示例性实施例的防护材料显示出对刺入或插入性穿透物，即碎冰锥，刀子等以及对弹道威胁即来自武器发射的子弹的防护性提高。通常，公知的材料一般只防护穿刺威胁或弹道威胁两者之一，而并非防护两者。然而，本专利技术的防护材料显示对两种类型威胁兼有增强的防护性，同时是悬垂的、舒适的和可穿用的。本专利技术各种示例性实施例的织物是高度悬垂的、轻质的，而且比可得到的其它类型防弹衣或防护材料更舒适。这增加了身处更典型穿刺或弹道威胁环境的人员-即纠察官员或防暴警察-会更可能穿用这种防护装置的机会，因为降低了衣着的笨重和沉重属性。本专利技术各种示例性实施例的织物的纱线可包含防弹和/或抗穿刺领域中的任何公知高强度材料。该织物的这些纱线可包含，例如，对位芳族聚酰胺(聚(对苯二甲酰对苯二胺))(PPTA)例如TWARON、KEVLAR、TECHNORA、ARMOS、TERLON或RUSAR，聚(乙二酰间二甲苯胺adipene)，聚(癸二酰对苯二甲胺)；脂族和脂环族聚酰胺，例如，30％间苯二酸己二胺和70％己二酸己二胺的共聚酰胺，至多30％双(氨基环己基)亚甲基、对苯二甲酸和己内酰胺的共聚酰胺，聚己二酰己二胺；高密度聚乙烯，例如SPECTRA；液晶聚酯，例如，VECTRAN；苯并咪唑，如M5；噁唑例如ZYLON等。最优选地，这些纱线包含对位芳族聚酰胺。芳族聚酰胺是本领域公知的术语，是指其中至少约85％的酰胺键(-CO-NH-)直接与两个芳香环连接的聚酰胺。在这些纱线的各种示例性实施例中，优选包括，例如TWARON550dtex，TWARON840dtex，TWARON930dtex和TWARON1100dtex。本专利技术各种示例性实施例的这些纱线包含复丝材料。每束纱线中可以无限制地采用任意根长丝数。每束纱线中的长丝数可为，例如约200至约5000根长丝。更优选地，这些纱线每束包含约500至约1500根长丝。这些长丝可具有任意细度，但是最优选细度为小于约1.65分特。(分特定义为10000米材料以克表示的重量)。此外，在本专利技术各种示例性实施例中，该织物的这些含有复丝的纱线可具有任意的分特数。然而，在一个优选实施例中，在结合到本专利技术织物中之前，这些纱线具有至少约500分特以上，优选约510分特至约2000分特的分特数，并且更优选在结合到本专利技术织物中之前，在约550分特以上，例如约550分特至约1100分特。本专利技术各种示例性实施例的织物可通过本领域任何公知的织物结构制备。然而，在各种示例性实施例中，由复丝纱线织造该织物。优选地，织物组织为一种密实组织，其中纱线之间的间隙空间保持到最小(即，该机织织物具有实际能达到的尽可能高的布面覆盖系数)。这主要提供抗穿透性。在各种示例性实施例中，一旦优选通过上述密实织造制备好该织物，并且在该织物形成一多层结构之前或者之后，使该织物经历后织物成形处理工艺，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种兼具抗穿刺性和防弹性能的织物，它包含重量大于约５００分特的纱线，其中所述织物通过一致密化处理获得至少约１％的最小收缩率。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D汉德，R哈特尔特，C伯蒂格，
申请(专利权)人：帝人芳纶有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]