BR112020007218A2

BR112020007218A2 - material balístico compósito reforçado com fibra, trançado com estrato transversalmente de densidade de área variável

Info

Publication number: BR112020007218A2
Application number: BR112020007218-4A
Authority: BR
Inventors: Ashok Bhatnagar; Gregory A. David; David Andrew Steenkamer; Lori L. Wagner
Original assignee: Honeywell International Inc.
Priority date: 2017-10-30
Filing date: 2018-10-26
Publication date: 2020-10-13
Also published as: JP7228583B2; EP3703940A1; US20190128648A1; EP3703940A4; WO2019089374A1; JP2021501298A; BR112020007218B1; MX2020003434A; US11499802B2; KR102581031B1; CN111212729B; KR20200066641A; CN111212729A; EP3703940B1; CA3079226A1

Abstract

A presente tecnologia se refere a materiais que são resistentes a golpes desferidos com objetos cortantes (facada), a perfurações causadas por objetos pontiagudos e a projéteis (balas), e também a artigos compósitos resistentes a facada, perfuração e projéteis que incorporam tecidos não tecidos orientados uniaxialmente. Uma camada de tecido tendo uma densidade de área não uniforme é formada tendo áreas espessas e áreas delgadas, as áreas espessas tendo uma maior concentração de filamento/fita em comparação com as áreas delgadas. Nas ditas áreas espessas, fitas/filamentos aglomerados(as) se projetarão a partir da superfície de camada de tecido. As camadas adicionais são, então, unidas contiguamente à camada não uniforme para formar um painel que tem resistência a facada, perfuração e projéteis, com protuberâncias ao menos parcialmente espaçando as camadas adicionais do contato completo e direto com a superfície da camada de tecido não uniforme para, assim, otimizar a flexibilidade e resistência a facada, perfuração e projéteis do todo.

Description

"MATERIAL BALÍSTICO COMPÓSITO REFORÇADO COM FIBRA, TRANÇADO COM ESTRATO TRANSVERSALMENTE DE DENSIDADE DE ÁREA VARIÁVEL"

ANTECEDENTES Campo da técnica

[0001] A presente tecnologia se refere a materiais que são resistentes a golpes desferidos com objetos cortantes (facada), a perfurações causadas por objetos pontiagudos e a projéteis (balas), e também a artigos compósitos resistentes a facada, perfuração e projéteis que incorporam tecidos não tecidos orientados uniaxialmente. Descrição da técnica relacionada

[0002] Fibras de alta tenacidade, como as fibras de polietileno SPECTRAG, são conhecidas por serem úteis para a formação de artigos que têm excelente resistência a projéteis. Os artigos resistentes a projéteis formados a partir de fitas de alta tenacidade são também conhecidos. Artigos como coletes, capacetes, painéis de veículos e membros estruturais de equipamentos militares resistentes a balas são tipicamente produzidos a partir de tecidos compreendendo fibras ou fitas de alta tenacidade devido ao seu desempenho de resistência a peso muito alto. Para muitas aplicações, as fibras ou fitas podem ser formadas em tecidos de trama ou de malha. Para outras aplicações, as fibras ou fitas podem ser revestidas com um material de matriz polimérica e formadas como tecidos não tecidos. Em uma estrutura de tecido não tecido comum, uma pluralidade de fibras unidirecionalmente orientadas são dispostas em uma relação genericamente coplanar e coextensiva, e revestidas com uma resina de matriz de ligação para ligar as fibras umas às outras. Tipicamente, múltiplos estratos de tais fibras unidirecionalmente orientadas são integrados a um compósito com múltiplos estratos. Consulte, por exemplo, as patentes US nºs 4.457.985; 4.613.535;

4.623.574; 4.650.710; 4.737.402; 4.748.064; 5.552.208; 5.587.230;

6.642.159; 6.841.492; e 6.846.758, todas as quais estão aqui incorporadas a título de referência até o ponto consistente com o presente documento.

[0003] Compósitos fabricados a partir de tecidos não tecidos são conhecidos por deterem projéteis melhor do que compósitos de tecidos de trama, porque as fibras de componentes em tecidos não tecidos não são frisadas como as fibras em materiais tecidos. A frisagem ou crimpagem de fibra reduz a capacidade das fibras de ficar em tensão e imediatamente absorver a energia de um projétil, o que compromete sua eficácia. Além disso, danos de projéteis a tecidos não tecidos são mais localizados em comparação com tecidos de trama, o que possibilita um desempenho otimizado no caso de múltiplos impactos. Entretanto, compósitos tecidos são conhecidos por serem mais resistentes a facada e perfuração do que tecidos não tecidos tradicionais formados a partir de matrizes de fibras paralelas devido à estrutura de tecido de trama de intertravamento mecânico criar atrito superior que é melhor para prevenir que lâminas perfurem através do tecido.

[0004] No entanto, artigos de tecido de trama resistentes a facada/perfuração da técnica relacionada permanecem imperfeitos. Tais tecidos de trama exigem uma trama muito apertada (isto é, uma contagem de pick maior que 56 x 56 por polegada) de modo que o tecido ou camadas de tecido não mudarão no impacto da lâmina e crie atrito suficiente para impedir que a lâmina perfure o tecido, ou exija revestimentos de materiais pesados como cerâmicas, cermets ou fluidos de espessamento por cisalhamento. A criação de tecidos de trama de tal alta densidade exige o uso de fios/feixes de fios muito finos, de baixo denier por filamento (dpf) que são dispendiosos para fabricar e difíceis de tecer. Dependendo do tipo de fibra, esses fios de baixo dpf têm também resistência à ruptura comparativamente baixa em relação a fios de dpf mais alto e, portanto, eles são menos eficazes para impedir deformação traseira (backface) quando usados para formar artigos compósitos resistentes a projéteis. Além disso, o uso de tais fios finos requer, tipicamente, que eles sejam altamente torcidos e/ou altamente misturados para serem processados como tecidos, mas os fios finos são delicados e frequentemente se rompem durante a torção ou mistura, o que resulta em baixa produtividade. Compósitos formados a partir de fibras torcidas também são menos eficazes para deter balas ou outros projéteis do que compósitos formados a partir de fibras não torcidas. Os tecidos que exigem revestimentos também têm desvantagens, como flexibilidade reduzida ou peso adicionado indesejável. Consequentemente, existe na técnica uma necessidade contínua por compósitos resistentes a projéteis aprimorados que tenham tanto resistência superior a facada e perfuração quanto resistência superior a projéteis. A presente tecnologia fornece uma solução para essa necessidade.

SUMÁRIO DA REVELAÇÃO

[0005] Descobriu-se, inesperadamente, que materiais de tecido não tecido compreendendo duas ou mais camadas acopladas de fibras uniaxialmente orientadas podem ser fabricados como materiais compósitos resistentes a facada, perfuração e projéteis eficazes. Duas camadas acopladas podem ser fixadas uma à outra por métodos como agulhamento, por exemplo, adesão por agulhamento, ou adesão por ligação (isto é, fixação ou ligação localizada de zonas ou porções das camadas combinadas em vez da ligação das camadas uma à outra ao longo de toda a área de suas superfícies de contato) de modo que elas não sejam fixadas em uma posição uma em relação à outra ao longo de toda(s) a(s) sua(s) superfície(s), ou as camadas acopladas podem ser frouxamente posicionadas juntas sem nenhuma forma de fixação, sendo mantidas juntas dentro de uma bolsa (por exemplo bolsa de tecido de náilon rip-stop) ou um invólucro polimérico. Cada uma dessas modalidades irá possibilitar que as camadas se desloquem em resposta a um impacto de esfaqueamento de um objeto afiado, como a lâmina de uma faca. Uma ou cada uma das camadas acopladas tem uma densidade de área não uniforme, tendo áreas espessas e áreas delgadas, sendo que as áreas espessas se projetam a partir de ao menos uma das superfícies de tecido, desse modo, espaçando ao menos parcialmente as camadas acopladas uma da outra e otimizando adicionalmente a flexibilidade do artigo.

[0006] Particularmente, a presente revelação fornece um painel resistente a facada, perfuração e projéteis que compreende uma pluralidade de camadas de tecido não tecido unidas contiguamente, cada uma das ditas camadas de tecido compreendendo uma pluralidade de fibras axialmente (unidirecionalmente) orientadas e sendo que ao menos uma das ditas camadas de tecido é uma camada não uniforme tendo uma espessura não uniforme, sendo que a dita camada não uniforme tem áreas espessas e áreas delgadas, sendo que a densidade de área das ditas áreas espessas é maior que a densidade de área das ditas áreas delgadas, sendo que cada camada não uniforme tem uma superfície frontal e uma superfície traseira, sendo que cada uma das ditas áreas espessas se projeta individualmente a partir de ao menos uma das ditas superfícies e ao menos parcialmente separa duas camadas uma da outra quando as protuberâncias estão situadas entre as ditas duas camadas.

[0007] Também é fornecido um artigo resistente a facada, perfuração e projéteis que compreende um primeiro painel e um segundo painel conectado ao primeiro painel, o primeiro painel compreendendo duas camadas de tecido acopladas, as ditas camadas de tecido acopladas compreendendo uma primeira camada de tecido não tecido não uniforme e uma segunda camada de tecido não tecido não uniforme que são acopladas uma à outra de modo que elas não sejam fixadas em uma posição uma em relação à outra, sendo que as ditas camadas de tecido acopladas têm superfícies opostas que são parcialmente espaçadas uma da outra pelas ditas áreas espessas protuberantes entre as ditas camadas de tecido acopladas, e o segundo painel compreendendo uma pluralidade de camadas de tecido, sendo a dita pluralidade de camadas de tecido consolidada; cada uma das camadas de tecido compreendendo uma pluralidade de fibras, as ditas fibras tendo uma tenacidade de cerca de 7 g/denier ou mais e um módulo de tração de cerca de 150 g/denier ou mais; cada uma das ditas fibras tendo uma superfície, e as superfícies das ditas fibras sendo revestidas com uma composição polimérica; e sendo que o primeiro painel e o segundo painel são unidos contiguamente, mas não são fixados em uma posição um em relação ao outro.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0008] A Figura | é uma representação esquemática da vista em perspectiva superior de uma camada de tecido não tecido unidirecional com 2 estratos convencional da técnica anterior com fibras monofilamento formando cada estrato, as fibras sendo orientadas a 0º/90º em relação ao eixo geométrico longitudinal da camada de tecido.

[0009] A Figura 2 é uma representação esquemática da vista em perspectiva da formação de uma camada de tecido não tecido unidirecional trançada com estrato a 0º/90º com 2 estratos convencional da técnica anterior com fibras unidirecionais formando cada estrato, com as fibras dos estratos fixados sendo orientadas perpendicularmente umas às outras.

[0010] A Figura 3 é uma representação esquemática da vista de topo de uma camada de tecido não tecido unidirecional com estrato único da presente revelação com as fibras sendo orientadas a 0º e tendo áreas de densidade de área alta e de densidade de área baixa comparativamente, sendo que as áreas de densidade de área alta são quatro seções longitudinais tendo uma concentração de filamentos maior que as áreas de densidade de área baixa, com os filamentos se projetando de uma das superfícies principais do estrato.

[0011] A Figura 4 é uma representação esquemática da vista lateral da camada de tecido não tecido unidirecional com estrato único ilustrada na Figura 3 que tem quatro áreas longitudinais de densidade de área alta, conforme visto ao longo da linha 1.

[0012] A Figura 5 é uma representação esquemática da vista lateral de uma camada de tecido não tecido unidirecional com estrato único da presente revelação com as fibras sendo orientadas a 0º e tendo áreas de densidade de área alta e de densidade de área baixa comparativamente, sendo que as áreas de densidade de área alta são quatro seções longitudinais tendo uma concentração de filamentos maior que as áreas de densidade de área baixa, com os filamentos se projetando de ambas as superfícies principais do tecido.

[0013] A Figura 6 é uma representação esquemática da vista lateral de um painel resistente a facada, perfuração, projéteis com dois estratos formado com a camada de tecido não uniforme ilustrada na Figura 3 sendo acoplada em uma de suas superfícies principais com a camada de tecido não tecido a 0º/90º uniforme 20 ilustrada na Figura 2 (camada 20 mostrada como uma camada única).

[0014] A Figura 7 é uma representação esquemática da vista lateral de um painel resistente a facada, perfuração, projéteis com três camadas formado com a camada de tecido não uniforme ilustrada na Figura 3 sendo acoplada em ambas as suas superfícies principais com a camada de tecido não tecido a 0º/90º uniforme 20, conforme ilustrado na Figura 2 (camadas 20 mostradas como camadas únicas).

[0015] A Figura 8 é uma representação esquemática da vista em perspectiva superior da formação de um estrato de fibra unidirecional da técnica anterior que tem densidade de área uniforme.

[0016] A Figura 9 é uma representação esquemática da vista em perspectiva superior da formação de uma camada de tecido unidirecional que tem densidade de área não uniforme, sendo que um número não igual de extremidades de fibra é inserido em cada fenda de um liço para criar uma camada não uniforme.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0017] Os artigos compósitos da presente revelação que têm resistência a facada, perfuração e projéteis incorporam ao menos um painel resistente a facada, perfuração e projéteis que compreende uma pluralidade de camadas de tecido não tecido que podem ou não ser fixadas uma à outra, mas que são ao menos parcialmente separadas uma da outra. Ao menos uma das ditas camadas de tecido não tecido tem uma densidade de área não uniforme de modo que tenha áreas espessas e áreas delgadas. As áreas espessas são áreas de densidade de filamento alta em relação às áreas delgadas, cujas áreas espessas se projetam a partir de ao menos uma superfície da camada de tecido não uniforme. Cada um desses tipos de áreas (ou porções) se estende axialmente para baixo por todo o comprimento do tecido, conforme ilustrado na Figura 3, com áreas espessas e delgadas alternadas transversalmente através da largura do tecido. Conforme ilustrado nas Figuras 6 e 7, as áreas protuberantes impedem que outras camadas de tecido que são acopladas à camada não uniforme fiquem planas sobre a superfície da dita camada não uniforme, espaçando assim as camadas uma da outra e impedindo que as superfícies opostas das camadas entrem totalmente em contato uma com a outra. Embora algumas porções das superfícies opostas possam entrar em contato entre si, ou sejam ao menos capazes de entrarem em contato entre si sob certas circunstâncias (por exemplo, quando submetidas à pressão), elas não entrarão totalmente em contato umas com as outras, isto é, algum espaço estará presente entre as camadas de tecido.

[0018] Em áreas onde as superfícies opostas estão em contato uma com a outra, isso é chamado na presente invenção de acoplamento direto. Em áreas onde as superfícies opostas são impedidas de entrarem em contato uma com a outra por áreas de filamentos protuberantes, isso é chamado na presente invenção de acoplamento indireto. Consequentemente, duas camadas acopladas podem ser tanto diretamente acopladas quanto indiretamente acopladas uma à outra, ou elas podem ser completa e indiretamente acopladas uma à outra. Devido às protuberâncias que se projetam da camada de tecido não uniforme, essas camadas de tecido acopladas do painel resistente a facada, perfuração, projéteis tendo protuberâncias entre as mesmas não podem ser completa e diretamente acopladas uma à outra.

[0019] Cada uma das camadas de tecido não tecido formando o painel resistente a facada/perfuração/projéteis é formada a partir de um ou mais estratos de tecido não tecido, sendo que cada estrato de tecido não tecido compreende uma matriz de corpos alongados unidirecionais uniaxialmente orientados e substancialmente paralelos. Os ditos corpos alongados podem ser fibras monofilamento, fibras multifilamento, fitas fibrosas ou fitas não fibrosas. Como usado aqui, o termo "tecido" descreve estruturas que podem incluir um ou mais estratos, com ou sem moldagem ou consolidação dos estratos, que podem ser fibrosos (isto é, compreender fibras ou uma combinação de fibras e fitas (fitas fibrosas e/ou não fibrosas)), ou podem ser não fibrosos (isto é, formados a partir de fitas não fibrosas e não incluindo fibras). Consequentemente, um "tecido" descreve estruturas que podem ser formadas com fibras (monofilamento, multifilamento ou uma combinação dos mesmos), ou fitas (fibrosas ou não fibrosas) ou uma combinação das mesmas. Uma "camada de tecido" é uma disposição ou folha de material formado a partir de uma pluralidade de fibras/fitas e que tem uma superfície superior/frontal externa e uma superfície inferior/traseira externa. Tal camada de tecido pode ser plana (se uniforme em termos de densidade de área e espessura) ou pode ser conformada de uma forma não plana e, portanto, pode ter uma largura significativamente maior do que as fibras/fitas que a formam, ou pode ter as mesmas espessuras e os mesmos comprimentos. Como usado aqui, "fibroso" significa que os corpos alongados, bem como as camadas e estratos de tecido formados a partir dos mesmos, compreendem ao menos algumas fibras.

[0020] Nas modalidades preferenciais, cada camada de tecido não tecido do painel resistente a facada/perfuração/projéteis que tem densidade de área uniforme ou substancialmente uniforme compreende dois estratos de tecido não tecido consolidados, sendo que os corpos alongados dos dois estratos consolidados são orientados, com a máxima preferência, em direções diferentes, conforme ilustrado nas Figuras 1 a 3. A Figura 1 ilustra uma camada de tecido não tecido com 2 estratos convencional 10 que compreende duas matrizes de fibras paralelas trançadas com estrato unidirecionais (monofilamento ou multifilamento), sendo que as fibras dos dois estratos são perpendiculares entre si, e sendo que os estratos são unidos contiguamente, mas não consolidados como uma camada monolítica unitária. A Figura 2 ilustra esquematicamente a formação de uma camada de tecido com 2 estratos monolítica unitária 20 da técnica anterior que compreende dois estratos de fibras não tecidas unidirecional (duas matrizes de fibras), sendo que as fibras dos dois estratos são perpendiculares entre si.

As fibras que formam o primeiro estrato de fibra 18 são orientadas a 0º e as fibras que formam o segundo estrato de fibra 19 são orientadas a 90º, cada uma em relação ao eixo geométrico longitudinal da camada de tecido.

Após consolidação sob pressão com um revestimento aglutinante/matriz, os estratos são integrados para formar a camada de tecido a 0º/90º 20. A Figura 3 ilustra uma camada de tecido não tecido unidirecional com estrato único 30 da presente revelação que compreende fibras monofilamento ou multifilamento, sendo que o estrato único tem uma densidade de área não uniforme.

Conforme esquematicamente ilustrado, a camada de tecido não uniforme tem áreas espessas 12 e áreas delgadas 14, sendo que as áreas espessas 14 têm uma maior concentração de filamentos (maior densidade de filamento), ou maior concentração de fita, do que as áreas delgadas 12. As áreas espessas se projetam a partir de ao menos uma das superfícies de tecido, desse modo, espaçando ao menos parcialmente as camadas acopladas uma da outra e otimizando adicionalmente a flexibilidade do artigo.

Conforme ilustrado na Figura 4, as áreas espessas podem se projetar a partir de apenas uma das superfícies de tecido principais para formar a camada 30, conforme mostrado.

Conforme ilustrado na Figura 5, as áreas espessas podem se projetar a partir de ambas as superfícies de tecido principais para formar a camada 40, conforme mostrado.

Conforme ilustrado nas Figuras 6 e 7, as camadas 30 e 40 são então acopladas ao menos a uma camada 20, formando assim um painel resistente a facada/perfuração/projéteis da presente revelação (50, 60). A Figura 6 ilustra uma modalidade em que a camada de tecido não uniforme 30 é acoplada em uma de suas superfícies com uma camada de tecido a 0º/90º para formar um painel resistente a facada/perfuração/projéteis 50, mas a camada 30 pode ser alternativamente acoplada a um estrato único a 0º 18 ou a um estrato único a 90º 19 em vez de uma camada com 2 estratos

20. A Figura 7 ilustra uma modalidade em que a camada de tecido não uniforme 40 é acoplada em ambas as suas superfícies principais a uma camada de tecido a 0º/90º 20 para formar um painel resistente a facada/perfuração/projéteis 60. Alternativamente, a camada 40 pode ser acoplada com um estrato único a 0º 18 em uma ou em ambas as superfícies, um estrato único a 90º 19 em uma ou em ambas as superfícies ou uma combinação dessas configurações em vez de camadas com 2 estratos 20.

[0021] Conforme mostrado nas Figuras 3 e 4 quando vistas juntas, as áreas espessas 12 são, com a máxima preferência, cristas axiais uniformes que se estendem ao longo de todo o comprimento (isto é, o eixo geométrico longitudinal) da camada de tecido não uniforme. As camadas de tecido não uniformes tendo tais cristas axiais podem ser fabricadas, por exemplo, pela modificação de técnicas convencionais que são utilizadas para formar tecidos unidirecionais não tecidos a partir de uma pluralidade de fibras ou fitas monofilamento/multifilamento. Conforme ilustrado na Figura 8, em um método convencional da técnica anterior para a formação de estratos de fibra unidirecional tendo uma densidade de área uniforme, uma pluralidade de fibras são fornecidas a partir de um urdidor 32 e dispostas em uma matriz de fibras paralelas uniforme ou substancialmente uniforme. Os feixes de filamentos 6 são passados através de um liço 34, os feixes de filamentos 6 são tipicamente (mas opcionalmente) passados através de um dispositivo de aplicação de revestimento de aglutinante/resina 8 de modo que eles são revestidos com um aglutinante/uma resina que ajuda a manter os filamentos juntos sob a forma de feixe. Depois disso, os feixes de filamentos revestidos ou não revestidos 6 são passados através de um aparelho 36 que irá achatar os feixes de filamentos 6 em tiras que têm uma seção transversal genericamente retangular ou reorganizar os feixes lado a lado de maneira coplanar para formar uma camada de tecido contínua. Nesse sentido, o aparelho de conformação 36 pode compreender, por exemplo, um par de cilindros móveis, um par de cilindros estacionários, uma combinação de um cilindro móvel e um cilindro estacionário, um cilindro sulcado/barra sulcada, uma combinação de um cilindro móvel/estacionário e uma barra sulcada, ou um outro aparelho conforme seria determinado pelo versado na técnica como sendo adequado para suas necessidades. Se o aparelho de conformação 36 for ou incluir um cilindro sulcado/barra sulcada, os feixes achatados serão mantidos no lugar dentro dos sulcos sob a forma de tiras/fitas. Se o aparelho de conformação 36 for ou incluir um par de cilindros móveis, um par de cilindros estacionários, uma combinação de um cilindro móvel e um cilindro estacionário, sem um cilindro sulcado/barra sulcada, então o aparelho de conformação 36 irá espalhar e separar os filamentos, pressionando os feixes uns contra os outros e reorganizando-os lado a lado de uma maneira coplanar como uma camada de tecido contínua.

[0022] No contexto da presente revelação, uma manta/camada de tecido contínua não uniforme que tem áreas espessas de concentração/densidade de filamento comparativamente alta (em comparação com as áreas delgadas) e áreas delgadas de concentração/densidade de filamento comparativamente baixa (em comparação com as áreas espessas) (conforme ilustrado na Figura 4 ou na Figura 5) é obtida mediante o aumento do número de filamentos ou feixes de filamentos inseridos em fendas selecionadas do liço 34, conforme desejado. Por exemplo, o liço 34, conforme ilustrado na Figura 8 e na Figura 9, inclui dez fendas. No processo ilustrado na Figura 8, um número igual de feixes de filamentos (cada feixe incluindo um número igual ou substancialmente similar de filamentos) é passado através de cada uma das dez fendas do liço 34, resultando no espalhamento de fibra substancialmente igual mediante a passagem dos feixes de filamento através do aparelho de conformação 36. No processo ilustrado na Figura 9, fendas alternadas do liço 34 são passadas com o dobro do número de filamentos, por exemplo dois feixes de filamentos em vez de um (cada feixe incluindo, por exemplo, 240 filamentos). Como resultado, uma matriz de filamentos não uniforme contínua 16 é fabricada, a dita matriz tendo áreas espessas de concentração/densidade de filamentos alta em áreas onde, por exemplo, 2x filamentos (ou mais) foram passados através do liço 34, e tendo áreas comparativamente delgadas de concentração/densidade de filamentos comparativamente baixa em áreas onde, por exemplo, 1x filamentos foram passados através do liço

34. A matriz de filamentos contínua 16 é opcionalmente enrolada sobre o cilindro de armazenamento 38 para armazenamento até ser necessária para uso. Enrolar a matriz 16 sobre o cilindro 38 pode fazer com que uma superfície da matriz 16 achate de modo que os filamentos se projetarão a partir de apenas uma única superfície principal da matriz, formando assim uma camada 30, conforme ilustrado na Figura 4, quando a matriz for aparada nas dimensões desejadas. Alternativamente, a matriz contínua pode ser imediatamente aparada nas dimensões desejadas ou disposta em forma de folha para manter protuberâncias que se projetam de ambas as superfícies, conforme ilustrado na Figura 5. Em uma outra modalidade, as protuberâncias que se projetam de ambas as superfícies podem ser mantidas pelo revestimento de filamentos da matriz contínua com um polímero/resina (por exemplo, de 1% em peso a cerca de 25% em peso da matriz revestida, de preferência, de 2% a cerca de 16%, em peso) com o uso de qualquer polímero/resina aqui revelado, e deixando que o(a) polímero/resina seque e solidifique (e enrijeça), após isso, a matriz pode ser opcionalmente enrolada sobre um cilindro de armazenamento 38 e nenhuma superfície ficará achatada.

[0023] As ilustrações das Figuras 8 e 9 não são desenhadas em escala e liços conhecidos podem, de modo geral, ser personalizados para incluir qualquer número de fendas, com quaisquer dimensões de fenda, conforme desejado, possibilitando que os filamentos sejam espalhados ficando bem finos e tenham qualquer largura desejada. Nesse sentido, as áreas espessas e delgadas das camadas de matriz/filbra podem ser personalizadas para terem qualquer densidade desejada pela modificação do número de feixes de filamentos passados através do liço. Em uma modalidade preferencial, as áreas espessas têm uma densidade de área de ao menos duas vezes a densidade de área das áreas delgadas, de modo que as áreas espessas, conforme observado acima, têm duas vezes (2x) os filamentos passados através do liço em comparação com as áreas delgadas que teriam 1x filamentos passados através do liço (isto é, metade dos filamentos em comparação com os filamentos das áreas espessas, com todos os filamentos em cada área tendo o mesmo denier). Em uma outra modalidade, as áreas espessas têm uma densidade de área de ao menos três vezes a densidade de área das áreas delgadas, de modo que as áreas espessas têm três vezes (3x) os filamentos passados através do liço em comparação com as áreas delgadas que teriam 1x filamentos passados através do liço nas áreas delgadas (isto é, um terço dos filamentos em comparação com os filamentos das áreas espessas, com todos os filamentos em cada área tendo o mesmo denier). Áreas mais espessas e mais delgadas são adequadas também.

Por exemplo, as áreas espessas podem ter 4 vezes (4x), 5 vezes (5x), seis vezes (6x), sete vezes (7x), oito vezes (8x), nove vezes (9x), dez vezes (10x) ou mais de 10 vezes os filamentos em comparação com as áreas delgadas.

A profundidade das protuberâncias formadas nas áreas de maior espessura irá, da mesma forma, variar e ser relativa ao número de filamentos nas áreas mais delgadas.

Conforme observado a seguir, um típico tecido não tecido unidirecional com dois estratos terá uma espessura preferencial de cerca de 12 um a cerca de 600 um, com mais preferência de cerca de 50 um a cerca de 385 um e, com a máxima preferência, de cerca de 75 um a cerca de 255 um.

Dessa forma, um típico tecido não tecido unidirecional com estrato único terá uma espessura preferencial de cerca de 6 um a cerca de 300 um, com mais preferência, de cerca de 25 um a cerca de 192,5 um e, com a máxima preferência, de cerca de 37,5 um a cerca de 127,5 um.

Por exemplo, em um compósito em que as áreas espessas têm densidade de filamentos 2x e as protuberâncias se estendem a partir de apenas uma superfície, a altura/profundidade das protuberâncias seria, de preferência, de 100 um se a espessura das áreas delgadas fosse de 50 um, e se protuberâncias se estendessem a partir de ambas as superfícies, a altura/profundidade das protuberâncias seria 1,5x a espessura de camada,

isto é, 75 um. As espessuras de camada reais podem variar, mas a razão de espessura entre as áreas espessas e delgadas deve ser de ao menos 1,5:1, de preferência de 2:1, com mais preferência de 3:1. Com a máxima preferência, a razão está situada na faixa de 1,5:1 a cerca de 4:1 ou, com mais preferência, na faixa de cerca de 1,5:1 a cerca de 3:1. Entretanto, as razões e distâncias de espaçamento entre camadas de tecido acopladas podem variar, com estratos acoplados sendo, de preferência, separados em suas superfícies separadas de cobertura mais próximas em cerca de 1 mil (0,025 mm) a cerca de 20 mil (0,5 mm), com mais preferência de 5 mil (0,125 mm) a cerca de 10 mil (0,25 mm).

[0024] As áreas espessas existirão como cristas axiais que se estendem ao longo de todo o comprimento da camada de tecido não uniforme e, dessa forma, na maioria das modalidades, ao longo de todo o comprimento dos painéis não tecidos resistentes a facada/perfuração/projéteis da presente revelação. Como alternativa, a camada de tecido não uniforme pode ser dotada de um padrão de modo que uma porção de uma protuberância axial se estenda ao longo de uma primeira superfície da camada de tecido (por exemplo a superfície de topo), enquanto que outra porção da dita protuberância axial se estende a partir de uma segunda superfície da camada de tecido (por exemplo a superfície de fundo).

[0025] Em qualquer modalidade, as cristas axiais são lateralmente espaçadas umas das outras em toda a largura da camada de tecido não uniforme (e o painel resistente a facada/perfuração/projéteis não tecido), conforme ilustrado nas Figuras 3 a 7. De preferência, as cristas são espaçadas em suas bordas longitudinais mais próximas por ao menos cerca de 1/16 polegada (0,15875 cm), de preferência de cerca de 1/16 polegada até cerca de 1 polegada (2,54 cm) ou qualquer faixa entre esses valores. Com mais preferência, as fitas são separadas uma da outra em suas bordas longitudinais mais próximas por cerca de 1/16 polegada até cerca de | polegada (2,54 cm), com mais preferência ainda, de cerca de 1/16 polegada até cerca de > polegada (1,27 cm), com mais preferência ainda, de cerca de 1/16 polegada até cerca de 14 polegada (0,635 cm) e, com mais preferência ainda, de cerca de 1/16 polegada até cerca de 1/8 polegada (0,3175 cm). Essas distâncias são reguladas pelo espaçamento entre as extremidades de feixe de filamentos no liço, sendo que o posicionamento mais próximo é ilustrado na Figura 9, de modo que 1x e mais de 1x feixes são alternados. O espaçamento pode ser estendido pela separação das mais de 1x fendas de feixe com mais distância uma da outra. Por exemplo, através da inserção de 2x, 3x, etc., feixes de fibra em cada terceira, quarta, quinta, etc., fenda de liço conforme possa ser desejado.

[0026] Nas modalidades preferenciais da presente revelação, distâncias de espaçamento maiores das áreas densas/cristas axiais são da máxima preferência. Nesse sentido, é preferencial que o espaçamento lateral entre todas as áreas densas/cristas axiais seja ao menos de cerca de 1,0 cm e, de preferência, maior que 1,0 cm e, com mais preferência, >= 1,5 cm, ou > 2,0 cm, ou 2 2,5 cm, ou 2 3,0 cm, ou 2 3,5 cm, ou 2 4,0 cm ou qualquer uma dessas distâncias de espaçamento até cerca de 5 polegadas (12,7 cm). Também deve ser entendido que todas as faixas apresentadas no presente pedido são interpretadas para incluir todos os valores entre os valores mínimo e máximo mencionados como potenciais pontos finais de faixa.

[0027] Conforme ilustrado nas Figuras 6 e 7, que são vistas parciais de tecidos que podem ter quaisquer dimensões em comprimento e largura conforme desejado, ao menos uma primeira camada de tecido convencional tendo fibras orientadas a 0º/90º ou orientadas em outras orientações trançadas com estrato, por exemplo, + 45º, é acoplada a ao menos uma camada de tecido não uniforme, sendo que as áreas protuberantes de densidade de área alta servem como espaçadores entre as superfícies de camadas de tecido.

Em relação especificamente à Figura 6, uma camada de tecido não tecido orientada a 0º/90º 20, conforme ilustrado na Figura 2, é acoplada a uma superfície principal (superfície frontal ou traseira) de uma camada de tecido não uniforme 30, conforme ilustrado na Figura 4, para formar, assim, uma camada compósita com 3 estratos 50, sendo que as protuberâncias axiais são posicionadas em contato com a superfície da camada de tecido 20. Em relação especificamente à Figura 7, duas camadas de tecido não tecido orientadas a 0º/90º 20, conforme ilustrado na Figura 2, são acopladas a ambas as superfícies principais (superfícies frontal e traseira) de uma camada de tecido não uniforme 40, conforme ilustrado na Figura 5, para formar, assim, uma camada compósita com 5 estratos 60, sendo que as protuberâncias axiais são posicionadas em contato com as superfícies das camadas de tecido 20. Em cada uma dessas modalidades, as camadas de tecido são unidas contiguamente com o uso de técnicas convencionais (por exemplo manualmente ou com o uso de equipamentos convencionais) para formar estratos/camadas de tecido acopladas(os), sendo que as protuberâncias criam uma separação entre as camadas de tecido acopladas de modo que as camadas de tecido sejam ao menos parcialmente espaçadas uma da outra.

Nesse sentido, espaçamento

"ao menos parcialmente" das camadas de tecido significa que todas as superfícies internas de duas camadas de tecido acopladas são completamente separadas e não entram em contato uma com a outra, ou elas podem ser parcialmente separadas uma da outra e estar parcialmente em contato uma com a outra.

Se estiverem parcialmente em contato uma com a outra, elas podem estar em contato total uma com a outra, exceto em áreas em que as protuberâncias estão situadas, ou elas podem ser separadas nas áreas adjacentes às protuberâncias.

O espaçamento completo ou total dependerá, de modo geral, da largura do vão (distância de separação) entre as protuberâncias e a flexibilidade das camadas de tecido.

As camadas de tecido unidas contiguamente conforme observado na presente invenção podem então ser conectadas uma à outra por meio de agulhamento, como adesão por agulhamento, ou adesão por ligação das camadas de tecido unidas contiguamente uma à outra.

Tais métodos são bem conhecidos na técnica.

A adesão por agulhamento é um método de fixação (parcial) localizada de zonas ou porções das camadas combinadas, em que as camadas são agulhadas uma à outra em apenas alguns pontos, como apenas ao redor dos cantos das camadas combinadas ou apenas ao longo das bordas ou ao longo de parte das bordas, como uma porção central de cada borda, ou em cada um dos ditos locais (bordas e cantos), frequentemente com um ponto de agulhamento solto.

A adesão por ligação é também um método de fixação localizada de zonas, porções ou pontos das camadas combinadas, em vez de ligar as camadas uma à outra ao longo de toda a área de sua superfície de contato, sendo frequentemente realizada com pressão relativamente baixa.

Por exemplo, as camadas combinadas podem ser ligadas por pontos uma à outra em vários pontos ao longo das camadas combinadas, ou podem ser pressionadas nas bordas e/ou cantos, como com uma estrutura de metal aquecida, com ou sem a aplicação de um adesivo intermediário entre as camadas (com adesivos úteis incluindo não exclusivamente quaisquer dos aglutinantes ou resinas já descritos na presente invenção, e também outros como os adesivos termofusíveis). Tanto a adesão por agulhamento quanto a adesão por ligação são feitas com equipamentos convencionalmente conhecidos como máquinas de agulhamento ou aglutinantes têxteis disponíveis comercialmente junto à, por exemplo, Sonobond Ultrasonics de West Chester, Pensilvânia, EUA.

[0028] Alternativamente, as camadas podem ser unidas contiguamente uma à outra sem fixação uma à outra, como sendo mantidas juntas em uma bolsa ou um invólucro polimérico conforme descrito na presente invenção.

[0029] Em cada uma das modalidades acima, as camadas 30/40 estão, de preferência, em contato, mas não fixadas à(s) superfície(s) da(s) camada(s) de tecido 20. Alternativamente, as camadas acopladas podem ser fixadas uma à outra por laminação com calor e/ou pressão ou adesão por ligação/agulhamento, de acordo com condições que são convencionais na técnica. Em modalidades alternativas adicionais, as camadas acopladas podem ser não adesivamente fixadas uma à outra por métodos como costura, agulhamento, aparafusamento, rebitagem, etc., que são métodos convencionalmente conhecidos na técnica para fixação de camadas de tecido uma à outra.

[0030] Uma combinação de camada de tecido não tecido que tem uma densidade de área não uniforme e ao menos uma camada de tecido não tecido convencional de densidade de área uniforme, sendo que as superfícies de cobertura das duas camadas de tecido são separadas pelas protuberâncias 12, é chamada na presente invenção de um painel! resistente a facada, perfuração e projéteis não tecido. Um painel resistente a facada, perfuração e projéteis pode ser formado também a partir de duas camadas unidirecionais não tecidas unidas contiguamente em que ambas têm densidade de área não uniforme. Consistente com a presente revelação, o painel resistente a facada/perfuração/projéteis não tecido pode incluir ainda camadas de tecido adicionais, sendo que cada par de camadas de tecido (isto é, cada grupo acoplado/unido contiguamente de duas camadas de tecido) inclui ao menos uma camada de tecido não uniforme e são, dessa forma, espaçadas por protuberâncias intermediárias que se projetam a partir da camada de tecido não uniforme, ou sendo que apenas uma ou mais das camadas em uma pilha de camadas unidas contiguamente é uma camada de tecido não uniforme. De preferência, cada camada alternada em uma pilha de camadas de tecido não tecido terá uma densidade de área não uniforme para maximizar a flexibilidade e maximizar a resistência a facada e perfuração do painel resistente a facada/perfuração/projéteis.

[0031] Conforme discutido neste documento, cada uma das camadas de tecido da presente revelação pode ser formada a partir de uma pluralidade de fibras, uma pluralidade de fitas fibrosas ou uma pluralidade de fitas não fibrosas. Tudo o que for descrito aqui como "fibroso(a)" é formado a partir de fibras, ao passo que "não fibroso(a)" significa que os componentes não são formados a partir de fibras. Nas modalidades da máxima preferência da revelação, todas as camadas de tecido não tecido que formam o painel resistente a facada/perfuração/projéteis são camadas fibrosas. Como usado aqui, uma "fibra" é uma mecha longa de um material, como uma mecha de um material polimérico, cuja dimensão de comprimento é muito maior que as dimensões transversais de largura e espessura. A fibra é, de preferência, uma mecha longa contínua (mas de comprimento definido), em vez de um segmento curto de um filamento chamado na técnica de "fibra têxtil" ou "fibra curta". Uma "mecha" por sua definição comum é um comprimento único e fino de algo, como um fio ou uma fibra. As seções transversais de fibras para uso na presente invenção podem variar amplamente, e elas podem ser circulares, planas ou oblongas em seção transversal. Elas também podem ser de seção transversal multilobal irregular ou regular tendo um ou mais ressaltos regulares ou irregulares que se projetam a partir do eixo geométrico linear ou longitudinal do filamento. Portanto, o termo "fibra" inclui filamentos, fitas, tiras e similares que têm seção transversal regular ou irregular. É preferencial que as fibras tenham uma seção transversal substancialmente circular.

[0032] Uma única fibra pode ser formada a partir de apenas um filamento ou a partir de múltiplos filamentos. Uma fibra formada a partir de apenas um filamento é chamada no presente documento de fibra de "filamento único" ou uma fibra "monofilamento", e uma fibra formada a partir de uma pluralidade de filamentos é chamada no presente documento de uma fibra "multifilamento". As fibras multifilamento, conforme definido no presente documento, incluem, de preferência, de 2 a cerca de 3.000 filamentos, com mais preferência, de 2 a 1.000 filamentos, com mais preferência ainda, de 30 a 500 filamentos, com mais preferência ainda, de 40 a 500 filamentos, com mais preferência ainda, de cerca de 40 filamentos a cerca de 240 filamentos e, com a máxima preferência, de cerca de 120 a cerca de 240 filamentos. As fibras multifilamento também são frequentemente chamadas na técnica de feixes de fibras ou um feixe de filamentos. Como usado aqui, o termo "fio" é definido como uma mecha única consistindo em múltiplos filamentos e é usada de modo intercambiável com "fibra multifilamento”".

[0033] O termo "denier" é uma unidade de densidade linear igual à massa em gramas por 9.000 metros de fibra/fio ou fita. Nesse sentido, as fibras que formam uma camada de tecido fibroso podem ser de qualquer denier adequado. Por exemplo, as fibras podem ter um denier de cerca de 50 a cerca de 5.000 denier, com mais preferência, de cerca de 200 a cerca de 5.000 denier, com mais preferência ainda, de cerca de 200 a cerca de

3.000 denier, com mais preferência ainda, de cerca de 200 a cerca de 1.000 denier e, com a máxima preferência, de cerca de 200 a cerca de 500 denier. Como fibras, as fitas fibrosas podem ser fabricadas a partir dos mesmos tipos de polímero discutidos acima para fibras, uma vez que tais fitas são formadas mediante compressão e achatamento de tais fibras. Consequentemente, como fibras, as fitas podem ser de qualquer denier adequado, de preferência com um denier de cerca de 50 a cerca de 30.000 e, com mais preferência, de cerca de 200 a cerca de 10.000 denier, com mais preferência ainda, de cerca de 650 a cerca de 2000 denier, e com a máxima preferência, de cerca de 800 a cerca de 1.500 denier.

[0034] Exceto para as camadas de tecido não uniformes, cada camada de tecido não tecido pode compreender um estrato único de fibras ou fitas unidirecionalmente orientadas (uniaxial), uma pluralidade de estratos interconectados (por exemplo agulhados (por exemplo, aderidos por agulhamento), costurados, aderidos, aderidos por ligação), mas não consolidados (isto é, não integrados em um elemento unitário único) de fibras ou fitas unidirecionalmente orientadas, ou uma pluralidade de estratos consolidados de fibras ou fitas unidirecionalmente orientadas. Uma "camada" descreve uma disposição genericamente plana, semelhante a folha, que pode ser conformada como uma forma não plana. Um "estrato" ou "estrato único" de fibras/fitas unidirecionalmente orientadas — compreende uma disposição de fibras ou fitas substancialmente sem sobreposição que são alinhadas em uma matriz unidirecional (uniaxial) substancialmente paralela. Este tipo de disposição de fibra/fita é conhecido também na técnica como uma "unitape", "fita unidirecional", "UD" ou "UDT". Cada camada de tecido e cada estrato individual têm uma superfície superior/frontal externa e uma superfície inferior/posterior externa. Como usado aqui, uma "matriz" descreve uma disposição paralela coplanar ordenada lado a lado de fibras ou fitas, que é exclusiva de tecidos de trama, e uma "matriz paralela" descreve uma disposição ordenada paralela de fibras/fitas. O termo "orientado", conforme usado no contexto de "fibras orientadas" ou "fitas orientadas", se refere ao alinhamento das fibras/fitas em vez da extensão das fibras/fitas. Cada camada de tecido não uniforme inclui apenas um estrato único de fibras paralelas (fibras monofilamento ou feixes multiflamento), fitas paralelas ou uma combinação de fibras e fitas.

[0035] Qualquer camada de tecido da presente revelação (tendo densidade de área uniforme ou densidade de área não uniforme) terá uma largura de ao menos 10 polegadas (25,4 cm), com mais preferência, uma largura de ao menos cerca de 12 polegadas (30,48 cm), com mais preferência ainda, uma largura de ao menos cerca de 15 polegadas (38,1 cm), com mais preferência ainda, uma largura de ao menos cerca de 18 polegadas (45,72 cm), com mais preferência ainda, uma largura de ao menos cerca de 20 polegadas (50,8 cm), com mais preferência ainda, uma largura de ao menos cerca de 24 polegadas (60,96 cm) e, com a máxima preferência, uma largura de ao menos cerca de 30 polegadas (76,2 cm).

[0036] Em relação às camadas de tecido não tecido convencionais úteis aqui, isto é, aquelas que têm uma densidade de área uniforme ou substancialmente uniforme, quando tais camadas são formadas a partir de fibras unidirecionais, elas tipicamente compreendem uma pluralidade de estratos de tecido que são empilhados um sobre o outro, superfície com superfície, de uma maneira substancialmente coextensiva e consolidada. Quando usado na presente invenção, uma estrutura de "camada única" se refere a qualquer estrutura de tecido/compósito monolítica composta por um(a) ou mais estratos individuais/camadas individuais que foram integrados(as), isto é, consolidados(as) por laminação de baixa pressão ou por moldagem de alta pressão, como uma estrutura unitária única, opcionalmente junto com um material aglutinante polimérico. Por "consolidar" entende-se que o material aglutinante polimérico opcional e cada estrato de tecido/camada de tecido são combinados e integrados como uma camada unitária única. A consolidação pode ocorrer por meio de secagem, resfriamento, aquecimento, pressão ou uma combinação dessas técnicas. Calor e/ou pressão pode não ser necessário, visto que as fibras ou estratos/camadas de tecido podem apenas ser coladas(os) entre si, como é O caso em um processo de laminação a úmido. O termo "compósito" se refere a combinações de fibras ou fitas, tipicamente com ao menos um material aglutinante polimérico, e também inclui combinações de múltiplas camadas fibrosas e/ou múltiplos painéis. Conforme descrito na presente invenção, todos os materiais "não tecidos" (isto é, estratos, camadas, tecidos não tecidos) se referem a quaisquer estruturas de tecido que não sejam formadas por tecelagem. Por exemplo, os tecidos não tecidos podem compreender uma pluralidade de unitapes que são ao menos parcialmente revestidas com um material aglutinante polimérico, empilhadas/sobrepostas e consolidadas como uma camada única, um elemento monolítico, bem como um feltro ou placa que compreende fibras não paralelas aleatoriamente orientadas que são, de preferência, revestidas com uma composição aglutinante polimérica.

[0037] Cada estrato/camada de tecido não tecido revelado(a) na presente invenção compreende uma pluralidade de fibras poliméricas de alta resistência à tração (isto é, alta tenacidade), alto módulo de tração e/ou fitas poliméricas não fibrosas de alta resistência à tração, alto módulo de tração. Como usado aqui, uma fibra ou fita de "alta resistência à tração, alto módulo de tração" é uma que tem uma tenacidade preferencial de ao menos cerca de 7 g/denier ou mais, um módulo de tração preferencial de ao menos cerca de 150 g/denier ou mais e, de preferência, uma energia de ruptura de ao menos cerca de 8 J/g ou mais, cada um conforme medido pelo método ASTM D2256 para fibras e ASTM D882 (ou outro método adequado conforme determinado pelo versado na técnica) para fitas poliméricas. As fibras de alta resistência à tração têm, de preferência, uma tenacidade maior que 10 g/denier, com mais preferência, ao menos cerca de 15 g/denier, com mais preferência ainda, ao menos cerca de 20 g/denier, com mais preferência ainda, ao menos cerca de 27 g/denier, com mais preferência, uma tenacidade de cerca de 28 g/denier a cerca de 60 g/denier, com mais preferência ainda, de cerca de 33 g/denier a cerca de 60 g/denier, com mais preferência ainda, de 39 g/denier ou mais, com mais preferência ainda, de ao menos 39 g/denier a cerca de 60 g/denier, com mais preferência ainda, de 40 g/denier ou mais, com mais preferência ainda, de 43 g/denier ou mais, ou ao menos 43,5 g/denier, com mais preferência ainda, de cerca de 45 g/denier a cerca de 60 g/denier, com mais preferência ainda, de ao menos 45 g/denier, ao menos cerca de 48 g/denier, ao menos cerca de 50 g/denier, ao menos cerca de 55 g/denier ou ao menos cerca de 60 g/denier.

Fitas úteis são, de preferência, fitas de "alta resistência à tração" que têm uma tenacidade de ao menos 10 g/denier, um módulo de tração inicial de ao menos cerca de 150 g/denier ou mais e uma energia de ruptura de ao menos cerca de 8 J/g ou mais, cada um conforme medido pelo método ASTM D882-09 a um comprimento útil de 10 polegadas (25,4 cm) e a uma taxa de extensão de 100%/Min.

As fitas de alta resistência à tração têm, de preferência, uma tenacidade maior que 10 g/denier, com mais preferência, ao menos cerca de g/denier, com mais preferência ainda, ao menos cerca de 20 g/denier, com mais preferência ainda, ao menos cerca de 27 g/denier, com mais preferência, uma tenacidade de cerca de 28 g/denier a cerca de 60 g/denier, com mais preferência ainda, de cerca de 33 g/denier a cerca de 60 g/denier, com mais preferência ainda, de 39 g/denier ou mais, com mais preferência ainda, de ao menos 39 g/denier a cerca de 60 g/denier, com mais preferência ainda, de 40 g/denier ou mais, com mais preferência ainda, de 43 g/denier ou mais, ou ao menos 43,5 g/denier, com mais preferência ainda, de cerca de 45 g/denier a cerca de 60 g/denier, com mais preferência ainda, de ao menos 45 g/denier, ao menos cerca de 48 g/denier, ao menos cerca de 50 g/denier, ao menos cerca de 55 g/denier ou ao menos cerca de 60 g/denier, cada um conforme medido pelo método ASTM D882-09 a um comprimento útil de 10 polegadas (25,4 cm) e a uma taxa de extensão de 100%/min. Em relação a essas propriedades, como usado aqui, o termo "tenacidade" se refere à tensão de tração expressa como força (gramas) por densidade de unidade linear (denier) de uma amostra não tensionada. O "módulo inicial" de uma fibra ou fita é a propriedade de um material representativa de sua resistência à deformação. O termo "módulo de tração" se refere à razão entre a alteração na tenacidade, expressa em gramas-força por denier (g/d) e a alteração na tensão, expressa como uma fração do comprimento original da fibra ou fita (pol/pol).

[0038] Em modalidade em que as camadas de tecido compreendem materials à base de fibra, fibras de alta tenacidade particularmente adequadas incluem fibras de poliolefina, como fibras de polietileno de alto peso molecular, particularmente fibras de polietileno com peso molecular ultra-alto e fibras de polipropileno. Também são adequadas as fibras de aramida, particularmente fibras de para-aramida, fibras de poliamida, fibras de tereítalato de polietileno, fibras de naftalato de polietileno, fibras de álcool polivinílico de cadeia estendida, fibras de poliacrilonitrila de cadeia estendida, fibras de polibenzoxazol (PBO), fibras de polibenzotiazol (PBT), fibras de copoliéster de cristal líquido, fibras de haste rígida como fibras M50 e fibras de vidro, incluindo fibra de vidro de grau elétrico (vidro-E; vidro de borossilicato de baixa alcalinidade com boas propriedades elétricas), fibra de vidro de grau estrutural (vidro-S; um silicato de magnésio e alumínio de alta resistência) e fibra de vidro de grau de resistência (vidro-R; um vidro de aluminossilicato de alta resistência sem óxido de magnésio ou óxido de cálcio). Cada um desses tipos de fibra é convencionalmente conhecido na técnica. Copolímeros, polímeros em bloco e blendas dos materiais acima também são adequados para a produção de fibras poliméricas.

[0039] Os tipos de fibra da máxima preferência são fibras de alto desempenho incluindo fibras de polietileno (particularmente fibras de polietileno de cadeia estendida), fibras de aramida, fibras de PBO, fibras de copoliéster de cristal líquido, fibras de polipropileno (particularmente fibras de polipropileno de cadeia estendida altamente orientadas), fibras de álcool polivinílico, fibras de poliacrilonitrila, fibras de vidro e fibras de haste rígidas, particularmente fibras de haste rígida M50. São especificamente da máxima preferência as fibras de polietileno e as fibras de aramida.

[0040] No caso de polietileno, as fibras preferenciais são polietilenos de cadeia estendida com pesos moleculares de pelo menos 300.000, de preferência pelo menos um milhão e, com mais preferência, entre dois milhões e cinco milhões. Tais fibras de polietileno de cadeia estendida (ECPE) podem ser crescidas em processos de fiação de solução como descrito nas patentes US nºs 4.137.394 ou 4.356.138, que são incorporadas ao presente a título de referência, ou podem ser fiadas a partir de uma solução para formar uma estrutura em gel como descrito nas patentes US nºs 4.413.110; 4.536.536; 4.551.296; 4.663.101; 5.006.390;

5.032.338; 5.578.374; 5./36.244; 5./41.451; 5.958.582; 5.972.498;

6.448.359; 6.746.975; 6.969.553; 7.078.099; 7.344.668 e publicação de pedido de patente US nº 2007/0231572, todas as quais estão aqui incorporadas a título de referência. Os tipos de fibra particularmente preferenciais são quaisquer das fibras de polietileno vendidas sob a marca registrada SPECTRAG junto à Honeywell International Inc. de Morris Plains, NJ, EUA. As fibras SPECTRAG são bem conhecidas na técnica.

[0041] Métodos particularmente preferenciais para a formação de fibras de PE de UHMW são processos que são capazes de produzir fibras de PE de UHMW tendo tenacidade de ao menos 39 g/denier, com a máxima preferência onde as fibras são fibras multiflamento. A maioria dos processos preferenciais incluem aqueles descritos nas patentes de propriedade comum US nºs 7.846.363; 8.361.366; 8.444.898; 8.747.715; bem como publicação US nº 2011-0269359, cujas revelações estão aqui incorporadas por referência até o ponto consistente com o presente documento. Esses processos são chamados de processos de "fiação via gel", também chamados de "fiação de solução", nos quais é formada uma solução de polietileno com peso molecular ultra-alto e um solvente, seguida pela extrusão da solução através de uma fiandeira com múltiplos orifícios para formar filamentos de solução, resfriamento dos filamentos de solução em filamentos de gel e extração do solvente para formar filamentos secos. Esses filamentos secos são agrupados em feixes que são chamados na técnica de fibras ou fios. As fibras/fios são, então, estendidos (extraídos) até uma capacidade de estiramento máxima para aumentar sua tenacidade.

[0042] As fibras de aramida (poliamida aromática) preferenciais são bem conhecidas e estão disponíveis comercialmente, e são descritas, por exemplo, na patente US nº 3.671.542. Por exemplo, filamentos de aramida úteis são produzidos comercialmente pela DuPont sob a marca registrada de KEVLARO. São úteis, também, as fibras de poli(m-fenileno isoftalamida) produzidas comercialmente junto à DuPont de Wilmington, DE sob a marca registada NOMEXG; e fibras comercialmente produzidas junto à Teijin Aramid Gmbh da Alemanha sob a marca registrada TWARONBG, fibras de aramida produzidas comercialmente junto à Kolon Industries, Inc. da Coreia sob a marca registrada HERACRONG; fibras de paramida SVMTY e RUSARTY que são comercialmente produzidas junto à Kamensk Volokno JSC da Rússia e fibras de p-aramida ARMOSTY comercialmente produzidas junto à JSC Chim Volokno da Rússia.

[0043] As fibras de PBO adequadas estão disponíveis comercialmente e são apresentadas, por exemplo, nas patentes US nºs 5.286.833,

5.296.185, 5.356.584, 5.534.205 e 6.040.050, cada uma das quais está aqui incorporada a título de referência. As fibras de copoliéster de cristal líquido adequadas estão disponíveis comercialmente e são reveladas, por exemplo, nas patentes US nºs 3.975.487, 4.118.372 e 4.161.470, cada uma das quais está aqui incorporada a título de referência, e incluindo fibras de copoliéster de cristal líquido VECTRANGO disponíveis comercialmente junto à Kuraray Co., Ltd. de Tóquio, Japão. As fibras de polipropileno adequados incluem fibras de polipropileno de cadeia estendida altamente orientadas (ECPP) conforme descrito na patente US nº 4.413.110, que é aqui incorporada a título de referência. Fibras adequadas de álcool polivinílico (PV-OH) são descritas, por exemplo, nas patentes US nºs 4.440.711 e 4.599.267, que estão aqui incorporadas a título de referência. As fibras de poliacrilonitrila (PAN) adequadas são reveladas, por exemplo, na patente US nº 4.535.027, que está aqui incorporada a título de referência. Cada um desses tipos de fibra é convencionalmente — conhecido e está amplamente disponível comercialmente. As fibras M58 são formadas a partir de piridobisimidazo!l 2,6 diil (2,5 di-hidróxi-p-fenileno) e foram fabricadas mais recentemente junto à Magellan Systems International de Richmond, Virginia, e são descritas, por exemplo, nas patentes US nºs 5.674.969, 5.939.553,

5.945.537 e 6.040.478, cada uma das quais está aqui incorporada a título de referência. O termo fibras de "haste rígida" não se limita a tais tipos de fibra à base de piridobisimidazol, e muitas variedades de fibra de PBO e de aramida são frequentemente chamadas fibras de haste rígida. As fibras de vidro disponíveis comercialmente incluem fibras de vidro-S S2-Glass€O, disponíveis comercialmente junto à AGY de Aiken, Carolina do Sul, fibras de vidro-E HiPerTex'TV, disponíveis comercialmente junto à 3B Fibreglass de Battice, Bélgica, e fibras de vidro-R VETROTEXGO junto à Saint Gobain de Courbevoie, França.

[0044] Conforme observado acima, as camadas de tecido da revelação podem ser fabricadas a partir de fitas em vez de fibras. Como usado aqui, o termo "fita" se refere a uma tira de material monolítico estreita plana que tem um comprimento maior que sua largura e uma razão de aspecto média em seção transversal, isto é a razão entre a maior e a menor dimensão de seções transversais médias ao longo do comprimento do artigo de fita, de pelo menos cerca de 3:1. As fitas conhecidas podem ser fibrosas ou não fibrosas, em que uma fita "fibrosa" compreende um ou mais filamentos. A seção transversal de uma fita da presente revelação pode ser retangular, oval, poligonal, irregular, ou de qualquer formato que satisfaça os requisitos de largura, espessura e razão de aspecto descritos neste documento.

[0045] Tais fitas de preferência têm uma seção transversal substancialmente retangular com uma espessura de cerca de 0,5 mm ou menos, com mais preferência, de cerca de 0,25 mm ou menos, com mais preferência ainda, de cerca de 0,1 mm ou menos e, com mais preferência ainda, de cerca de 0,05 mm ou menos. Nas modalidades da máxima preferência, as fitas poliméricas têm uma espessura de até cerca de 3 mils (76,2 um), com mais preferência, de cerca de 0,35 mil (8,89 um) a cerca de 3 mils (76,2 um) e, com a máxima preferência, de cerca de 0,35 mil a cerca de 1,5 mil (88,1 um). A espessura é medida na região mais espessa da seção transversal.

[0046] As fitas utilizáveis no presente documento têm larguras preferenciais de cerca de 2,5 mm a cerca de 50 mm, com mais preferência, de cerca de 5 mm a cerca de 25,4 mm, com mais preferência ainda, de cerca de 5 mm a cerca de 20 mm e, com a máxima preferência, de cerca de 5 mm a cerca de 10 mm. Estas dimensões podem variar, mas as fitas para uso na presente invenção são mais preferencialmente fabricadas para ter dimensões que obtém uma razão de aspecto em seção transversal média, isto é, a razão entre a maior e a menor dimensão média de seções transversais ao longo do comprimento do artigo de fita, maior que cerca de 3:1, com mais preferência, pelo menos cerca de 5:1, com mais preferência ainda, ao menos cerca de 10:1, com mais preferência ainda, pelo menos cerca de 20:1, com mais preferência ainda, pelo menos cerca de 50:1, com mais preferência ainda, ao menos cerca de 100:1, com mais preferência ainda, pelo menos cerca de 250:1 e com a máxima preferência, fitas têm uma razão de aspecto em seção transversal média de pelo menos cerca de 400:1. Quando se forma uma camada de tecido a partir de fitas, uma pluralidade de fitas são dispostas lado a lado, substancial e coextensivamente de maneira coplanar para formar uma camada larga tendo as dimensões preferenciais conforme descrito acima.

[0047] As fitas são formadas por métodos convencionalmente conhecidos. Por exemplo, um tecido pode ser cortado ou fendido em fitas de comprimento desejado. Um exemplo de um aparelho de produção de fendas é apresentado na patente US nº 6.098.510, que ensina sobre um aparelho para fender uma manta de material laminar à medida que ela é enrolada sobre o dito cilindro. Outro exemplo de um aparelho de corte de fendas é apresentado na patente US nº 6.148.871, que ensina um aparelho para fender uma folha de um filme polimérico em uma pluralidade de tiras de filme com uma pluralidade de lâminas. As descrições da patente US nº

6.098.510 e da patente US nº 6.148.871 estão aqui incorporadas a título de referência até o ponto consistente com o presente documento. Tais métodos são particularmente úteis para formar fitas poliméricas não fibrosas, mas o método de fabricação de fitas poliméricas não fibrosas não se destina a ser limitante.

[0048] Os métodos particularmente úteis para a formação de fitas fibrosas multifilamentos são descritos nas patentes US nºs 8.236.119,

8.697.220, 8.685.519, 8.852.714 e 8.906.485, cada uma das quais está aqui incorporada a título de referência até o ponto consistente com o presente documento. Cada uma dessas patentes descreve métodos em que uma fibra ou um fio de alimentação multifilamento é comprimida e achatada para formar uma fita. Particularmente, a patente US nº 8.236.119 ensina um processo para a produção de um artigo de fita de polietileno que compreende: (a) selecionar pelo menos um fio de polietileno multifilamento, sendo que o dito fio tem uma função de orientação de eixo geométrico c pelo menos 0,96, uma viscosidade intrínseca quando medida em decalina a 135ºC pelo método ASTM D1601-99 de cerca de 7 di(ga cerca de 40 dl/g de, e o dito fio tendo uma tenacidade de cerca de 15 9g/d a cerca de 100 g/d conforme medida pelo método ASTM D2256-02 a um comprimento útil de 10 polegadas (25,4 cm) e uma taxa de extensão de 100%/ minuto; (b) colocar o dito fio sob uma força de tração longitudinal e submeter o dito fio a pelo menos uma etapa de compressão transversal para achatar, consolidar e comprimir o dito fio a uma temperatura de cerca de 25ºC a cerca de 137ºC, formando assim um artigo de fita tendo uma razão de aspecto média em seção transversal de pelo menos cerca de 10:1, cada dita etapa de compressão tendo um início e um final em que a magnitude da dita força de tração longitudinal sobre cada dito artigo de fio ou fita no início de cada dita etapa de compressão é substancialmente igual à magnitude da força de tração longitudinal sobre o artigo de fio ou fita na conclusão dessa mesma etapa de compressão, e é pelo menos cerca de 0,25 quilograma-força (2,45 Newtons); (c) estender o dito artigo de fita ao menos uma vez em uma temperatura na faixa de cerca de 130ºC a cerca de 160ºC a uma taxa de extensão de cerca de 0,001 min” a cerca de 1min”'; (d) repetir opcionalmente a etapa (b) uma ou mais vezes a uma temperatura de cerca de 100ºC a cerca de 160ºC; (e) repetir opcionalmente a etapa (c) uma ou mais vezes; (f) relaxar opcionalmente a força de tração longitudinal entre qualquer das etapas (b) a (e); (o) aumentar opcionalmente a força de tração longitudinal entre quaisquer das etapas (b) a (e); e (h) resfriar o dito artigo de fita a uma temperatura menor que cerca de 70 ºC sob tensão.

Esse processo pode, também, ser modificado, antes da etapa (b), passando de modo opcionalmente contínuo o fio através de uma ou mais zonas aquecidas a temperaturas de cerca de 100ºC a cerca de 160ºC, sob tensão, seguido de extensão do fio aquecido ao menos uma vez a uma taxa de extensão de cerca de 0,01 min“ a cerca de 5 min'!. As fitas multiflamento compactadas e achatadas formadas de acordo com os métodos dessas patentes comumente de propriedade comum são particularmente desejáveis na presente invenção.

[0049] Materiais de fita poliméricos não fibrosos de alto módulo de tração e alta resistência particularmente adequados são fitas de poliolefina. As fitas de poliolefina preferenciais incluem fitas de polietileno, como aquelas disponíveis comercialmente sob a marca registrada TENSYLONG, que está disponível comercialmente junto à E. |. du Pont de Nemours and Company de Wilmington, DE. Consulte, por exemplo, as patentes US nºs

5.091.133, 7.964.266, 7.964.267 e 7.976.930, todas aqui incorporadas a título de referência. As fitas de polipropileno, como aquelas disponíveis comercialmente sob a marca registrada TEGRISO junto à Milliken Company de Spartanburg, Carolina do Sul também são adequadas. Consulte, por exemplo, a patente US nº 7.300.691, que é aqui incorporada a título de referência. Os compósitos à base de fita de poliolefina que são úteis como substratos resistentes à fragmentação da presente invenção também estão disponíveis comercialmente, por exemplo, sob a marca registrada DYNEEMAGÔ junto à Royal DSM N.V. Corporation de Heerlen, Países Baixos e sob a marca registrada ENDUMAXGO junto à Teijin Aramid Gmbh da Alemanha. As fitas fibrosas e não fibrosas descritas nas publicações de patentes de propriedade comum US nº 8.986.810; 9.138.961 e 9.291.440, cada uma das quais está aqui incorporada a título de referência até o ponto consistente com o presente documento, também são úteis. As fitas poliméricas não fibrosas úteis à presente invenção terão as mesmas espessuras e razões de aspecto preferenciais que as fitas à base de fibras,

mas podem ser fabricadas para ter larguras maiores de cerca de 2,5 mm a cerca de 21 cm, com mais preferência, de cerca de 2,5 mm a cerca de 10 em, com mais preferência ainda, de cerca de 2,5 mm a 5 cm, com mais preferência ainda, de cerca de 2,5 mm a cerca de 25 mm, com mais preferência ainda, de cerca de 5 mm a cerca de 20 mm, e com a máxima preferência, de cerca de 5 mm a cerca de 10 mm.

[0050] Como fibras, as fitas multifilamento podem ser fabricadas a partir dos mesmos tipos de polímero exatos discutidos acima para fibras, devido ao fato de que tais fitas são formadas comprimindo-se e achatando tais fibras. Consequentemente, como fibras, as fitas podem ser de qualquer denier adequado, de preferência com um denier de cerca de 50 a cerca de 30.000 e, com mais preferência, de cerca de 200 a cerca de

10.000 denier, com mais preferência ainda, de cerca de 650 a cerca de 2000 denier, e com a máxima preferência, de cerca de 800 a cerca de

1.500 denier. Adicionalmente, fitas úteis são, de preferência, fitas de "alta resistência à tração" que têm uma tenacidade de ao menos 10 g/denier, um módulo de tração inicial de ao menos cerca de 150 g/denier ou mais e uma energia de ruptura de ao menos cerca de 8 J/g ou mais, cada um conforme medido pelo método ASTM D882-09 a um comprimento útil de polegadas (25,4 cm) e a uma taxa de extensão de 100%/min. As fitas de alta resistência à tração têm, de preferência, uma tenacidade maior que 10 g/denier, com mais preferência, ao menos cerca de 15 g/denier, com mais preferência ainda, ao menos cerca de 20 g/denier, com mais preferência ainda, ao menos cerca de 27 g/denier, com mais preferência, uma tenacidade de cerca de 28 g/denier a cerca de 60 g/denier, com mais preferência ainda, de cerca de 33 g/denier a cerca de 60 g/denier, com mais preferência ainda, de 39 g/denier ou mais, com mais preferência ainda, de ao menos 39 g/denier a cerca de 60 g/denier, com mais preferência ainda, de 40 g/denier ou mais, com mais preferência ainda, de 43 g/denier ou mais, ou ao menos 43,5 g/denier, com mais preferência ainda, de cerca de 45 g/denier a cerca de 60 g/denier, com mais preferência ainda, de ao menos 45 g/denier, ao menos cerca de 48 g/denier, ao menos cerca de 50 g/denier, ao menos cerca de 55 g/denier OU ao menos cerca de 60 g/denier, cada um conforme medido pelo método ASTM D882-09 a um comprimento útil de 10 polegadas (25,4 cm) e a uma taxa de extensão de 100%/min.

[0051] Construções de tecido unidirecional não tecido tradicionais que têm densidade de área uniforme ou substancialmente uniforme, sejam formadas a partir de fibras ou fitas, são convencionais na técnica e métodos de sua fabricação são convencionais também. Um processo exemplificador é ilustrado na Figura 8, sendo que uma pluralidade de fibras (ou fitas) é disposta em uma matriz, tipicamente disposta como uma manta de fibra/fita que compreende uma pluralidade de fibras/fitas alinhadas em uma matriz unidirecional substancialmente paralela. O aparelho ilustrado na Figura 8 é apenas exemplificador e, em um processo preferencial, feixes de fibras/fitas são fornecidos a partir de um urdidor e levados através de guias e uma ou mais barras afastadoras para um pente de colimação. Quando fibras são usadas, isso é tipicamente seguido pelo revestimento das fibras com um material aglutinante polimérico. Um revestimento aglutinante polimérico pode ser aplicado também a fitas, mas o aglutinante pode não ser necessário particularmente se as fitas compreenderem filamentos fundidos/ligados, conforme descrito na patente US nº 8.236.119 ou se um aglutinante já estiver presente desde sua fabricação. As barras afastadoras e o pente de colimação dispersam e espalham os filamentos agrupados (sem fita), reorganizando-os lado a lado de maneira coplanar. O espalhamento de fibra ideal resulta nos filamentos individuais ou fibras individuais sendo posicionados próximos uns aos outros em uma única fibra plana, formando uma matriz de fibras substancialmente unidirecionais paralelas sem fibras sobrepostas entre si.

[0052] Conforme observado acima, cada uma das camadas de tecido não tecido uniformes/substancialmente uniformes tradicionais incorporadas no painel resistente a facada/perfuração/projéteis compreende, com a máxima preferência, uma pluralidade de estratos de tecido que são consolidados, isto é, integrados um ao outro, para formar uma camada de tecido unitária única. A pluralidade de estratos de tecido são integrados um ao outro de acordo com métodos convencionais na técnica para formar cada camada de tecido individual antes do acoplamento de pares de camadas de tecido. Nesse sentido, uma pluralidade de estratos únicos do tipo de estrato de tecido selecionado são empilhados um sobre o outro de maneira coextensiva e consolidada, um com o outro. As camadas de tecido não tecido convencionais incluem de cerca de 1 a cerca de 100 estratos de tecido, mais tipicamente, de 2 a cerca de 50 estratos de tecido e, com a máxima tipicidade, de 2 a cerca de 20 estratos de tecido. Quando uma camada de tecido compreende mais de 4 estratos de tecido, é típico que primeiro se forme uma pluralidade de "prepregs" ou "camadas de prepreg" de fibra não tecidas unidirecionais com 2 estratos ou 4 estratos, antes de combinar uma pluralidade de tais "prepregs" ou "camadas de prepreg" para formar a camada de tecido. Tipicamente, os estratos de tecido nestes prepregs são trançados com estrato a um ângulo um em relação ao outro, tipicamente, 0º/90º, e sendo que cada prepreg é, de preferência, trançado com estrato em relação a outros prepregs em orientações 0º/90º alternadas. Entretanto, qualquer outro ângulo de trança com estrato é aceitável também. Os estratos que formam cada camada de tecido, incluindo os prepregs, são tipicamente integrados um ao outro com um aglutinante polimérico. Nas modalidades preferenciais da presente revelação, cada componente de camada de tecido uniforme/substancialmente uniforme dos painéis resistentes a facada/perfuração/projéteis incluem, de preferência, apenas 2 estratos de tecido para maximizar a flexibilidade dos painéis resistentes a facada/perfuração/projéteis.

[0053] Revestir, ao menos parcialmente, as fibras/fitas que formam cada camada de tecido da presente revelação (incluindo as camadas de tecido não uniformes) com um material aglutinante polimérico (comumente chamado na técnica também como um material de "matriz" polimérica) é opcional, é preferencial. Os termos "material aglutinante polimérico" e "material de matriz polimérica" são convencionalmente conhecidos na técnica e descrevem um material que liga as fibras/fitas umas às outras, seja por meio de suas características adesivas inerentes ou após ser submetido a condições bem conhecidas de calor e/ou pressão. Como usado aqui, um material de matriz ou ligante "polimérico" inclui resinas e borracha. Quando tal aglutinante é usado em uma camada de tecido à base de fibra, o material de matriz/aglutinante polimérico reveste parcial ou substancialmente as fibras individuais, de preferência, revestindo substancialmente cada um(a) dos(as) filamentos/fibras individuais que formam um estrato de fibra ou uma camada de fibra, ou encapsulando completamente cada um(a) dos(as) filamentos/fibras individuais que formam um estrato de fibra ou uma camada de fibra. Quando tal aglutinante é usado em uma camada de tecido à base de fita, não é necessário que o aglutinante revista substancialmente todas as superfícies das fitas ou encapsule as fitas, mas, em vez disso, pequenas quantidades de resina podem ser usadas, conforme necessário, para auxiliar na adesão de múltiplos estratos de tecido um ao outro, o que é tipicamente menos que 5%, em peso, da camada de tecido à base de fita.

[0054] Os materiais aglutinantes poliméricos adequados incluem tanto materiais elastoméricos de baixo módulo de tração quanto materiais de alto módulo de tração, embora aglutinantes termoplásticos de baixo módulo sejam da máxima preferência para a camadas de tecido do painel resistente a facada/perfuração/projéteis para maximizar a flexibilidade. Como usado ao longo de toda a presente invenção, o termo módulo de tração significa o módulo de elasticidade, para o qual os materiais aglutinantes poliméricos são medidos pelo método ASTM D638. Um aglutinante de baixo ou alto módulo pode compreender uma variedade de materiais poliméricos e não poliméricos. Para os propósitos da presente revelação, um material elastomérico de baixo módulo tem um módulo de tração medido a cerca de

6.000 psi (41,4 MPa) ou menos de acordo com os procedimentos de testes ASTM D638. Um polímero de baixo módulo é, de preferência, um elastômero tendo um módulo de tração de cerca de 4.000 psi (27,6 MPa) ou menos, com mais preferência, cerca de 2.400 psi (16,5 MPa) ou menos, com mais preferência ainda, 1.200 psi (8,23 MPa) ou menos e, com a máxima preferência, é de cerca de 500 psi (38,45 MPa) ou menos. A temperatura de transição vítrea (TJ) do material elastomérico de baixo módulo é, de preferência, menor que cerca de 0ºC, com mais preferência, menor que cerca de -40ºC, e com a máxima preferência, menor que cerca de -50ºC. O material elastomérico de baixo módulo tem, também, um alongamento de ruptura preferencial de ao menos cerca de 50%, com mais preferência, ao menos cerca de 100% e, com a máxima preferência, ao menos cerca de 300%. Seja um material de baixo módulo ou um material de alto módulo, além do colorante, o aglutinante polimérico pode também incluir cargas como negro de fumo ou sílica, pode ser estendido com óleos, ou pode ser vulcanizado por sistemas de cura por enxofre, peróxido, óxido metálico ou radiação, conforme é bem conhecido na técnica.

[0055] Uma ampla variedade de materiais e formulações pode ser utiizada como um aglutinante polimérico de baixo módulo. Exemplos representativos incluem polibutadieno, poli-isopreno, borracha natural, copolímeros de etileno-propileno, terpolímeros de etileno-propileno-dieno, políneros de polissulfeto, elastômeros de poliuretano, polietileno clorossulfonatado, policloropreno, cloreto de polivinila plasticizado, elastômeros de butadieno acrilonitrila, poli (isobutileno-co-isopreno), poliacrilatos, poliésteres, poliéteres, fluoroelastômeros, elastômeros de silicone, copolímeros de etileno, poliamidas (úteis com alguns tipos de fibra), acrilonitrila-butadieno-estireno, policarbonatos, e combinações dos mesmos, bem como outros polímeros e copolímeros de baixo módulo curáveis abaixo do ponto de fusão da fibra. Também são úteis as blendas de diferentes materiais elastoméricos, ou blendas de materiais elastoméricos com um ou mais termoplásticos.

[0056] São particularmente úteis os copolímeros em bloco de dienos conjugados e monômeros aromáticos de vinila. Butadieno e isopreno são elastômeros de dieno conjugados preferenciais. Estireno, vinil tolueno e t- butil estireno são monômeros aromáticos conjugados preferenciais. Os copolíneros de bloco que incorporam poli-isopreno podem ser hidrogenados para produzir elastômeros termoplásticos que têm segmentos de elastômero de hidrocarboneto saturados. Os polímeros podem ser copolímeros de tribloco simples do tipo A-B-A, copolímeros multibloco do tipo (AB)n (N=2-10) ou copolímeros de configuração radial do tipo R-(BA). (x=3-150); sendo que A é um bloco de um monômero aromático de polivinila e B é um bloco de um elastômero de dieno conjugado. Muitos desses polímeros são produzidos comercialmente junto à Kraton Polymers de Houston, Texas, EUA, incluindo copolímeros de bloco de poliestireno- poli-isopreno-poliestireno de baixo módulo vendidos sob sua marca registrada KRATONGO. São úteis, também, as dispersões de resina de copolímero de bloco de estireno-isopreno-estireno (SIS) vendido sob a marca registrada PRINLINO e disponíveis comercialmente junto à Henkel Technologies, baseada em Dússeldorf, Alemanha.

[0057] Os materiais rígidos de alto módulo geralmente têm um módulo de tração inicial maior que 6.000 psi. Os materiais aglutinantes poliméricos rígidos de alto módulo úteis incluem poliuretanos (tanto à base de éter como éster), epóxis, poliacrilatos, polímeros fenólicos/polivinil butiral (PVB), polímeros de éster vinílico, copolímeros em bloco de estireno-butadieno, bem como misturas de polímeros como éster vinílico e ftalato de dialila ou feno! formaldeído e polivinil butiral. É útil, também, um polímero termofixo que seja solúvel em solventes saturados com carbono-carbono como cetona etílica e metílica, e que possua um alto módulo de tração quando curado de ao menos cerca de 1x10º psi (6.895 MPa), conforme medido pelo método ASTM D638. Os materiais aglutinantes descritos na patente US nº 6.642.159, cuja revelação está aqui incorporada a título de referência também são úteis.

[0058] São úteis também como polímeros aglutinantes as resinas polares ou os polímeros polares, particularmente poliuretanos na faixa tanto de materiais macios quanto de materiais rígidos em um módulo de tração na faixa de cerca de 2.000 psi (13,79 MPa) a cerca de 8.000 psi (55,16 MPa). Os poliuretanos preferenciais são aplicados como dispersões aquosas de poliuretano que são, com a máxima preferência, mas não necessariamente, isentas de cossolvente. Essas incluem dispersões aquosas aniônicas de poliuretano, dispersões aquosas catiônicas de poliuretano e dispersões aquosas não iônicas de poliuretano. Os poliuretanos particularmente preferenciais são as dispersões aquosas aniônicas de poliuretano; dispersões aquosas alifáticas de poliuretano e, com a máxima preferência, são dispersões aquosas aniônicas alifáticas de poliuretano, todas as quais são, de preferência, dispersões isentas de cossolvente. Essas incluem dispersões aquosas aniônicas de poliuretano à base de poliéster; dispersões aquosas alifáticas de poliuretano à base de poliéster; e dispersões aquosas aniônicas alifáticas de poliuretano à base de poliéster, todas as quais são, de preferência, dispersões isentas de cossolvente. Essas incluem dispersões aquosas aniônicas de poliuretano de poliéster; dispersões aquosas alifáticas de poliuretano à base de poliéter; e dispersões aquosas aniônicas alifáticas de poliuretano à base de poliéter, todas as quais são, de preferência, dispersões isentas de cossolvente. São similarmente preferenciais todas as variações correspondentes (à base de poliéster, alifáticas à base de poliéster, à base de poliéter, alifáticas à base de poliéter, etc.) de dispersões aquosas catiônicas e aquosas não iônicas. Uma dispersão de poliuretano alifático que tem um módulo a 100% de alongamento de cerca de 700 psi ou mais, com uma faixa particularmente preferencial de 700 psi a cerca de 3000 psi é da máxima preferência. As dispersões de poliuretano alifático que têm um módulo a 100% de alongamento de cerca de 1.000 psi ou mais e, com mais preferência ainda, cerca de 1.100 psi ou mais são mais preferenciais. Uma dispersão aniônica de poliuretano à base de poliéter alifático que tem um módulo de 1.000 psi ou mais, de preferência, 1.100 psi ou mais é da máxima preferência.

[0059] Quando um(a) estrato/camada de tecido da revelação inclui um aglutinante, o peso total do aglutinante do(a) estrato/camada de tecido específico(a) compreende, de preferência, de cerca de 2% a cerca de 50%, em peso, com mais preferência, de cerca de 5% a cerca de 30%, com mais preferência, de cerca de 7% a cerca de 20% e, com a máxima preferência, de cerca de 14% a cerca de 20%, em peso, das fibras mais o peso do aglutinante.

[0060] Os métodos para aplicar um material aglutinante polimérico a tecidos à base de fibra, sendo que os tecidos à base de fibra são impregnados com o aglutinante, são bem conhecidos e prontamente determinados pelo versado na técnica. O termo "impregnado" é considerado na presente invenção como sendo sinônimo de "incorporado", "revestido" ou de outro modo aplicado com um revestimento polimérico em que o material polimérico se difunde no(a) estrato/camada de tecido e não fica simplesmente sobre uma superfície do(a) estrato/camada. Qualquer método de aplicação adequado pode ser usado para aplicar o material aglutinante polimérico e o uso específico de um termo como "revestido" não se destina a limitar o método pelo qual ele é aplicado sobre os(as) filamentos/fibras. Os métodos úteis incluem, por exemplo, aspersão, extrusão ou revestimento por cilindro de polímeros ou soluções de polímero sobre as fibras, bem como transportar as fibras através de um polímero ou uma solução de polímero fundida(o). Os métodos que substancialmente revestem ou encapsulam cada uma das fibras individuais e cobrem toda ou substancialmente toda a área de superfície de fibra com o material aglutinante polimérico são da máxima preferência. Esses métodos de revestimento são genericamente úteis também para revestir camadas de tecido à base de fita com um aglutinante, mas como quantidades inferiores são preferenciais, conforme discutido acima, métodos como aspersão ou revestimento por cilindro são preferenciais em relação a métodos como transportar as fitas através de um polímero ou uma solução de polímero fundida(o).

[0061] Após combinar ou empilhar o número desejado de estratos de tecido que formam uma camada de tecido única são revestidos com o aglutinante opcional, eles podem ser, então, ligados um ao outro sob pressão, isto é, por consolidação/laminação de baixa pressão ou por moldagem de alta pressão, para formar uma camada de tecido compósita. Se um revestimento aglutinante polimérico não for aplicado, os estratos devem ser laminados ou moldados um ao outro com o uso de uma camada adesiva intermediária. Adesivos adequados incluem quaisquer daqueles aqui descritos. Alternativamente, o adesivo pode estar sob a forma de uma manta adesiva ou tela adesiva que inclui não exclusivamente mantas termoplásticas — descontínuas, redes termoplásticas descontínuas ordenadas, tecidos adesivos descontínuos não tecidos e telas adesivas descontínuas não tecidas. Mantas/telas adesivas da máxima preferência são mantas adesivas não tecidas ativadas por calor, como SPUNFABO, disponível comercialmente junto à Spunfab, Ltd, de Cuyahoga Falls, Ohio, EUA (marca registrada junto à Keuchel Associates, Inc.). As mantas, redes efimes THERMOPLASTTY e HELIOPLASTVY disponíveis comercialmente junto à Protechnic S.A. de Cernay, França também são adequados. De todos os acima, uma manta de poliamida é da máxima preferência, particularmente, mantas de poliamida SPUNFABO. As mantas de poliamida SPUNFABO têm um ponto de fusão tipicamente de cerca de 75ºC a cerca de 200ºC, mas isso não é limitador.

[0062] Depois de fabricada cada uma das camadas de tecido não uniformes e convencionais (uniformes/substancialmente uniformes) do painel resistente a facada/perfuração/projéteis não tecido, as camadas de tecido podem ser mecanicamente unidas uma à outra apenas por meios como agulhamento (por exemplo adesão por agulhamento), costura ou adesão por ligação de modo que elas não sejam fixadas uma à outra, ou as camadas de tecido são simplesmente unidas contiguamente uma à outra sem qualquer forma de fixação, de modo que elas sejam, de preferência, mantidas juntas como uma unidade dentro de alguma forma de bolso ou bolsa (por exemplo uma bolsa de náilon rip-stop) ou dentro de um invólucro polimérico que seja soldável (por exemplo por soldagem por radiofrequência) ou selável a quente. As camadas não devem ser fixadas por rebitagem ou aparafusamento ou outro meio que fixe as camadas em uma posição uma em relação à outra. Métodos de agulhamento são bem conhecidos na técnica e podem ser conduzidos com o uso de fios de alta tenacidade. Consulte, por exemplo, o método de agulhamento descrito no pedido de patente pré-concessão US nº 2017/0080678, que é de propriedade comum e está aqui incorporado a título de referência até o ponto consistente com o presente documento.

[0063] Um invólucro polimérico adequado é preferivelmente formado a partir de folhas poliméricas sobrepostas e vedadas e pode compreender uma estrutura de filme única ou multicamada. Os polímeros adequados para as ditas folhas poliméricas podem variar e podem compreender, por exemplo, poliolefinas ou poliamidas, conforme descrito na patente US nº

4.579.756, patente US nº 5.943.876 ou publicação de pedido de patente US nº 2012/0148785, que estão aqui incorporadas a título de referência até o ponto consistente com o presente documento. Conforme descrito em cada uma dessas referências, um invólucro polimérico pode ser uma estrutura única ou multicamada e pode ser capaz de ser colocado sob um vácuo. Um invólucro polimérico preferencial compreende um camada de vedação térmica formada a partir de um polímero como polietileno linear de muito baixa densidade (VLDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno metaloceno (mPE), polietileno linear de baixa densidade metaloceno (mMLLDPE), copolímero de etileno-acetato de vinila (EVA), copolímero de etileno-propileno (EP) ou terpolímeros de etileno-propileno- buteno (EPB), ou combinações dos mesmos ou filmes multicamada que incluem múltiplas camadas dos ditos polímeros. As ditas camadas de vedação térmica podem ser estendidas uniaxial ou biaxialmente. Invólucros poliméricos úteis podem incluir adicionalmente camadas de barreira de gás formadas sobre a camada de vedação térmica, por exemplo uma camada ou múltiplas camadas de metal ou óxido do mesmo que é(são) formada(s) em um lado ou em ambos os lados do substrato de polímero de vedação térmica. Outras camadas úteis adicionais incluem não exclusivamente uma ou mais camadas de tereftalato de polietileno (PET), camadas de tereftalato de polibutileno (PBT), camadas de poli-imida (PI), camadas de copolímero de etileno-vinil álcool (EVOH), uma ou mais camadas de cloreto de poliviniideno, uma ou mais camadas de álcool poliviníico ou uma combinação dos mesmos. Outros invólucros poliméricos podem ser metalizados com alumínio, óxido de alumínio ou laminados com uma folha metálica à qual pode fornecer um benefício secundário adicionado de refletir parcialmente parte da energia de ondas de choque no caso de o usuário se deparar com uma explosão ou estouro. Tal camada de folha metálica compreenderia qualquer folha metálica útil conhecida, como uma folha de alumínio, folha de cobre ou folha de níquel, conforme determinado pelo versado na técnica.

[0064] Uma bolsa de tecido preferencial é formada a partir de um tecido de trama rip-stop, de preferência, um tecido de náilon tecido rip- stop. Os tecidos rip-stop são conhecidos na técnica e são tipicamente feitos por tecelagem de fios de náilon ao longo de um material de base em padrões de intertravamento. Esses tecidos são muito resistentes a rasgo e rompimento. Um material de bolsa de tecido particularmente preferencial é um tecido de náilon tecido rip-stop que é formado a partir de fibras de náilon denier 70 e tem um peso de 95 g/m? e é tipicamente revestido com uma resina de poliuretano em ao menos uma das suas superfícies. À própria bolsa de rip-stop pode ser vedada e fechada através de meios convencionais na técnica, como agulhamento.

[0065] É um aspecto adicional da presente revelação que o painel resistente a facada/perfuração/projéteis pode ser formado como um material compósito resistente a projéteis, resistente a facada/perfuração por união contígua ou conexão de um primeiro painel que compreende o painel resistente a facada/perfuração/projéteis a um segundo painel que compreende uma pluralidade de camadas de tecido que foram consolidadas, sendo que o primeiro painel e o segundo painel são conectados, mas não são fixados em uma posição um em relação ao outro. Cada uma das camadas de tecido do segundo painel compreende uma pluralidade de fibras de alta tenacidade e/ou uma pluralidade de fitas de alta tenacidade que têm as propriedades preferenciais descritas acima, por exemplo uma tenacidade de cerca de 7 g/denier ou mais e um módulo de tração de cerca de 150 g/denier ou mais. Cada uma das ditas fibras/fitas tem também superfícies que são revestidas com uma composição aglutinante polimérica ou um filme de polímero adesivo para auxiliar na consolidação dos estratos de tecido um com o outro.

[0066] Embora o primeiro painel deva ser não tecido, o segundo painel pode compreender qualquer tipo de estrutura de tecido de trama uniaxial ou multiaxial, incluindo tecidos de trama, tecidos unidirecionais não tecidos, tecidos de feltro não tecidos, tecidos de malha ou uma combinação dos mesmos. Nesse sentido, uma camada de tecido do segundo painel pode compreender um estrato de tecido de trama único, uma pluralidade de estratos de tecido de trama não consolidados, uma pluralidade de estratos de tecido de trama consolidados, um estrato de tecido não tecido único, uma pluralidade de estratos de tecido não tecido unidirecionais não consolidados, uma pluralidade de estratos de tecido não tecido unidirecionais consolidados, um ou mais estratos de feltro (isto é, fibras não tecidas orientadas aleatoriamente), um ou mais estratos de malha, etc.

Nesse sentido, tecidos de trama podem ser formados com o uso de técnicas que são bem conhecidas na técnica com o uso de qualquer trama de tecido, como trama plana, trama de pé-de-galinha, trama de cesto, trama de cetim, trama de sarja, três tecidos de trama tridimensionais e qualquer uma de suas várias variações.

A trama plana é mais comum, em que as fibras/fitas são tecidas umas às outras em uma orientação ortogonal de 0º/90º com fibras/fitas de urdidura orientadas perpendiculares às fibras/fitas de trama (preenchimento), eé preferencial.

A contagem de urdidura e trama (preenchimento), conhecida na técnica como uma "contagem de pick' ou "contagem de mesh", é uma medida da densidade do tecido de trama.

Os tecidos de trama plana podem ter uma contagem de urdidura e trama igual ou desigual.

Nesse sentido, os primeiros materiais fibrosos preferenciais têm uma contagem de pick preferencial de cerca de 20 extremidades por polegada a cerca de 80 extremidades por polegada em cada uma das direções de urdidura e trama, com mais preferência, de cerca de 25 extremidades por polegada a cerca de 70 extremidades por polegada em cada uma das direções de urdidura e trama e, com a máxima preferência, de cerca de 25 extremidades por polegada a cerca de 60 extremidades por polegada em cada uma das direções de urdidura e trama.

Os segundos materiais fibrosos preferenciais têm uma contagem de pick preferencial de cerca de 15 extremidades por polegada a cerca de 70 extremidades por polegada em cada uma das direções de urdidura e trama, com mais preferência, de cerca de 20 extremidades por polegada a cerca de 60 extremidades por polegada em cada uma das direções de urdidura e trama, com mais preferência ainda, de cerca de 20 extremidades por polegada a cerca de 50 extremidades por polegada em cada uma das direções de urdidura e trama e, com a máxima preferência, de cerca de 25 extremidades por polegada a cerca de 40 extremidades por polegada em cada uma das direções de urdidura e trama.

[0067] As estruturas de tecido de malha são tipicamente formadas a partir de fibras em vez de fitas e são construções compostas de laços intercalados, com os quatro tipos principais sendo tricô, raschel, estruturas de rede e orientadas. Devido à natureza da estrutura de laço, malhas das três primeiras categorias não são tão adequadas à medida que elas não se aproveitam completamente da resistência de uma fibra. As estruturas de malha orientadas, entretanto, usam fios embutidos retos mantidos no lugar por pontos de agulhamento de malha de denier fino. As fibras são muito retas sem o efeito de friso encontrado em panos tecidos devido ao efeito de entrelaçamento sobre os fios. Esses fios embutidos podem ser orientados em uma direção monoaxial, biaxial ou multiaxial dependendo dos requisitos de projeto. É preferencial que o equipamento de malha específico usado na deposição dos fios de suporte de carga seja tal que os fios não sejam perfurados.

[0068] Os feltros são também formados a partir de fibras em vez de fitas e podem ser formados por uma dentre várias técnicas conhecidas na técnica, como por cardação ou deposição de fluido, fiação via sopro e deposição por rotação. Um feltro é uma rede não tecida de fibras orientadas de modo aleatório, de preferência, ao menos uma das quais é uma fibra descontínua, de preferência, uma fibra têxtil que tem um comprimento na faixa de cerca de 0,25 polegada (0,64 cm) a cerca de 10 polegadas (25,4 cm).

[0069] Na formação do segundo painel, uma pluralidade de estratos de tecido podem ser integrados um ao outro de acordo com métodos convencionais na técnica para formar cada camada de tecido individual antes do acoplamento de pares de camadas de tecido. Nesse sentido, conforme já descrito também acima, uma pluralidade de estratos únicos do tipo de estrato de tecido selecionado são empilhados um sobre o outro de maneira coextensiva e integrada, isto é, consolidada, um com o outro. Cada camada de tecido inclui, de preferência, de cerca de | a cerca de 100 estratos de tecido, com mais preferência, de cerca de 2 a cerca de 85 estratos de tecido e, com a máxima preferência, de cerca de 2 a cerca de 65 estratos de tecido. Quando o segundo painel compreende uma pluralidade de estratos fibrosos não tecidos unidirecionais, conforme observado acima, é típico que uma pluralidade de tais estratos seja primeiro formada em um "prepreg" ou uma "camada de prepreg" fibrosa não tecida unidirecional com 2 estratos ou 4 estratos, antes de combinar uma pluralidade de tais "prepregs" ou "camadas de prepreg" para formar a seção. Cada prepreg inclui tipicamente de 2 a cerca de 6 estratos fibrosos, sendo que, em geral, as camadas adjacentes são trançadas com estrato a um ângulo em relação à direção de fibra longitudinal de estratos adjacentes (por exemplo ortogonal, 0º/90º), mas podem incluir até cerca de 10 a cerca de 20 estratos fibrosos como pode ser desejado para várias aplicações, com cada prepreg sendo, de preferência, também trançado com estrato em relação a outros prepregs em orientações 0º/90º alternadas. Por exemplo, um prepreg de quatro estratos pode ter estratos orientados a 0º/90º/0º/90º. Outras construções de tecido são aceitáveis também. Por exemplo, uma estrutura unidirecional não tecida com cinco estratos pode ter estratos orientados a 0º/45º/90º/45º/0º ou em outros ângulos. Tais alinhamentos unidirecionais girados são descritos, por exemplo, nas patentes US nºs 4.457.985; 4.748.064; 4.916.000; 4.403.012;

4.623.574; e 4.737.402, todas as quais estão aqui incorporadas a título de referência até o ponto não incompatível com o presente documento. Em relação especificamente aos materiais fibrosos que compreendem um ou mais estratos fibrosos tecidos, também é típico que as fibras de componente de urdidura e trama que formam um único material fibroso sejam orientadas ortogonalmente entre si.

[0070] Quando o segundo painel compreende uma pluralidade de prepregs de fibra unidirecional não tecida, o painel compreende, de preferência, de 2 a cerca de 100 prepregs, com mais preferência, de cerca de 2 a cerca de 85 prepregs e, com a máxima preferência, de cerca de 2 a cerca de 65 prepregs, cada um dos quais compreende, de preferência, dois estratos trançados com estrato unidirecionais. Os estratos que formam cada prepreg são tipicamente integrados um ao outro com um aglutinante polimérico, conforme discutido acima. Adicionalmente, os(as) estratos/camadas de tecido do segundo painel são fabricados(as) com as mesmas opções de tipo de fibra de alta tenacidade, as mesmas opções de material aglutinante polimérico e os mesmos métodos de consolidação, conforme descrito acima, mas sem elementos espaçadores sendo fornecidos entre as camadas de tecido. Um teor de aglutinante inferior é adequado para camadas fibrosas tecidas e de malha, sendo que um teor de aglutinante polimérico maior que zero até cerca de 12% em peso, das fibras mais o peso do aglutinante é tipicamente da máxima preferência,

mas isso não se destina a ser estritamente limitador. Nesse sentido, a tecelagem ou tricotagem de tecidos é tipicamente realizada antes do revestimento das fibras de um tecido de trama ou de malha com um aglutinante polimérico, sendo que os tecidos são impregnados com o aglutinante depois disso.

[0071] A integração dos estratos/camadas como estruturas compósitas de camada única pode ser realizada com o uso de técnicas convencionais na técnica, o que, conforme observado acima, inclui tanto técnicas de consolidação de baixa pressão quanto técnicas de moldagem de alta pressão, com ou sem calor. Nas modalidades preferenciais, uma pilha de estratos/camadas de tecido sobrepostas(os) é integrada sob calor e pressão, ou aderindo-se os revestimentos de estratos fibrosos individuais um ao outro, para, assim, formar um elemento monolítico de camada única. Os métodos para a consolidação de camadas/estratos fibrosos são bem conhecidos, como pelos métodos descritos na patente US nº 6.642.159. Embora, conforme observado acima, a consolidação possa ocorrer sem pressão por meio de secagem, resfriamento, aquecimento ou uma combinação dos mesmos, a consolidação pressurizada é preferencial para ligação ótima das camadas. Nesse sentido, a consolidação pode ser realizada a temperaturas na faixa de cerca de 50ºC a cerca de 175ºC, de preferência, de cerca de 105ºC a cerca de 175ºC, e a pressões na faixa de cerca de 5 psig (0,034 MPa) a cerca de 2.500 psig (17 MPa), por cerca de 0,01 segundo a cerca de 24 horas, de preferência, de cerca de 0,02 segundo a cerca de 2 horas. Durante o aquecimento, é possível que um revestimento aglutinante polimérico presente possa ser levado a grudar ou fluir sem fundir completamente. De modo geral, se o material aglutinante polimérico for fundido, relativamente pouca pressão é necessária para formar o compósito, enquanto que se o material aglutinante for aquecido apenas até um ponto de pegajosidade, mais pressão é tipicamente necessária. Como é convencionalmente conhecido na técnica, a consolidação pode ser conduzida em um conjunto de calandra, um laminador de leito plano, uma prensa ou em uma autoclave. A consolidação pode também ser conduzida por moldagem a vácuo do material em um molde que é colocado sob vácuo. A tecnologia de moldagem a vácuo é bem conhecida na técnica. Mais comumente, uma pluralidade de mantas de fibras ortogonais são "coladas" umas às outras com o polímero ligante e passam através de um laminador de leito plano para aprimorar a uniformidade e resistência da ligação.

[0072] A integração de alta pressão dos(as) estratos de tecido/camadas de tecido pode ser obtida por moldagem sob calor e pressão em um aparelho de moldagem adequado a uma pressão de cerca de 50 psi (344,7 kPa) a cerca de 5.000 psi (34.470 kPa), com mais preferência, de cerca de 100 psi (689,5 kPa) a cerca de 3.000 psi (20.680 kPa), com a máxima preferência, de cerca de 150 psi (1.034 kPa) a cerca de 1.500 psi (10.340 kPa). À moldagem pode ser alternativamente conduzida a pressões mais altas de cerca de 5.000 psi (34.470 kPa) a cerca de 15.000 psi (103.410 kPa), com mais preferência, de cerca de 750 psi (5.171 kPa) a cerca de 5.000 psi e, com mais preferência, de cerca de 1.000 psi a cerca de 5.000 psi. A etapa de moldagem pode levar de cerca de 4 segundos a cerca de 45 minutos. As temperaturas de moldagem preferenciais estão na faixa de cerca de 200ºF (-93ºC) a cerca de 350ºF (-177ºC), com mais preferência, a uma temperatura de cerca de 200ºF a cerca de 300ºF e, com a máxima preferência, a uma temperatura de cerca de 200ºF a cerca de 280ºF. À pressão sob a qual os(as) estratos de tecido/camadas de tecido são moldados(as) tem um efeito direto sobre a rigidez ou flexibilidade do produto moldado resultante. Particularmente, quanto maior a pressão na qual eles são moldados, mais alta a rigidez, e vice-versa. Além da pressão de moldagem, a quantidade, espessura e composição dos estratos fibrosos e o tipo de revestimento aglutinante polimérico afetam diretamente também a rigidez do compósito.

[0073] Embora cada uma das técnicas de moldagem e consolidação aqui descritas seja similar e os termos sejam frequentemente usados de forma intercambiável na técnica, "moldagem", como usado na presente invenção, se refere especificamente a um método de integração mediante a ligação de camadas/estratos de tecido em um processo por lotes, enquanto "consolidação" se refere a um método de integração mediante a ligação de camadas/estratos de tecido juntos em um processo genericamente contínuo. Adicionalmente, a moldagem envolve tipicamente o uso de um molde, como um molde conformado ou um molde de matriz correspondente quando forma um painel plano, e não resulta necessariamente em um produto plano. A consolidação é normalmente feita em um laminador de leito plano, em uma prensa de esteira dupla ou de esteira de aço, em um conjunto de pinça de calandra ou por laminação a úmido para produzir tecidos de proteção corporal macios (flexíveis). Além disso, a moldagem é tipicamente realizada sob pressão relativamente alta, enquanto que a consolidação é tipicamente realizada sob pressão relativamente baixa, conforme discutido acima.

Entretanto, isto não se destina a ser estritamente limitador e procedimentos de moldagem, como moldagem a vácuo ou moldagem de autoclave, são frequentemente realizados a pressões relativamente baixas, conforme determinado pelo versado na técnica. Em qualquer dos processos, as temperaturas, pressões e tempos adequados são genericamente dependentes do tipo de materiais de revestimento aglutinante polimérico, do teor de aglutinante polimérico, do processo usado e do tipo de fibra.

[0074] As camadas de tecido do painel resistente a facada/perfuração/projéteis (primeiro painel) e as camadas de tecido do segundo painel podem ser formadas a partir de materiais idênticos ou de materiais diferentes. Por exemplo, em uma modalidade preferencial, o primeiro painel resistente a facada/perfuração/projéteis compreende fibras de polietileno e o dito segundo painel compreende fibras de aramida.

[0075] Em modalidades preferenciais, o primeiro painel e o dito segundo painel são aderidos por agulhamento ou aderidos por ligação, e sendo que o dito primeiro painel e o dito segundo painel são ao menos parcialmente espaçados um do outro pelas protuberâncias que se projetam a partir de uma camada de tecido não uniforme sendo posicionada como uma camada mais externa do painel resistente a facada/perfuração/projéteis de modo que as protuberâncias afastem ao menos parcialmente o segundo painel do primeiro painel resistente a facada/perfuração/projéteis.

[0076] A fim de aprimorar ainda mais a durabilidade dos compósitos da revelação, sem formar um artigo que tenha peso excessivo, é preferencial também que cada camada de tecido da revelação tenha uma densidade de área de cerca de 400 g/m? ou menos, com mais preferência, de cerca de 300 g/m? ou menos, com mais preferência ainda, de cerca de 200 g/m? ou menos, com mais preferência ainda, de cerca de 150 g/m? ou menos, com mais preferência ainda, de cerca de 125 g/m? ou menos, com mais preferência ainda, de cerca de 115 g/m? ou menos, com mais preferência ainda, de cerca de 110 g/m? ou menos, com mais preferência ainda, de cerca de 105 g/m? ou menos, com mais preferência ainda, de cerca de 100 g/m? ou menos e, com a máxima preferência, de cerca de 95 g/m? ou menos, com a máxima preferência, a densidade de área se situa nas faixas de cerca de 15 gym? a cerca de 95 g/m? ou de cerca de 30 g/m? a cerca de 95 g/m?. Em uma modalidade — particularmente — preferencial, o painel resistente a facada/perfuração/projéteis tem uma densidade de área de cerca de 15 g/m? a cerca de 110 g/m?, com mais preferência, de cerca de 30 g/m? a cerca de 110 g/m?, e o segundo painel tem uma densidade de área de cerca de 200 g/m? a cerca de 400 g/m?. Em modalidades preferenciais, a soma do painel resistente a facada/perfuração/projéteis e do segundo painel com quaisquer camadas ou materiais opcionais adicionais produz um material compósito que tem uma densidade de área combinada total de cerca de 60 g/m? a cerca de 800 g/m?, com mais preferência, de cerca de 100 g/m? a cerca de 600 g/m? e, com a máxima preferência, de cerca de 200 g/m? a cerca de 500 g/m?.

[0077] Em vista do exposto acima, a espessura de cada seção de material fibroso irá corresponder genericamente à espessura das fibras individuais e ao número de estratos/camadas de fibra incorporadas(os) no compósito. Um tecido de trama, tecido de malha ou tecido não tecido de feltro preferencial terá uma espessura preferencial de cerca de 25 um a cerca de 600 um por estrato/camada, com mais preferência, de cerca de 50 um a cerca de 385 um e, com a máxima preferência, de cerca de 75 um a cerca de 255 um por estrato/camada. Um compósito de tecido não tecido unidirecional com dois estratos preferencial terá uma espessura preferencial de cerca de 12 um a cerca de 600 um, com mais preferência, de cerca de 50 Hm a cerca de 385 um e, com a máxima preferência, de cerca de 75 um a cerca de 255 um.

[0078] Qualquer das camadas ou dos painéis de tecido pode ter um filme polimérico fixado a uma ou mais de suas superfícies, o qual pode ser fixado antes ou depois de quaisquer etapas de consolidação e antes ou depois de unir contiguamente/conectar painéis um ao outro. Nestas modalidades, os filmes de polímero particularmente preferenciais incluem não exclusivamente camadas de polímero termoplástico incluindo poliolefinas, poliamidas, poliésteres (particularmente tereftalato de polietileno (PET) e copolímeros de PET), poliuretanos, polímeros de vinila, copolímeros de álcoo! etileno vinílico, copolímeros de etileno-octano, copolímeros de acrilonitrila, polímeros acrílicos, polímeros de vinila, policarbonatos, poliestirenos, fluoropolímeros e similares, bem como copolímeros e misturas dos mesmos, incluindo copolímeros de etileno acetato de vinila (EVA) e etileno ácido acrílico. Desses, camadas de poliolefina e poliamida são preferenciais. A poliolefina preferencial é um polietileno. Exemplos não limitadores de polietilenos úteis são polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietileno de média densidade (MDPE), polietileno linear de média densidade (LMDPE), polietileno linear de muito baixa densidade (VLDPE), polietileno linear de ultra baixa densidade (ULDPE), polietileno de alta densidade (HDPE) e copolímeros e misturas dos mesmos. Essas camadas de polímero termoplástico são, de preferência, muito finas,

tendo espessuras de camada preferenciais de cerca de | um a cerca de 250 um, com mais preferência, de cerca de 5 um a cerca de 25 um e, com a máxima preferência, de cerca de 5 um a cerca de 9 um. Embora tais espessuras sejam preferenciais, deve-se compreender que outras espessuras podem ser produzidas para satisfazer uma necessidade particular e ainda estar dentro do escopo da presente revelação. Tais camadas de polímero termoplástico podem ser ligada às de superfícies de compósito com o uso de técnicas bem conhecidas, como laminação térmica (condições exemplificadoras descritas acima). Adicionalmente, como alternativa para um filme polimérico, uma ou mais superfícies de uma camada de tecido podem ser revestidas com revestimento protetor, como um revestimento que fornece propriedades de repelência à água. Revestimentos adequados incluem não exclusivamente borracha natural, cloreto de polivinila, poliuretano, elastômeros de silicone, fluoropolímeros e ceras, conforme seria determinado pelo versado na técnica. Revestimentos de polímero resistentes à água particularmente preferenciais incluem não exclusivamente revestimentos à base de fluoropolímero, como agentes repelentes à água OLEOPHOBOL"'Y, disponíveis comercialmente junto à Huntsman LLC de Salt Lake City, Utah, EUA, e revestimentos de poliuretano.

[0079] Os materiais compósitos resistentes a facada/perfuração/projéteis da presente revelação são particularmente úteis para a fabricação de artigos de proteção corporal flexíveis, especialmente coletes de proteção corporal ou coberturas de colete tático tendo resistência a facada, perfuração e projéteis. Un exemplo de um colete resistente a balas, dos muitos conhecidos na técnica, é mostrado na patente US nº 5.398.340, cuja revelação está aqui incorporada a título de referência até o ponto não inconsistente com o presente documento. Os coletes da patente US nº 5.398.340 incluem um envoltório ou uma cobertura de tecido de trama que contém compartimentos ou bolsos nos quais são inseridos painéis de materiais antibalísticos de absorção de impacto. De acordo com a presente revelação, um projeto de colete similar pode ser produzido, mas com o material tecido da patente US nº

5.398.340 — sendo substituído pelo painel resistente a facada/perfuração/projéteis não tecido da presente revelação ou, opcionalmente, com o painel resistente a facada/perfuração/projéteis não tecido da presente revelação sendo incorporado ao dito projeto como camada de face frontal mais externa protetora contra golpes do colete. Outra construção de colete conhecida é descrita na patente US nº

7.200.871 para Safariland LLC de Jacksonville, Flórida, EUA, que está aqui incorporada a título de referência até o ponto consistente com o presente documento, que ensina construções de colete de sistema sem manta avançado (AWS, Advanced Webless System) que são alternativas a equipamentos de transporte de carga leve modular (MOLLE, Modular Lightweight Load-carrying Equipment. Em qualquer construção de colete/cobertura de colete da presente revelação, um tecido ou painel resistente a facada/perfuração/projéteis deve ser posicionado como o painel de face mais externa protetor contra golpes do(a) colete/cobertura de colete de modo que ele seja o primeiro a entrar em contato com um projétil ou objeto afiado, fornecendo, assim, a primeira defesa contra dano ao usuário. Em uma outra modalidade, os materiais resistentes a facada/perfuração/projéteis da presente revelação podem ser posicionados dentro de uma cobertura e inseridos em bolsos ou compartimentos de artigos resistentes a projéteis existentes, conforme descrito na patente US nº 9.562.744, que está aqui incorporada também a título de referência até o ponto consistente com o presente documento. Entretanto, todas essas aplicações não se destinam a ser limitadoras e os artigos resistentes a facada/perfuração/projéteis podem ser aplicados em praticamente qualquer aplicação em que a resistência a facada/perfuração/projéteis for desejada.

[0080] Descobriu-se particularmente também que uma excepcional resistência a facada, perfuração e projéteis é obtida quando se acopla uma camada não uniforme 30 da Figura 3 ou uma camada não uniforme 40 da Figura 4 com uma camada de tecido a 0º/90º com 2 estratos 20, conforme ilustrado na Figura 2 ou uma camada a +45º ou uma combinação das mesmas, formando assim um elemento com múltiplos estratos tendo, por exemplo, uma configuração 0º/90º/estrato não uniforme a 0º/+45º/-45º. Em uma outra modalidade, cada estrato não uniforme pode ser fixado a um estrato único que tem fibras ortogonais, por exemplo uma estrutura 90º/estrato não uniforme a 0º/90º. Outras configurações também são aceitáveis desde que camadas acopladas sejam trançadas com estrato. Configurações aceitáveis exemplificadoras incluem não exclusivamente uma configuração +45º/-45º/estrato não uniforme a 0º/90º ou uma configuração +45º/-45º/estrato não uniforme a 90º/0º. Uma pluralidade de camadas unidas contiguamente 30 (ou 40) e 20 podem ser empilhadas uma sobre a outra para formar uma estrutura mais complexa, de modo que as camadas 20 e 30 (ou 40) se alternem. Em cada uma das configurações empilhadas alternadas acima, cada uma das camadas 20 e 30 (ou 40) pode compreender o mesmo tipo de fibra ou tipos de fibra diferentes. Em uma modalidade preferencial,

cada camada não uniforme é formada a partir de fibras de polietileno UHMWPE e cada camada a 0º/90º 20 (ou estratos individuais a 0º ou a 90º, se incorporados individualmente) é formada a partir de fibras de aramida. Em uma outra modalidade preferencial, cada camada a 0º/90º 20 (ou estratos a 0º ou 90º individuais, se incorporados individualmente) é formada a partir de fibras de polietileno UHMWPE e cada camada não uniforme é formada a partir de fibras de aramida.

[0081] Em uma outra modalidade preferencial, a resistência a facada/perfuração/projéteis dos artigos da presente revelação pode ser ainda adicionalmente suplementada pela combinação dos painéis resistentes a facada/perfuração/projéteis da presente revelação com tecidos resistentes a facada comercialmente disponíveis como tecidos MicroFlex'Y disponíveis comercialmente junto à Teijin Aramid B.V. dos Países Baixos ou tecidos KEVLARO Correctional"M disponíveis comercialmente junto à E. |. du Pont de Nemours and Company de Wilmington, Delaware, EUA. Em uma estrutura exemplificadora, uma pluralidade de camadas alternadas 20 e 30 (ou 40), como mostrado acima, são unidas contiguamente com uma pilha de tecidos MicroFlex"'Y e/ou KEVLARO Correctional”'M. Em ainda outra modalidade, a resistência balística de artigos resistentes a facada/perfuração/projéteis da presente revelação pode ser adicionalmente otimizada pela incorporação de camadas de tecidos SPECTRA SHIELDO, disponíveis comercialmente junto à Honeywell International Inc. Morris Plains, Nova Jérsei, EUA, com ou sem a incorporação de camadas de tecidos resistentes à facada disponíveis comercialmente como tecidos MicroFlexTY e/ou KEVLARO Correctional'vM., Independentemente do número e tipo de camadas de tecido, as camadas combinadas são, com a máxima preferência, frouxamente empilhadas uma à outra sem qualquer forma de fixação, de preferência, sendo mantidas juntas dentro de uma bolsa (por exemplo bolsa de tecido de náilon rip-stop) ou um invólucro polimérico.

[0082] Os exemplos não limitadores a seguir servem para ilustrar as modalidades preferenciais da presente revelação. Exemplo 1

[0083] Para os testes de perfuração e facada são preparados vários painéis flexíveis resistentes a facada/perfuração/projéteis quadrados idênticos de 38,1 cm x 38,1 cm. Cada painel é formado empilhando-se um grupo de camadas de tecido A com um grupo de camadas de tecido B. As camadas nas pilhas não são ligadas uma à outra, mas são mantidas juntas prendendo-se as quatro bordas dos painéis com fita comum, disponível comercialmente, para manter as camadas na orientação adequada durante os testes.

[0084] Cada camada do tecido A é uma camada não uniforme compreendida por uma folha única (estrato único) de fibras (unidirecionais) axialmente orientadas não tecidas que têm uma espessura não uniforme e densidade de área não uniforme. As fibras são fibras de aramida de alta resistência e alto módulo e são revestidas com um polímero de poliuretano termoplástico. As fibras de aramida são fabricadas pela Teijin Inc. e têm uma resistência à ruptura de 267 Ne um módulo de cordão de 91 GPa. Cada camada A compreende 85%, em peso, da fibra e 15%, em peso, do polímero de poliuretano com base no peso total da camada de tecido. O estrato de tecido tem porções espessas e porções delgadas, sendo que a densidade de área das ditas porções espessas é cerca de 3 vezes maior que a densidade de área das ditas porções delgadas. Cada uma dessas porções se estende axialmente pelo tecido, ao longo de todo o comprimento do tecido, com cada porção espessa tendo cerca de 10 mm de largura transversalmente através da largura da camada de tecido e cada porção delgada tendo cerca de 40 mm de largura transversalmente através da largura da camada de tecido. A camada não uniforme tem uma superfície frontal e uma superfície traseira, e cada uma das porções espessas se projeta individualmente a partir de ambas as superfícies sob a forma de cristas ao longo de todo o comprimento da camada de tecido, conforme ilustrado na Figura 3 (vista superior) e na Figura 5 (vista lateral). O revestimento de poliuretano é seco e as nervuras/cristas axiais protuberantes são mantidas no lugar. A densidade de área média de cada camada A individual é de aproximadamente 120 g/m?, com as áreas espessas tendo uma densidade de área de cerca de 45 g/m? e as áreas delgadas tendo uma densidade de área de cerca de 15 g/m?.

[0085] Cada camada de tecido B compreende uma rede consolidada que tem duas folhas (estratos) de fibras de aramida não tecidas, uniformemente espalhadas, axialmente orientadas (unidirecionais), de alta resistência e alto módulo impregnadas com um polímero de poliuretano termoplástico. As fibras de aramida são as mesmas fibras de aramida de alta resistência e alto módulo disponíveis junto à Teijin Inc. como usado para o tecido A e elas são revestidas com o mesmo polímero de poliuretano termoplástico. As camadas adjacentes são trançadas com estrato em ângulos retos uma em relação à outra em ângulos de +45º/- 45º. Cada camada B compreende 85%, em peso, da fibra e 15%, em peso,

do polímero de poliuretano com base no peso total da camada de tecido. A densidade de área de cada camada B com 2 estratos é de 120 g/m?.

[0086] Uma pilha é então formada incluindo camadas alternadas do tecido A e do tecido B, a pilha incluindo 22 camadas do tecido A e uma camada única com 2 estratos do tecido B sendo colocada sobre cada superfície de cada tecido A (B/A/B/A/B...), de modo que a pilha inclui uma camada a mais do tecido B do que do tecido A, isto é, 23 camadas totais do tecido B. As camadas nas pilhas não são ligadas uma à outra, mas são mantidas juntas prendendo-se as quatro bordas dos painéis com fita comum, disponível comercialmente, para manter as camadas na orientação adequada durante os testes de facada, perfuração e projéteis. Camadas alternadas do tecido A são giradas por 90º de modo que a direção das fibras não estejam todas na mesma direção axial (tecido B/tecido A a 0º/tecido B/tecido A a 90º/tecido B/tecido A a 0º/tecido B/tecido A a 90º/etc.).

[0087] Cada uma das amostras deve, então, ser submetida a testes de facada e perfuração de acordo com o padrão de teste 0115.00 do Instituto Nacional de Justiça (NIJ) com uma lâmina P1A (afiamento médio de ponta de faca: 58 HRC) e foi conduzido de acordo com o nível de proteção 1 (Nível de ameaça: P1, Nível 1), nível de energia de golpe E2 (36 J) conforme especificado no dito padrão do NIJ, com uma queda de massa de 1,91 kg com os critérios de aceitação para o teste de facada em energia de golpe E2 sendo um máximo de 20 mm de penetração de lâmina de faca e os critérios de aceitação para o teste de perfuração em energia de golpe E2 sendo também um máximo de 20 mm de penetração. Espera- se que todas as amostras satisfaçam plenamente os critérios de aceitação.

Exemplo 2

[0088] Um painel flexível quadrado de 38,1 cm x 38,1 cm da presente revelação idêntico àquele produzido para o Exemplo 1 é submetido a testes de flexibilidade e comparado a um material resistente a facada disponível comercialmente (junto à Barrday, Inc. de Cambridge, Ontário, Canadá) que compreende um tecido de aramida tecido e revestido. A amostra de teste comparativa foi preparada empilhando-se 29 camadas do material e prendendo-se as bordas da pilha com fita, conforme feito para o novo material da presente revelação. O teste de flexibilidade consiste em flexionar as amostras de teste através de uma abertura de aproximadamente 100 mm (4 polegadas) e medir a extensão (deflexão) do material depois de atingido por um êmbolo de esfera metálica com um diâmetro de aproximadamente 25 mm (1 polegada). O êmbolo é lançado sobre extensões de tecido de 12,5 mm, 25 mm e 37 mm e a força necessária para atingir esses níveis de extensão de tecido foi medida por uma máquina de testes Instron (modelo 4505) para comparar níveis de flexibilidade dos dois materiais, ambos os quais tinham densidades de área idênticas de 5 kg/m?. Cada um dos painéis flexíveis da presente revelação e a amostra comparativa têm densidades de área iguais de 5,40 kg/m?, e espera-se que o novo material da presente revelação tenha uma rigidez de mais que 20% menor que a do material comparativo.

Exemplo 3

[0089] Três painéis flexíveis adicionais da presente revelação similares àqueles formados para o Exemplo 1 são submetidos a testes com projéteis, exceto pelo fato de que cada painel tem uma densidade de área de 3,80 kg/m?. Cada painel é submetido a testes balísticos separadamente, disposto sobre um suporte de argila calibrado com balas 9 mm, FMS Remington de 127 grãos, de acordo com o padrão de teste NIJ 0101.06 do Instituto Nacional de Justiça. Várias das balas são disparadas para determinar a velocidade Vso padrão da indústria para o material em que metade das balas foi disparada a uma dada velocidade para penetrar no painel de tiro e a outra metade foi disparada a uma velocidade reduzida para que as balas não penetrassem no painel de tiro. Espera-se que o valor médio de V5o de cada um dos três painéis de tiro seja maior que 350 m/s. Exemplo 4

[0090] O Exemplo 3 é repetido, exceto pelo fato de que os painéis de tiro são montados em coletes C3 e 10 camadas de tecido SPECTRA SHIELDEO SA-3118 (disponíveis junto à Honeywell International Inc., Morris Plains, Nova Jérsei, EUA) são fixadas à parte traseira do colete, e espera-se que o resultado seja uma velocidade Vso adicionalmente aprimorada em relação à combinação de tecidos A e B isoladamente. Exemplo 5

[0091] O Exemplo 3 é repetido, exceto pelo fato de que os painéis de tiro são montados em coletes C3 e 10 camadas de tecido GOLD SHIELDO GN-2117 (disponíveis junto à Honeywell International Inc., Morris Plains, Nova Jérsei, EUA) são fixadas à parte traseira do colete, e espera-se que o resultado seja uma velocidade Vso adicionalmente aprimorada em relação à combinação de tecidos A e B isoladamente.

[0092] Embora a presente revelação tenha sido particularmente mostrada e descrita com referência às modalidades preferenciais, será prontamente entendido pelos versados na técnica que várias alterações e modificações podem ser feitas sem que se afaste do espírito e escopo da revelação.

Pretende-se que as reivindicações sejam interpretadas de modo a abranger as modalidades reveladas, as alternativas que foram discutidas acima e todos os seus equivalentes.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Painel resistente a facada, perfuração e projéteis, caracterizado por compreender uma pluralidade de camadas de tecido não tecido, cada uma das ditas camadas de tecido compreendendo uma pluralidade de fibras axialmente orientadas e sendo que ao menos uma das ditas camadas de tecido é uma camada não uniforme tendo uma espessura não uniforme, sendo que a dita camada não uniforme tem áreas espessas e áreas delgadas, sendo que a densidade de área das ditas áreas espessas é maior que a densidade de área das ditas áreas delgadas, sendo que cada camada não uniforme tem uma superfície frontal e uma superfície traseira, sendo que cada uma das ditas áreas espessas se projeta individualmente a partir de ao menos uma das ditas superfícies.

2. Painel resistente a facada, perfuração e projéteis, de acordo com a reivindicação 1, sendo o dito painel caracterizado por cada camada de tecido não uniforme ter uma superfície frontal e uma superfície traseira, sendo que cada uma das ditas áreas espessas se projeta individualmente a partir de ambas as ditas superfícies.

3. Painel resistente a facada, perfuração e projéteis, de acordo com a reivindicação 1, sendo o dito painel caracterizado por as ditas áreas espessas terem uma densidade de área de ao menos duas vezes a densidade de área das áreas delgadas.

4. Painel resistente a facada, perfuração e projéteis, de acordo com a reivindicação 1, sendo o dito painel caracterizado por compreender duas camadas de tecido acopladas, as ditas camadas de tecido acopladas compreendendo uma primeira camada não uniforme e uma segunda camada não uniforme que são acopladas uma à outra de modo que elas não sejam fixadas em uma posição uma em relação à outra, sendo que as ditas camadas de tecido acopladas têm superfícies opostas que são parcialmente espaçadas uma da outra pelas ditas áreas espessas protuberantes entre as ditas camadas de tecido acopladas.

5. Painel resistente a facada, perfuração e projéteis, de acordo com a reivindicação 4, sendo o dito painel caracterizado por as superfícies opostas das ditas camadas de tecido acopladas serem parcialmente separadas uma da outra e parcialmente em contato uma com a outra.

6. Painel resistente a facada, perfuração e projéteis, de acordo com a reivindicação 4, sendo o dito painel caracterizado por compreender adicionalmente ao menos uma camada de tecido não uniforme adicional acoplada à dita segunda camada de tecido não uniforme, sendo que as ditas camadas de tecido não são fixadas em uma posição uma em relação à outra e sendo que as ditas camadas de tecido têm superfícies opostas que são parcialmente espaçadas uma da outra pelas ditas áreas espessas protuberantes entre as ditas camadas de tecido acopladas.

7. Peça de vestuário resistente a facada, perfuração e projéteis caracterizada por ser formada a partir do painel resistente a facada, perfuração e projéteis, conforme definido na reivindicação 4.

8. Artigo resistente a facada, perfuração e projéteis caracterizado por compreender um primeiro painel e um segundo painel conectado ao primeiro painel, o primeiro painel compreendendo duas camadas de tecido acopladas, as ditas camadas de tecido acopladas compreendendo uma primeira camada de tecido não tecido não uniforme e uma segunda camada de tecido não tecido não uniforme que são acopladas uma à outra de modo que elas não sejam fixadas em uma posição uma em relação à outra, sendo que as ditas camadas de tecido acopladas têm superfícies opostas que são parcialmente espaçadas uma da outra pelas ditas áreas espessas protuberantes entre as ditas camadas de tecido acopladas, e o segundo painel compreendendo uma pluralidade de camadas de tecido, sendo a dita pluralidade de camadas de tecido consolidada; cada uma das camadas de tecido compreendendo uma pluralidade de fibras, as ditas fibras tendo uma tenacidade de cerca de 7 g/denier ou mais e um módulo de tração de cerca de 150 g/denier ou mais; cada uma das ditas fibras tendo uma superfície, e as superfícies das ditas fibras sendo revestidas com uma composição polimérica; e sendo que o primeiro painel e o segundo painel são unidos contiguamente, mas não são fixados em uma posição um em relação ao outro.

9. Artigo resistente a facada, perfuração e projéteis, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o dito primeiro painel e o dito segundo painel serem aderidos por agulhamento ou aderidos por ligação um ao outro e sendo que o dito primeiro painel e o dito segundo painel são ao menos parcialmente espaçados um do outro pelas ditas áreas espessas protuberantes.

10. Artigo resistente a facada, perfuração e projéteis, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o dito segundo painel compreender uma pluralidade consolidada de tecidos não tecidos.

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