BRPI0719407A2

BRPI0719407A2 - "tecido revestido apropriado para os artigos rígidos de reforço para proteger contra o impacto balístico, laminado, artigo e processo para a fabricação de um tecido revestido"

Info

Publication number: BRPI0719407A2
Application number: BRPI0719407-2A2A
Authority: BR
Inventors: James Neal Singletary; Dariusz Wlodzimierz Kawka; James Carson Swann Jr
Original assignee: Du Pont
Priority date: 2006-12-18
Filing date: 2007-12-17
Publication date: 2014-02-11
Also published as: MX2009006451A; JP2010513743A; KR20090094844A; WO2008076411A1; CN101611288A; CA2669942A1; US20080146108A1; JP5241732B2; EP2095056A1

Description

“TECIDO REVESTIDO APROPRIADO PARA OS ARTIGOS RÍGIDOS DE REFORÇO PARA PROTEGER CONTRA O IMPACTO BALÍSTICO, LAMINADO, ARTIGO E PROCESSO PARA A FABRICAÇÃO DE UM TECIDO

REVESTIDO”

Campo da Invenção

A presente invenção se refere a um tecido revestido e a um método para a fabricação do mesmo, e aos laminados e artigos que compreendem o tecido revestido. O tecido compreende um substrato tecido que possui uma fração do volume da fibra de pelo menos 70% e filamentos de 10 alta resistência, de bastão rígido e não fundível que possuem seções transversais angulares criadas pela densificação do substrato tecido. Os tecidos revestidos e os laminados são especialmente úteis nas aplicações de armaduras rígidas.

Antecedentes da Invenção

Os tecidos utilizados nos artigos balísticos rígidos possuem,

tipicamente, uma fração do volume da fibra de 70% ou menos; isto é, êles são pelo menos 30% em volume de ar. A densidade de embalagem máxima teórica de cilindros circulares, de tamanhos iguais, orientados uniaxialmente (que se aproxima das fibras da mais alt a resistência), é de cerca de 78% para a 20 embalagem quadrada. Uma vez que os tecidos são orientados em múltiplas direções com cruzamentos e possuem necessariamente alguma dobra, a fração do volume da fibra atual no reforço do tecido é muito menor.

A densidade do tecido pode ser calculada como o peso de base do tecido dividida pela espessura do tecido. A densidade real da fibra está 25 prontamente disponível pelos fabricantes da fibra e, portanto, a fração do volume da fibra em um tecido é encontrada ao dividir a densidade do tecido pela densidade da fibra. Utilizando os pesos de base nominais especificados, espessuras e dados do fabricante da fibra da densidade da fibra, os tecidos balísticos típicos possuem uma fração do volume da fibra inferior a 65% e a maioria possui uma fração do volume inferior a 55%.

É conhecido no estado da técnica que a resistência balística das armaduras plásticas reforçadas com fibra tende a diminuir com a diminuição da resistência à tensão do fio. Portanto, os fabricantes tomaram medidas para evitar a deformação ou a degradação dos filamentos dos polímeros de bastão rígido, não fundíveis, durante a fabricação e o manuseio dos fios multifilamentares, tecido e/ou artigos balísticos. Por exemplo, é bem conhecido no estado da técnica que na fabricação dos tecidos balísticos e dos artigos de tais fibras de bastão rígido, deve ser tomado cuidado para não danificar os filamentos individuais durante a tecelagem e o manuseio e processamento do tecido subsequente. É reconhecido que qualquer dano nos filamentos reduz a resistência da fibra e o alongamento na quebra, ambos os quais já foram associados no estado da técnica com a resistência balística reduzida do tecido. É conhecido que a resistência à tensão das fibras do bastão de

alta resistência diminui com o aumento da exposição às altas temperaturas. Por exemplo, a resistência à tensão da fibra de para-aramida pode ser reduzida na exposição às temperaturas acima de 250° C. Portanto, os fabricantes de armaduras evitam, em geral, submeter os tecidos balísticos a qualquer tratamento que aqueça excessivamente ou gere calor de fricção nos tecidos.

As patentes US 5.958.804 e US 5.788.907 de Brown et al., descrevem tecidos que possuem desempenho balístico aprimorado, os tecidos incluem uma rede de fios multifilamentos consolidados formados de filamentos de alta resistência. Pelo menos uma porção dos filamentos de alta resistência 25 dos fios é temporariamente fechada para fornecer uma configuração de seção transversal aplainada, substancialmente estável, aos fios. Conforme descrito na patente, a pressão e a temperatura aplicada no tecido durante a consolidação não é tão grande de modo a modificar substancialmente a natureza fibrosa dos fios. Em outras palavras, os fios são aplainados, mas os filamentos individuais não são mudados de modo apreciável.

A patente US 5.660.913 de Coppage1 descreve um tecido compósito de uma primeira camada externa do tecido não tecido, uma camada média do tecido e uma segunda camada interna do tecido não tecido. As camadas não tecidas são constituídas de uma multiplicidade de subcamadas não tecidas individuais e cada uma destas subcamadas é convencionalmente constituída de fibras balísticas não tecidas, substancialmente unidirecionais, ligadas por resina. À camada média do tecido é constituída de uma multiplicidade de subcamadas individuais tecidas de fibras balísticas convencionais (fios). As subcamadas não são forradas ou unidas de outro modo entre si ao longo de toda sua área, mas podem ser estabilizadas ao pregá-las em diversos locais. Um número substancial das sub-dobras são calandradas para espalhar as fibras individuais dos fios tecidos para cobrir parcialmente as lacunas na trama e cobrir uma área maior. Portanto, Coppage procura simplesmente rearranjar os filamentos individuais ao deslizá-los essencialmente na lateral nos espaços vazios do tecido.

Qualquer melhora no desempenho balístico dos artigos da armadura rígida possui o potencial de salvar vidas e é, portanto, desejada.

Descrição Resumida da Invenção

A presente invenção se refere a um tecido revestido apropriado para os artigos rígidos de reforço para proteger contra o impacto balístico e aos laminados e aos artigos que compreendem o tecido revestido. O tecido revestido compreende um substrato tecido que possui uma fração do volume 25 da fibra de pelo menos 70%, a fibra está presente como feixes de filamento densificados que compreendem os filamentos de bastão rígido, não fundíveis, os feixes de filamento possuem uma tenacidade de pelo menos 15 gramas por denier (13,6 gramas por dtex), os filamentos possuem seções transversais angulares e um revestimento no substrato tecido presente em uma quantidade não superior a 25% em peso do peso total do substrato tecido e do revestimento combinado.

A presente invenção também se refere a um processo para a fabricação de um tecido revestido que compreende as etapas de:

(a) comprimir um substrato tecido que contém feixes de filamentos de bastão rígido, não fundível, redondo, com calor e pressão para aplainar os feixes de filamentos, os feixes de filamentos possuem uma tenacidade de pelo menos 15 gramas por denier (13,6 gramas por dtex);

(b) continuar a comprimir o substrato para deformar mais as

seções transversais redondas dos filamentos em seções transversais angulares e formar um substrato densificado possuindo uma fração do volume da fibra de pelo menos 70%; e

(c) colocar em contato uma superfície do substrato densificado com um material de revestimento.

Breve Descrição das Figuras A Figura 1 é uma representação de um tecido revestido.

A Figura Ia é um interruptor que mostra as seções transversais angulares dos filamentos no substrato tecido.

A Figura 2 é uma representação de um laminado que

compreende 5 camadas do tecido revestido.

A Figura 3a e 3b são cópias das fotos digitais comparando as seções transversais de um substrato tecido não densificado possuindo filamentos com seções transversais redondas com um substrato tecido densificado possuindo filamentos com seções transversais angulares.

A Figura 4 é um gráfico que mostra o efeito da fração do volume da fibra no desempenho balístico.

Descrição Detalhada da Invenção A presente invenção está baseada em uma descoberta de que os tecidos revestidos contendo um substrato tecido dos filamentos de bastão rígido, não fundível, que foi comprimido além do limite elástico dos filamentos, isto é, até que os defeitos permanentes tenham sido formados nos filamentos, 5 leva de modo inesperado a um aumento dramático na resistência balística quando utilizada em armaduras.

Sem estar restrito pela teoria, acredita-se que a presente invenção aumentou a resistência balística pelo fato da área de superfície de adesão entre o substrato tecido e o revestimento ter sido reduzida. Isto 10 promove uma delaminação de falha adesiva durante o evento balístico, aumentando a resistência balística laminada mais do que é provavelmente sacrificada pelo dano mecânico/ térmico nos filamentos durante a compressão.

A presente invenção se refere a um tecido revestido para os artigos rígidos de reforço, o tecido sendo compreendido de um substrato tecido densificado possuindo filamentos de bastão rígido não fundíveis com seções transversais angulares e um revestimento no substrato em uma quantidade não superior a 25% em peso do peso total do substrato tecido e do revestimento combinados. A Figura 1 é uma ilustração da vista da extremidade do tecido revestido 1 possuindo um substrato tecido densificado 2 e um revestimento da superfície 3 de resina. O substrato tecido densificado 2 é compreendido de feixes aplainados 4 de filamentos; são mostrados os feixes da urdidura. Os filamentos 5 nos feixes possuem seções transversais angulares e são mostrados aumentados na Figura 1a como uma interrupção. Os filamentos não são redondos, mas possuem uma ou mais angulações, extremidades ou características agudas ao longo de seu comprimento.

A presente invenção também se refere a um laminado que compreende o tecido revestido; a Figura 2 é uma ilustração de um laminado 6 compreendido de 5 camadas de tecido revestido 1. Os tecidos revestidos são depositados com os revestimentos alternantes; o revestimento 3 no substrato tecido 2 fornece a adesão entre os tecidos revestidos tal que nenhuma resina adicional é requerida para laminar os tecidos revestidos juntos. Embora 5 camadas sejam mostradas nesta figura, qualquer número de camadas pode ser utilizado no laminado.

A presente invenção inclui um substrato tecido que possui uma fração do volume da fibra de pelo menos 70%, a fibra estando presente como feixes de filamento dertsificados compreendendo filamentos de bastão rígido, não fundível, os feixes de filamento possuem uma tenacidade de pelo menos 10 15 gramas por denier (13,6 gramas por dtex), os filamentos possuem seções transversais angulares. No presente, o termo “filamento” é utilizado intercambiavelmente com o termo “fibra”. Por “substrato tecido” entende-se uma arquitetura fibrosa auto sustentável que inclui estruturas tecidas ou de malha. Por tecido entende-se qualquer tecido de trama, tal como trama 15 simples, trama curta, trama do tipo cesta (basket), trama de cetim, trama de sarja e similares. A trama simples é a mais comum. Acredita-se que quando tecido, o fator de cobertura ou firmeza da trama não é particularmente importante, exceto que o substrato tecido não deve ser tecido de modo tão firme a danificar os fios das fibras dos rigores da tecelagem; e o substrato 20 tecido não deve ser tecido de modo frouxo, tal que o substrato tecido se torne muito difícil de manusear. Em algumas realizações preferidas, as estruturas de malha incluem as malhas reforçadas multiaxialmente. Em algumas realizações, a densidade da área do substrato tecido é de 67 a 670 g/m2. Em algumas realizações preferidas, a densidade da área do substrato tecido é de 200 a 450 g/m2.

O substrato tecido é fabricado a partir de feixes ou filamentos. Em

muitas realizações, um “feixe de filamentos” é um fio multifilamentar contínuo. Para os propósitos do presente, o termo “filamento” é definido como um corpo macroscopicamente homogêneo e relativamente flexível que possui uma alta proporção do comprimento para a largura através de sua área de secção transversal perpendicular ao seu comprimento. Em algumas realizações, os filamentos possuem uma densidade linear de cerca de 0,5 dtex a cerca de 4 dtex, e em algumas realizações preferidas, a densidade linear do filamento é 5 de cerca de 0,7 dtex a cerca de 2,0 dtex. A secção transversal do filamento é, em geral, redonda ou substancialmente redonda antes da compressão do substrato tecido. Após a compressão, uma maioria dos filamentos de secção transversal redonda possui secções transversais angulares; isto é, eles possuem ângulos bem agudos formados ao exceder o limite elástico dos 10 filamentos. Em algumas realizações preferidas, 70% ou mais dos filamentos possuem uma secção transversal angular. A agudez das secções transversais angulares pode ser mais pronunciada em pontos no substrato tecido onde os fios da urdidura cruzam sobre os fios da trama, também denominados “pontos cruzados”. Entretanto, através dos fios de urdidura e da trama, após a compressão 15 ter atingido um volume da fibra de 70%, uma maioria dos filamentos possui uma secção transversal angular conforme identificado pela microscopia óptica.

Os feixes de filamento possuem uma tenacidade de pelo menos 15 gramas por denier (13,6 gramas por dtex) a 55 gramas por dtex. Em algumas realizações preferidas, a tenacidade é de pelo menos 20 gramas por denier e, de 20 maior preferência, de 22 gramas por denier. Em algumas realizações, os fios possuem uma densidade linear de cerca de 100 dtex a cerca de 3.300 dtex e, em algumas realizações, a densidade linear é de cerca de 200 dtex a cerca de 1.700 dtex. Em algumas realizações preferidas, a densidade linear é de cerca de 200 dtex a cerca de 660 dtex. Em algumas realizações, os fios exibem um alongamento na 25 quebra de pelo menos 1,5% e, de preferência, de cerca de 2,0% a cerca de 10%. Em algumas realizações, os fios exibem um módulo Young ou módulo de elasticidade de pelo menos 200 gramas por dtex e, de preferência, cerca de 270 gramas por dtex a cerca de 3.000 gramas por dtex. Os filamentos de bastão rígido não fundíveis são utilizados no substrato tecido. Por “não fundível” entende-se, em algumas realizações, que os filamentos possuem um ponto de fusão de pelo menos 250° C; em algumas realizações preferidas, os filamentos possuem um ponto de fusão de pelo 5 menos 300° C. Nas realizações de maior preferência, entende-se que o polímero nos filamentos decompõe essencialmente antes de fundir.

Em algumas realizações, os filamentos de bastão rígido compreendem as fibras de poliamida aromática, fibras de polibenzoxazol, fibras de polibenzotiazol, fibra de poli{2,6-diimidazo[4,5-b4’,5’-e] piridinileno-1,4(2,5- 10 dihidróxi)fenileno} (PIPD), fibras de polipiridazol ou suas misturas. De preferência, as fibras são constituídas de para-aramida. Por “aramida” entende- se uma poliamida em que pelo menos 85% das ligações amida (-CO-NH-) estão ligadas diretamente em dois anéis aromáticos. As fibras de aramida apropriadas são descritas em Man-Made Fibers - Science and Technology, 15 Volume 2, seção intitulada Fiber-Forming Aromatic Polyamides, pág. 297, W. Black et al., Interscience Publishers, 1968. As fibras de aramida são também descritas nas patentes US 4.172.938; US 3.869.429; US 3.819.587; US 3.673.143; 3.354.127; e US 3.094.511.

Os aditivos podem ser utilizados com a aramida e foi descoberto que até 10% em peso de outro material polimérico pode ser misturado com a aramida ou que os copolímeros podem ser utilizados possuindo até 10% em peso de outra diamina substituída pela diamina da aramida ou até 10% de outro cloreto diácido substituído pelo cloreto diácido da aramida.

A para-aramida preferida é o poli(p-fenileno tereftalamida) (PPD- T). Por PPD-T, indica-se o homopolímero resultante da polimerização mol por mol de p-fenileno diamina e cloreto de tereftaloíla, bem como os copolímeros resultantes da incorporação de pequenas quantidades de outras diaminas com a p-fenileno diamina e de pequenas quantidades de outros cloretos diácidos com o cloreto de tereftaloíla. Como regra geral, outras diaminas e outros cloretos diácidos podem ser utilizados em quantidades de até cerca de 10% molar da p-fenileno diamina ou do cloreto de tereftaloíla ou talvez levemente mais altas, desde que apenas as outras diaminas e cloretos diácidos não 5 contenham grupos reativos que interfiram na reação de polimerização. PPD-T também indica copolímeros resultantes da incorporação de outras diaminas aromáticas e outros cloretos diácidos aromáticos, tais como o cloreto de 2,6- naftaloíla ou cloreto de cloro- ou diclorotereftaloíla ou o 3,4’-diaminodifeniléter.

apropriados, tais conforme descritos no documento WO 93/20400. O polibenzoxazol e o polibenzotiazol são, de preferência, constituídos de unidades repetitivas das seguintes estruturas:

O polibenzoxazol (PBO) e o polibenzotiazol (PBZ) são Embora os grupos aromáticos mostrados unidos aos átomos de nitrogênio possam ser heterocíclicos, eles são, de preferência, carbocíclicos; e embora eles possam ser sistemas policíclicos fundidos ou não fundidos, eles são, de preferência, anéis de seis membros únicos. Embora o grupo mostrado 5 na cadeia principal dos bis-azóis seja o grupo de para-fenileno preferido, este grupo pode ser substituído por qualquer grupo orgânico divalente que não interfira na preparação do polímero, ou por nenhum grupo. Por exemplo, o grupo pode ser alifático até 12 átomos de carbono, tolileno, bifenileno, bis- fenileno éter e similares.

O polibenzoxazol e o polibenzotiazol utilizados para fabricar as

fibras da presente invenção devem possuir pelo menos 25 e, de preferência, pelo menos 100 unidades repetitivas. A preparação dos polímeros e a fiação destes polímeros são descritas no pedido de patente mencionado acima WO 93/20400.

Os exemplos de fibras em bastão rígido conhecidos incluem as

fibra de poli(tereftalato de para-fenileno) comercializadas com os nomes comerciais de Kevlar® pela E. I. du Pont de Nemours and Company e de Twaron® pela Teijin Fibers, fibra de poli(benzobisoxazol de para-fenileno), comercializada com o nome comercial de Zylon® pela Toyobo, 20 poii(benzobistiazoi), fibra de poli(2,6-diimadazo[4,5-b,4’,5’-e]piridiniieno-1,4(2,5- dihidróxi)fenileno), conhecida com o nome comercial de M5® pela Magellan LLC.

As combinações destas fibras de bastão rígido podem ser utilizadas no substrato tecido ou quantidades traço de outras fibras podem ser 25 combinadas com as fibras de bastão rígido não fundíveis no substrato tecido contanto que o substrato tecido comprimido resultante possua de feixes de filamento densificados compreendendo filamentos que possuem secções transversais angulares causadas pela compressão do substrato tecido. Conforme apresentado anteriormente, é requerido que o substrato tecido seja comprimido para atingir uma fração do volume da fibra no substrato tecido de pelo menos 70%. Em algumas realizações de maior preferência a fração do volume da fibra no substrato tecido densificado é de 5 pelo menos 75%; em algumas realizações de maior preferência, o substrato tecido densificado possui uma fração do volume da fibra de 80% ou maior. A fração do volume da fibra é calculada pela divisão do peso de base do substrato tecido pela espessura e pela divisão daquele quociente pela densidade da fibra no substrato tecido. Para um substrato tecido com mais de 10 um tipo de fibra (por exemplo, n), a fração do volume da fibra pode ser determinada pela equação:

(fração do volume da fibra) = (densidade da área do substrato tecido) x 100/ X

(espessura do substrato tecido)

X= Σ & m*

Onde: ,=l

Onde i = {1,2,...,n} p, é a densidade da fibra i e m, é a proporção da massa do tipo fibra i para a massa da fibra total.

Em algumas realizações, o substrato tecido densificado, sem o 15 revestimento, possui uma menor permeabilidade do que o substrato tecido não densificado. Em uma realização preferida, o substrato tecido densificado possuirá uma permeabilidade, conforme medido pela porosidade Gurley, de mais de cinco vezes, tão alta quando o substrato tecido não densificado original. De maior preferência, o substrato tecido densificado possuirá uma 20 porosidade Gurley mais de dez vezes maior do que o substrato tecido não densificado original.

O substrato tecido que possui uma fração do volume da fibra de pelo menos 70% e os filamentos em bastão rígido possuindo secções transversais angulares, possuem um revestimento presente em uma quantidade não superior a 25% em peso do peso total do substrato tecido e do revestimento combinado. O revestimento realiza pelo menos duas funções. O revestimento permite que os filamentos do substrato tecido densificado permaneçam no lugar com pouco ou nenhum movimento enquanto o tecido 5 revestido está sendo manuseado e fornece resina para adesão dos tecidos revestidos para formar artigos incluindo os laminados. Em algumas realizações, o revestimento está presente em uma quantidade não superior a 20% em peso; em algumas realizações preferidas, o revestimento está presente em um intervalo de 10 a 20% em peso. Acredita-se que os revestimentos 10 rigorosamente superiores a 25% em peso, tal como 40%, apenas somam peso ao tecido revestido sem qualquer aumento apreciável no desempenho balístico; e podem prejudicar o desempenho balístico.

Em algumas realizações, o revestimento pode ser um polímero e pode ser aplicado a partir de uma fusão ou solução. Não se acredita que o tipo 15 de polímero seja particularmente critico contato que ele desempenho adequadamente conforme desejado; entretanto, alguns polímeros úteis como revestimentos incluem os fenólicos, poliésteres, vinilesters, epóxi, polietileno, copolímeros de etileno, tais como acetato de etileno-vinil, borracha de ionômeros e terpolímeros, polipropileno, acrilatos, borrachas de dieno 20 termoplásticos, polivinil butiral e náilon, bem como as misturas ou as modificações de quaisquer destes, tais como fases de borracha ou retardarites da chama. Em algumas realizações preferidas, o revestimento é uma mistura de agentes fenólicos e endurecedores. Em algumas realizações preferidas, o revestimento é selecionado, tal que possui viscosidade suficiente para não 25 penetrar de modo apreciável na arquitetura do substrato tecido; isto é, o tipo fibra no substrato tecido e o revestimento são, de preferência, selecionados tal que o fluxo do revestimento no substrato tecido densificado sob aplicação é minimizado. Em algumas realizações, o revestimento pode ser um material polimerizável, tal como um monômero, um oligômero ou um polímero não curado. Nesta realização, o revestimento polimerizável é aplicado no substrato tecido densificado e o revestimento é subseqüentemente polimerizado no lugar 5 enquanto é revestido no substrato tecido. Assim como o revestimento polimérico, não se acredita que o tipo de material polimerizável seja critico contanto que desempenhe de modo adequado, conforme desejado, e qualquer monômero, oligômero ou polímero não curado que resulta, por exemplo, na lista anterior de polímeros, é útil como revestimento.

Embora o revestimento possa ser aplicado no substrato tecido

como um líquido, em muitas realizações, acredita-se que o revestimento está presente substancialmente apenas na superfície do substrato tecido devido à alta fração do volume da fibra no substrato tecido e às seções transversais angulares dos filamentos. Em outras palavras, acredita-se que a densificação 15 do substrato tecido não apenas embale os feixes de filamentos naquela camada, mas também ocasione a deformação dos filamentos e os embalem melhor juntos sem atar os filamentos. Acredita-se que o embalamento dos filamentos individuais èvite a penetração substancial do revestimento entre ambos os filamentos e os feixes de filamentos no substrato tecido. Sem estar 20 restrito à teoria, acredita-se que a maior resistência balística dos laminados fabricados utilizando estes tecidos revestidos é devida à redução da quantidade de área de superfície disponível para a adesão entre o substrato tecido e o revestimento. Esta redução na área de superfície disponível para a adesão promove uma delaminação de falha adesiva durante o evento balístico. 25 O aumento na resistência balística do laminado é mais do que é sacrificado pelo dano mecânico/ térmico nos filamentos durante a compressão na fabricação do tecido revestido.

(a) comprimir um substrato tecido que contém feixes de filamentos de bastão rígido, não fundível, redondo, com calor e pressão para aplainar os feixes de filamentos, os feixes de filamentos possuem uma

tenacidade de pelo menos 15 gramas por denier (13,6 gramas por dtex);

(b) continuar a comprimir o substrato para deformar mais as seções transversais redondas dos filamentos em seções transversais angulares e formar um substrato densificado possuindo uma fração do volume da fibra de pelo menos 70%; e

(c) colocar em contato uma superfície do substrato densificado

com um material de revestimento.

A compressão do substrato tecido para primeiro aplainar os feixes de filamento e então deformar as seções transversais pode ser realizada em etapas seqüenciais enrdois ou mais dispositivos de compressão, ou pode ser 15 realizado em um dispositivo. Em algumas realizações preferidas, as etapas de compressão são realizadas na fenda de um conjunto de rolos de calandragem. A medida que o substrato entra na fenda, os feixes de filamentos são aplainados e a medida que o substrato passa ainda pela fenda, as seções transversais angulares são então deformadas. Acredita-se que a fração do 20 volume da fibra de 70% desejada ou mais pode ser apenas obtida se ambos os feixes de filamentos forem aplainados e as seções transversais angulares forem convertidas em seções transversais angulares.

Em algumas realizações, o substrato tecido é aquecido antes de ser comprimido ou comprimido entre as superfícies aquecidas (por exemplo, 25 rolos). Em algumas realizações, é preferido que esta temperatura seja de 200° C ou maior e, em algumas realizações preferidas, a temperatura é de 250° C ou maior. Se os filamentos possuírem um ponto de fusão acima de 250° C, então o substrato pode ser aquecido a cerca de 20° C do ponto de fusão; em geral, a combinação do aquecimento e da compressão não deve causar o fluxo e a fusão dos filamentos. Em algumas realizações preferidas, os filamentos não possuem essencialmente ponto de fusão e o polímero degrada antes de qualquer fluxo substancial do polímero na fibra. Em algumas realizações, a 5 densificação desejada dos substratos tecidos de fibras de para-aramida, que possuem uma decomposição térmica em uma temperatura superior a 400° C, é obtida ao passar o substrato tecido entre os rolos de calandra do metal rígido aquecido em uma temperatura média acima de 300° C, nas velocidades de 6 a 12 m/min, com uma pressão linear na fenda superior a 500.000 N/m.

Não se acredita que o tipo de equipamento ou dispositivo utilizado

para densificar o substrato tecido seja crítico contanto que o equipamento ou o dispositivo possa densificar o substrato tecido pelo menos no ponto onde a fração do volume da fibra é de pelo menos 70% e as seções transversais do filamento redondo são convertidas em seções transversais angulares. Diversas 15 combinações de tempo, temperatura e pressão e diversas combinações de métodos da apiicação de calor e pressão, podem ser utilizadas para produzir as frações do volume da fibra de 70% ou maior, conforme desejado para o substrato tecido densificado final a ser revestido.

Depois do substrato tecido ter sido densificado, uma superfície do 20 substrato tecido é colocado em contato com um revestimento. Em algumas realizações, o revestimento pode ser um polímero e, em algumas realizações, o revestimento pode ser um material polimerizável, tal como um monômero, um oligômero ou um polímero não curado. O revestimento pode ser aplicado em qualquer fluido ou forma de filme, mas geralmente ele é aplicado na forma de 25 uma fusão ou solução. Conforme descrito anteriormente, em muitas realizações, o revestimento permanece substancialmente na superfície do substrato tecido densificado devido à alta fração do volume da fibra e às seções transversais angulares dos filamentos. Em uma realização, a superfície do substrato tecido é colocada em contato com o revestimento pela aplicação de um revestimento líquido diretamente no substrato suporte. Tal revestimento pode ser aplicado utilizando os métodos de espalhamento conhecidos no estado da técnica, tal como uma 5 lâmina dosadora de borracha ou com uma máquina de extrusão de fenda. O revestimento pode ser então resfriado, seco, curado ou reticulado, quando em contato com a superfície do substrato tecido para formar um revestimento que forma uma camada contínua na superfície do substrato tecido.

Em outra realização, a superfície do substrato tecido é colocada 10 em contato com um filme que se torna o revestimento após o calor e/ou a pressão serem aplicadós para fazer o filme aderente e ligado na superfície do substrato tecido logo depois do revestimento ter resfriado. Este tipo de revestimento também forma uma camada contínua na superfície do substrato tecido.

Em outra realização, a superfície do substrato tecido é colocada

em contato com o revestimento pela aplicação de um revestimento polimerizável no substrato tecido densificado, utilizando tais métodos conforme descrito para um revestimento líquido discutido anteriormente. O revestimento é polimerizado subseqüentemente no lugar enquanto presente na superfície do 20 substrato tecido. Em muitas realizações, esta polimerização é obtida pela aplicação de calor no revestimento para curar, reticular ou polimerizar o revestimento enquanto em contato com a superfície do substrato tecido. Isto forma uma camada polimérica contínua na superfície do substrato tecido.

Os tecidos revestidos são úteis na fabricação de armadura rígida incluindo placas de armaduras planas e curvadas. Em geral, isto é realizado pela formação de laminados que compreendem os tecidos revestidos pela deposição de camadas dos tecidos revestidos com as camadas de revestimento alternando com as camadas do substrato tecido. As camadas de tecido revestido podem ser então ligadas termicamente para formar laminados utilizando qualquer método conhecido, incluído prensas a quente e calandragens e similares; ou pela aplicação de calor nas camadas e então pressionar subseqüentemente sem calor adicional.

Pelo fato dos filamentos no substrato tecido densificado não

serem fisicamente unidos, deve ser tomado cuidado para evitar que o tecido revestido perca a densificação antes da conversão em um laminado ou outro artigo de uso final. Por exemplo, espera-se que a aplicação de alta tensão ou a distorção do substrato tecido após a densificação, ou o tecido revestido após a 10 densificação e revestimento, reduza a densificação do substrato e, portanto, reduza a resistência balística do artigo de uso final.

Uma aplicação de armadura rígida é a utilização dos tecidos revestidos na fabricação de capacetes. Tais capacetes são tipicamente fabricados pela moldagem por compressão das camadas múltiplas do tecido 15 revestido em moldes de metal combinados. As exigências de resistência balísticas e as limitações de peso na cabeça geralmente restringem o capacete a uma densidade de área média de 5 a 12 Kg/m2. Um exemplo de tais capacetes é descrito em MIL-H-44099A.

Outra aplicação de armadura é a utilização dos tecidos revestidos 20 em painéis moldados ou planos, grandes, utilizados para a resistência balística. Tais painéis são moldados sob calor e pressão de dobras múltiplas do tecido revestido. A densidade da área do painel depende das exigências de resistência balística e limitações de peso, mas está freqüentemente entre 3 a 40 Kg/m2. Diversos exemplos de como tais painéis podem ser construídos são 25 dados em MIL-DTL-62474D(AT). Numerosas aplicações podem utilizar camadas múltiplas de tecidos revestidos prensados juntos em laminados; tais aplicações incluem, mas não estão limitadas a, armadura de fragmentos veiculares, armadura corporal pessoal, escudos, placas moldadas e similares. Métodos de Teste

A resistência balística é determinada por V50l ou a velocidade média requerida para apenas perfurar um dado alvo em dadas condições com um dado projétil, conforme descrito em MIL-STD- 662F, utilizando a velocidade de impacto média de três disparos perfurantes e não perfurantes dentro de um intervalo de 40 m/s.

A densidade linear de um fio ou fibra é determinada ao pesar um comprimento conhecido do fio ou fibra com base nos procedimentos descritos nas normas ASTM D1907-97 e D885-98. Decitex ou “dtex” é definido como o peso, em gramas, de 10.000 metros do fio ou fibra.

Propriedades de tensão. As fibras a serem testadas são condicionadas e então testadas quanto à tensão nos procedimentos descritos na norma ASTM D885-98. A tenacidade (tenacidade na quebra), elongação na quebra e módulo de elasticidade são determinados pelo teste de quebra de fios em um testados Instron.

A densidade da área da camada do substrato tecido é determinada pela medida do peso de cada camada simples de tamanho selecionado, por exemplo, 10 cm x 10 cm. A densidade da área da estrutura compósita é determinada pela soma das densidades das áreas das camadas individuais.

A porosidade Gurley é determinada pela norma TAPPI T 460 om-

02.

A espessura do substrato tecido é determinada pela norma ASTM

D 1777.

A resistência à flexão e a rigidez são determinadas pela norma

ASTM D790. A resistência ao cisalhamento de feixe curto é determinada pela norma ASTM D 2344. O módulo de flexão verdadeiro e o módulo de cisalhamento interlaminar verdadeiro são determinados por um método descrito por [Tarnopol'skii and Kincis 1985, capítulo 5], e descrito no Exemplo 4 abaixo.

Exemplos

Nos seguintes exemplos, todas as partes e porcentagens estão em peso e em graus Celsius salvo indicações em contrário. Os substratos tecidos na Tabela 1 foram empregados nos exemplos e nos exemplos comparativos.

Tabela 1

Número Tipo de Denier Construção Contagem Final & Peso de base da Hexcel fio Escolha seco (Fios/ (Fios/cm) (oz/yd2) (g/m2) in) 762 Kevlar® 1410 2x2 cesta 32,5 12,8 11,8 396 129 745 Kevlar® 3000 Trama 17 6,7 13,1 439 29 simples 747 Kevlar® 3000 Trama 10 3,9 7,6 255 29 simples 758 Kevlar® 2820 Trama 16,3 6,4 11,8 396 129 simples Exemplo 1

Este exemplo ilustra o aumento no desempenho balístico obtido a

partir dos substratos tecidos densificados que possuem revestimentos. Quatro amostras do tecido Hexcel estilo 762, designado Item 1 a 4, foram densificados na fenda de uma calandra possuindo rolos de metal aquecidos. Adicionalmente, uma amostra do substrato tecido, designado Item A, foi reservado como um controle e não densificado por calandragem. Os itens 1 a 4 15 foram calandrados em mais de 500 kN/m em uma variedade de condições de temperatura que são dadas na Tabela 2. A densificação foi calculada para os Itens de 1 a 4, com base em sua espessura medida após a calandragem (espessura do substrato tecido final) e a espessura medido do Item A não calandrado (espessura do substrato tecido inicial) e os resultados são mostrados na Tabela 2.

Os Itens também foram testados com relação à porosidade

Gurley, tenacidade de quebra do fio, e propriedades de tensão do substrato tecido. Para obter a tenacidade do fio, os fios foram cuidadosamente trazidos à tona na direção do preenchimento, torcidos em multiplicador de torção 1.1 e testados. As amostras do substrato tecido do Item A e Item 4 também foram testadas quanto à força máxima requerida para quebrar uma tira uniaxial possuindo dimensões de 2,5 x 2,5 cm. Todas estas propriedades do substrato tecido são mostradas na Tabela 3. As amostras do substrato tecido dos itens A e 4 também foram conservadas em epóxi, polidas até o dano causado pelo corte ser removido e representados em Iuz refletida em um aumento de 400 x. A Figura 3a mostra uma fotomicrografia de uma seção transversal do substrato tecido do controle não densificado do Item A possuindo filamentos com seções transversais redondas não deformadas, comparada com a Figura 3b que mostra uma fotomicrografia de uma seção transversal do substrato tecido do Item 4 densificado possuindo filamentos com deformações permanentes e seções transversais angulares.

Todos os itens foram então revestidos em um lado com 0,05 mm de espessura nominal, filme fenólico endurecido X18906-C, da Vonroll, New Haven, QT; fornecendo um tecido revestido possuindo um teor de resina nominal de 12 ± 1% com base no peso do pré-impregnado (prepreg) total. 18 25 camadas de cada Item de 1 a 4 e A revestido foram então depositadas com tramas paralelas e com a lateral revestida defronte à mesma direção. Um laminado para cada um dos itens individuais foi então fabricado ao prensar 18 camadas dos itens respectivos em uma prensa quente de acordo com o MIL- DTL-62474D(AT), Tipo 2. Dois ou quatro laminados para cada Item foram testados quanto ao V50 com relação ao calibre 0,22, fragmento tipo 2 que simula os projeteis por MIL-P-46593A. Os painéis foram impactados essencialmente paralelos ao normal do plano médio alvo, a 20 - 25° C e 40 - 5 65% de umidade relativa. A energia média absorvida foi calculada a partir de V50 e a massa do projétil nominal. A Tabela 3 resume os resultados do impacto balístico.

A Tabela 3 revela que a calandragem dos substratos tecidos reduziu, e em alguns casos reduziu extremamente, as propriedades de tensão dos fios e dos substratos tecidos; entretanto, os laminados revestidos resultantes possuíam uma resistência balística surpreendentemente maior. Acredita-se que a redução nas propriedades mecânicas é devido à degradação térmica e a deformação extrema dos filamentos durante a densificação foi ofuscada pelo aumento no desempenho balístico obtido por uma melhor segregação do revestimento e dos filamentos. A vedação ou o enrijecimento do substrato tecido pela densificação causaram ambos uma melhor embalagem dos filamentos e devido às cargas de alta pressão, ocasionaram filamentos de seção transversal substancialmente redondos para assumir em uma seção transversal angular; acredita-se que estes filamentos encaixam melhor juntos e evitam a migração do revestimento na estrutura do filamento.

Tabela 2

Item Estilo do Temp da calandra Pressão da fenda Fração do volume tecido (0C) (kN/m) da fibra A 762 56 1 762 340 topo/175 fundo 578 83 2 762 340 topo & fundo 578 81 3 762 365 topo & fundo 578 83 Item Estilo do Temp da calandra Pressão da fenda Fração do volume tecido (0C) (kN/m) da fibra 4 762 400 topo & fundo 578 85 Tabela 3 Item Porosidade Força de Porcentagem Propriedades Propriedades Resistência Resistência Resistência Resistência Guriey (s) quebra do fio de mudança do substrato do substrato balística V50 balística, balística, balística, de na força de Caga Final porcentagem (m/s) porcentagem Energia porcentagem preenchimento quebra (KN) da mudança de aumento absorvida de aumento extraído (N) média em V50 (J) A 2,2 293 7,4 615 208 (urdidura) 7,9 (preenchime nto) 1 14,9 276 -6 --- --- 623 1,3 214 2,6 2 11,9 200 -32 --- --- 635 3,3 222 6,8 3 38,9 191 -35 --- --- 636 3,4 222 6,9 4 50,6 164 -44 4,9 -34% 650 5,7 232 11,6 (urdidura) -41% 4,6 (preenchime nto) Figura 3a

Exemplo 2

Este exemplo ilustra que o simples achatamento dos feixes de fio

t·

no substrato do tecido base para reduzir a espessura do substrato tecido não fornece aumentos adequados no desempenho balístico. Como antes, o substrato tecido do tecido hexcel estilo 762 foi utilizado para a densificação em condições múltiplas, com uma amostra do substrato tecido, designado Item B, que não foi densificada para um controle.

Os Itens CeD foram calandrados na fenda entre um rolo de metal rígido e um mais macio, rolo da fibra, para suavizar os efeitos deletérios da pressão. A temperatura do rolo metálico foi estabelecida a 200° C para evitar a degradação térmica. O Item B não foi calandrada, o Item C foi passado uma vez através da fenda da calandra, e o Item D foi passado através da fenda da calandra duas vezes. Como no Exemplo 1, os fios foram trazidos à tona cuidadosamente do substrato tecido após a densificação, torcidos em um multiplicador de torção 1.1 e testados quanto à força de quebra do fio extraído e à porosidade Gurley. Como um esforço adicional para tentar melhorar a resistência balística laminada sem causar a degradação térmica significativa, o Item E foi densificado no equipamento descrito no Exemplo 1, utilizando uma menor temperatura de face do rolo (175° C). Todos estes substratos tecidos possuem menor espessura do substrato tecido após a calandragem, indicando que os feixes do fio foram achatados durante a calandragem.

Como no Exemplo 1, os substratos tecidos da amostra foram então revestidos em um lado e os laminados de 18 dobras foram depositados, moldados e testados quanto ao V5o por MIL-STD-662F. As condições de calandragem, os dados da propriedade mecânica e os dados balísticos estão resumidos nas Tabelas 4 e 5.

A Tabela 5 revela que o simples achatamento dos feixes de fio e a redução da espessura dos substratos tecidos não são suficientes para obter aumentos no desempenho balístico. Acredita-se que o desempenho balístico dramaticamente aumentado pode ser apenas obtido pela deformação dos filamentos no substrato tecido durante a densificação. Tabela 4

Amostra Espessura Espessura Temperatura Fração de Porosidade inicial (mm) final (mm) do rolo (C) volume da Gurley (s) fibra B 0,57 0,57 48 <1 C 0,57 0,52 200 53 <1 D 0,57 0,52 200 53 <1 E 0,57 0,44 175 62 <1 Tabela 5 Amostra Passagen Força de Força de Força de Força de Resistência Resistência Resistência Resistência S quebra do quebra do fio quebra do fio quebra do fio balística, balística, balística, balística, fio de de de urdidura de V50 (ml s) Porcentagem Energia porcentagem urdidura preenchimento Porcentagem preenchimento de mudança absorvida de aumento extraído (N) extraído (N) de mudança Porcentagem média em de mudança V50(J) B None 294 289 646 230 0 C 1 252 239 -14 -17 638 -1,4 224 -3 D 2 212 212 -28 -27 640 -1,0 226 -2 E 1 --- 324 --- 11 618 0,6 211 1 Exemplo 3

As amostras de um estilo de substrato tecido firmemente tecido (Hexcel estilo 745) e um estilo de substrato tecido fracamente tecido ou aberto (Hexcel estilo 747) foram densificadas utilizando o mesmo equipamento e as condicoes como o Exemplo 1. Os dados da propriedade física para o controle não densificado (Itens F-H) e os substratos tecidos densificados (Itens 5-7) antes do revestimento são mostrados na Tabela 6. As amostras do substrato tecido foram então revestidas em um lado com o filme fenólico endurecido como no Exemplo 1, com a exceção do teor de resina nominal era 11 ± 2% com base no peso do prepeg total. Os laminados dos substratos tecidos revestidos foram então depositados em urdiduras paralelas e com o revestimento de resina todos defronte à mesma direção, e moldados em uma prensa quente de acordo com a norma MIL-DTL-62474D(AT), exceto que metade dos painéis foram moldados a 3,4 Bar e a outra metade foi moldada a 34 Bar. Os painéis laminados foram testados quanto ao Vs0 por MIL-STD-662F, utilizando três pares em um intervalo de 40 m/s, contra um fragmento de calibre

0,30 simulando os projéteis por MIL-P-46593A, e dois cilindros de aço circular direito dos grãos (0,130 grama) com uma dureza nominal de Rc 30 ± 2 e a área de face de ataque nominal Ap de 0,0625 cm2. Isto fornece um intervalo de 0,14 20 < AD Ap/MP< 0,42, onde AD é a densidade da área alvo e MP é a massa do projétil. Este intervalo de proporções do tamanho do projétil que simula o fragmento com relação à espessura do laminado é de interesse na armadura corporal.

Dois laminados de cada combinação do estilo substrato tecido, condição de densificação (densificado versus controle), e tipo projétil foram testado. Os laminados foram impactados essencialmente paralelos ao normal do plano médio alvo, a 20 - 25° C e 40 - 65% de umidade relativa. A energia média absorvida foi calculada a partir de V50 e a massa do projétil nominal. Os resultados médios são dados na Tabela 7. Os substratos tecidos da presente invenção possuíam maior densificação (> 75% da densidade da fibra) e maior porosidade Gurley comparado aos substratos tecido controle. Os laminados moldados da presente invenção possuíam uma resistência balística 5 consistentemente maior, para o intervalo dos fatores de cobertura do substrato tecido, pressões de moldagem e projéteis selecionados.

Tabela 6

Amostra Estilo Espessur Espessur Fração do Porosidade Aumento Tecido a inicial a final volume da Gurley na Hexcel (mm) (mm) fibra inicial (s) Porosidade Gurley F 747 0,36 49 <1 5 747 0,36 0,22 80 5,5 >5,5 X G 747 0,36 49 <1 6 747 0,36 0,22 80 5,5 >5,5 X H 745 0,59 52 7 7 745 0,59 0,41 75 18,9 2,7 X Tabela 7 amostra Porcentagem N0. de Pressão Fio Resistência Aumento na Resistência Aumento na de dobras no de balística V50 porcentagem da balística porcentagem revestimento laminado Moldagem (m/s) Resistência energia da em peso (bar) balística absorvida Resistência média (J) balística F 13 30 3,4 0,30 - Fragmento do calibre 495 349 5 13 30 3,4 0,30 - Fragmento do calibre 524 5,9 391 12 G 13 30 34 0,30 - Fragmento do calibre 443 279 6 13 30 34 0,30 - Fragmento do calibre 491 10,9 343 23 H 9 18 34 0,30 - Fragmento do calibre 533 405 7 9 18 34 0,30 - Fragmento do calibre 542 1,7 419 3 F 13 30 3,4 2 RCC grão 1002 65 5 13 30 3,4 2 RCC grão 1059 5,7 73 11,8 G 13 30 34 2 RCC grão 972 61 6 13 30 34 2 RCC grão 1000 2,8 65 5,7 H 9 18 34 2 RCC grão 1003 65 7 9 18 34 2 RCC grão 1021 1,8 68 3,6 Exemplo 4

Os laminados de 30 dobras do tecido Estilo 747 revestido, ambos o controle e o densificado, foram fabricados como no Exemplo 3 com 13% do revestimento em peso, exceto que eles foram moldados por MIL-DTL-62474D, 5 tipo 2 (não autoclave) em uma pressão de 13,6 bar. Eles foram usinados com um jato de água. Os espécimes foram testados quanto à rigidez de flexão na misturas de três pontos pela norma ASTM D 790, nas proporções aparentes de

8, 16 e 54, resistência da flexão pela norma ASTM D 790, nas proporções aparentes de 8 e 16 e resistência ao cisalhamento de feixe curto da norma 10 ASTM D 2344, em uma proporção aparente de 4. De seis a dez replicatas foram realizadas para cada teste, proporção aparente e material. O módulo de flexão verdadeiro e o módulo de cisalhamento interlaminar foram determinados a partir da rigidez medida e aparente pelo método apresentado em [Tarnoporskii and Kincis 1985, Capítulo 5]: ASTM D790 e ASTM D 2344 os 15 resultados são plotados nas coordenadas (rigidez de flexão)"1 versus (proporção aparente)"2, e encaixado em uma regressão linear. O módulo de flexão verdadeiro é o recíproco da intercessão da regressão e o módulo de cisalhamento interlaminar verdadeiro é de 1,2 dividido pela inclinação da regressão.

A Tabela 8 lista os valores médios das propriedades mecânicas

laminadas. De modo surpreendente, a presente invenção possui maior resistência de flexão, módulo de flexão verdadeiro e módulo de cisalhamento interlaminar verdadeiro, todos os quais são desejáveis para um artigo mais durável e mais forte. Isto contradiz a literatura no laminado da armadura 25 reforçada do tecido [Lastnik et al., 1984, Harpell et al., 1986, Vasudev & Mehlman 1987, Arndt & Coltman 1990], que descobriu consistentemente que a resistência balística laminada aumenta quando estas propriedades diminuem. Portanto, a presente invenção apresenta uma oportunidade para melhorar simultaneamente ambas a resistência balística e a integridade estrutural dos artigos de armadura rígida, algo não antecipado no estado da técnica anterior.

A presente invenção também é mais fina, que é desejável para uma parte menos volumosa.

Observe que a rigidez de flexão do painel é proporcional a

(módulo de flexão verdadeiro) x (espessura do painel)3. Uma vez que a presente invenção irá resultar em um artigo mais denso e mais fino em condições de moldagem similares comparado aos reforços não densificados convencionais, é desejável que a presente invenção aumente o módulo de 10 flexão verdadeiro, tal que a redução na espessura não leve a uma menor rigidez de flexão do painel. Conforme observado na Tabela 8, a rigidez de flexão do painel é aumentada pela presente invenção comparado ao controle.

Tabela 8

Amostra Fração Espessura Resistência Resistência Módulo de Módulo de Porcentagem do (mm) da flexão da flexão flexão cisalhamento de melhora volume (8:1) (MPa) (16:1) (MPa) verdadeiro interlaminar na rigidez à da fibra (GPa) (MPa) flexão Controle 49 7,0 24,1 27,3 8,1 23,6 Densificado 80 6,2 32,0 31,8 17,2 73,0 54 Exemplo 5

A Figura 4 é um gráfico da mudança percentual com relação ao

controle da energia média absorvida em V5o versus a fração do volume da fibra antes do revestimento da resina para todos os materiais densificados dos Exemplos 1 a 3. Dado o fato de que os exemplos envolvem diferentes reforços com diferentes desempenhos esperados, testados com diferentes projéteis, 20 houve uma dispersão no gráfico. Entretanto, os resultados ainda se enquadram em dois regimes. As frações do volume da fibra abaixo de 70% pareceram não mostrar uma melhora consistente na resistência balística laminada. As frações 33

do volume da fibra de pelo menos 70% da densidade da fibra pareceu mostrar melhora consistente na resistência balística do laminado com melhoramento crescente a medida que a densificação e a temperatura da calandra de compactação aumentaram.

Figura 4

E

φ

CO

■g

o

CO -Q OJ O O

ro Q.

E

<D

TJ

2

B

(D

C

O

TO

C

(0

O

C

OJ

TD

3

E

CD

TJ

25%

20%

15%

10%

5% -

0%

-5% f.

W

■'W:~

or0

20%

40%

o 60%:

80%

100%

volume da fibra do revestimento antes do tecido

Claims

1. TECIDO REVESTIDO APROPRIADO PARA OS ARTIGOS RÍGIDOS DE REFORÇO PARA PROTEGER CONTRA O IMPACTO BALÍSTICO, que compreende: (a) um substrato tecido que possui uma fração do volume da fibra de pelo menos 70%, a fibra está presente como feixes de filamento densificados que compreendem os filamentos de bastão rígido, não fundíveis, os feixes de filamento possuem uma tenacidade de pelo menos 15 gramas por denier (13,6 gramas por dtex), os filamentos possuem seções transversais angulares e (b) um revestimento no substrato tecido presente em uma quantidade não superior a 25% em peso do peso total do substrato tecido e do revestimento combinado.

2. TECIDO REVESTIDO, de acordo com a reivindicação 1, em que o substrato tecido possui uma fração do volume da fibra de pelo menos 75%.

3. TECIDO REVESTIDO, de acordo com a reivindicação 1, em que o revestimento compreende não mais de 25% em peso do peso total do substrato tecido e revestimento combinado.

4. TECIDO REVESTIDO, de acordo com a reivindicação 2, em que o revestimento compreende não mais de 20% em peso do peso total do substrato tecido e dò revestimento combinado.

5. TECIDO REVESTIDO, de acordo com a reivindicação 1, em que o revestimento é um revestimento polimérico.

6. TECIDO REVESTIDO, de acordo com a reivindicação 1, em que o revestimento é um monômero, oligômero ou polímero não curado.

7. TECIDO REVESTIDO, de acordo com a reivindicação 1, em que a porosidade Gurley do substrato tecido com feixes de filamentos densificados dos filamentos que possuem seções transversais angulares, sem o revestimento, é de pelo menos cinco vezes o mesmo peso de um substrato tecido possuindo feixes de filamento não densificados dos filamentos possuindo seções transversais redondas.

8. TECIDO REVESTIDO, de acordo com a reivindicação 1, em que as fibras de bastão rígido não fundíveis são selecionadas a partir do grupo que consiste em poli(tereftalato de para-fenileno), poli(benzobisoxazol de para-fenileno), poli(benzobistiazol), poli(2,6-diimadazo[4,5-b,4’,5’ -e]piridinileno-1,4(2,5-dihidróxi)fenileno) e copolímeros e suas misturas.

9. LAMINADO, que contém pelo menos duas camadas do tecido revestido conforme descritas na reivindicação 1.

10. ARTIGO, reforçado com o tecido revestido da reivindicação 1.

11. ARTIGO, de acordo com a reivindicação 10, selecionado a partir do grupo de capacete, armadura de fragmentos veiculares, reforço de armadura de face cerâmica, armadura veicular e escudo anti-distúrbio.

12. PROCESSO PARA A FABRICAÇÃO DE UM TECIDO REVESTIDO, que compreende as etapas de: (a) comprimir um substrato tecido que contém feixes de filamentos de bastão rígido, não fundível, redondo, com calor e pressão para aplainar os feixes de filamentos, os feixes de filamentos possuem uma tenacidade de pelo menos 15 gramas por denier (13,6 gramas por dtex); (b) continuar a comprimir o substrato para deformar mais as seções transversais redondas dos filamentos em seções transversais angulares e formar um substrato densificado possuindo uma fração do volume da fibra de pelo menos 70%; e (c) contatar uma superfície do substrato densificado com um material de revestimento.

13. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 12, que compreende ainda a etapa de cura ou polimerização do material de revestimento no substrato densificado.

14. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 12, em que a compressão do substrato tecido é realizada pela calandragem do substrato em uma fenda entre dois rolos.

15. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 14, que compreende ainda a aplicação de calor no substrato tecido antes ou durante a calandragem.

16. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 12, em que o material de revestimento é um polímero, um monômero, um oligômero ou polímero não curado.

17. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 12, em que o substrato é comprimido até um substrato densificado que possui uma fração do volume da fibra de pelo menos 75% ser formado.

18. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 12, em que as fibras de bastão rígido não fundíveis são selecionadas a partir do grupo que consiste em (tereftalato de para-fenileno), poli(benzobisoxazol de para- fenileno), poli(benzobistiazol), poli(2,6-diimadazo[4,5-b,4’,5’-e]piridinileno-1,4(2,5-dihidróxi)fenileno) e seus copolímeros.