CN105189843A - 防刺和防弹制品及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

由与多个横向铺设的高韧度纬向细长体交织和粘合的多个高韧度经向细长体形成的尺寸稳定的透空机织物、由其形成的复合制品和用于形成该复合制品的连续法。

Description

防刺和防弹制品及其制造方法
背景。
技术领域
本技术涉及通过热熔结由高韧度（high tenacity）热塑性细长体（elongate bodies）形成的透空（open）机织物而形成的防刺封闭机织复合制品和形成该复合制品的连续方法。
相关技术描述
高韧度纤维，如SPECTRA®聚乙烯纤维或芳族聚酰胺纤维如KEVLAR®和TWARON®纤维已知可用于形成具有优异防弹性的制品。由高韧度带形成的防弹制品也是已知的。由于它们极高的强度重量比性能，防弹背心、头盔、车身板和军事装备的结构件之类的制品通常由包含高韧度纤维或带的织物制成。对于许多用途，可以将该纤维或带成形为机织或针织物。对于另一些用途，可以将该纤维或带包封或嵌在聚合基质材料中并成形为非织造布（non-woven fabrics）。在一种常见的非织造布结构中，许多单向取向的纤维以大致共面的同延关系排列并被粘合基质树脂涂布以将纤维粘合在一起。通常，多个这样的单向取向纤维层片（plies）合并成多层复合材料。参见例如美国专利4,403,012；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；和6,846,758，所有这些都在与本文相容的程度上经此引用并入本文。
由非织造布制成的复合材料已知比机织物复合材料更好地拦截射弹，因为非织造布中的组分纤维不像机织材料中的纤维那样卷曲。纤维卷曲降低纤维保持张紧并立即吸收射弹能量的能力，以损害它们的效力。此外，射弹对非织造布的破坏与机织物相比更局部化，以使多击性能增强。但是，机织物复合材料比由平行纤维阵列形成的传统非织造布更防刺，因为机械联锁的机织物结构产生优异的摩擦以更好地阻止刀刃刺穿该织物。
但是，相关技术的防刺机织物制品仍不完美。这样的机织物需要非常紧密的编织（即每英寸大于56 x 56的经纬密度）以使该织物或织物层在刀刃冲击时不会位移并产生足够的摩擦以阻止刀刃刺穿该织物。制造这样高密度的机织物要求使用在制造上昂贵的极细优质纱。此类细纱的使用还要求它们高捻和/或高度混纤（commingling），但细纱纤弱并常在加捻或混纤过程中断裂，以致生产率低。最后，由加捻纤维形成的复合材料不如由无捻纤维形成的复合材料有效地拦截子弹或其它射弹。因此，本领域中仍然需要既有优异的防刺性又有优异的防弹性的改进的机织防弹复合材料。本发明为这一需求提供解决方案。
概述
本发明提供包含与多个横向铺设的纬向细长体交织和粘合的多个经向细长体的机织物，所述经向细长体和纬向细长体各自包含具有至少大约14克/旦的韧度和至少大约300克/旦的拉伸模量的热塑性高韧度细长体，其中相邻经向细长体彼此间隔等于经向细长体的宽度的至少大约10%的距离，且相邻纬向细长体彼此间隔等于纬向细长体的宽度的至少大约10%的距离。
本发明还提供由机织物形成的封闭熔结片和由所述封闭熔结片形成的多层制品。
本发明还提供形成尺寸稳定的透空织物的方法，所述方法包括：
a) 提供包含与多个横向铺设的纬向细长体交织和粘合的多个经向细长体的机织物，所述经向细长体和纬向细长体各自包含具有至少大约14克/旦的韧度和至少大约300克/旦的拉伸模量的热塑性高韧度细长体，其中相邻经向细长体彼此间隔等于经向细长体的宽度的至少大约10%的距离，且相邻纬向细长体彼此间隔等于纬向细长体的宽度的至少大约10%的距离；
b) 至少部分熔融所述高韧度经向细长体和/或所述高韧度纬向细长体的热塑性聚合物；和
c) 使所述高韧度经向细长体和/或所述高韧度纬向细长体的熔融热塑性聚合物凝固，由此所述高韧度经向细长体和所述高韧度纬向细长体互相粘合，由此形成尺寸稳定的透空织物。
本发明还提供形成防弹的封闭热熔结多层制品的方法，其包括：
a) 提供至少一个包含与多个横向铺设的纬向细长体交织和粘合的多个经向细长体的透空机织物，所述经向细长体和纬向细长体各自包含具有至少大约14克/旦的韧度和至少大约300克/旦的拉伸模量的热塑性高韧度细长体，其中相邻经向细长体彼此间隔等于经向细长体的宽度的至少大约10%的距离，且相邻纬向细长体彼此间隔等于纬向细长体的宽度的至少大约10%的距离；
b) 提供至少一个由机织物形成的封闭熔结片，所述机织物包含与多个横向铺设的纬向细长体交织和粘合的多个经向细长体，所述经向细长体和纬向细长体各自包含具有至少大约14克/旦的韧度和至少大约300克/旦的拉伸模量的热塑性高韧度细长体，其中相邻经向细长体彼此间隔等于经向细长体的宽度的至少大约10%的距离，且相邻纬向细长体彼此间隔等于纬向细长体的宽度的至少大约10%的距离，其中所述封闭熔结片在相邻高韧度细长体之间基本没有间隙且其中所述高韧度细长体不重叠；
c) 将所述至少一个透空机织物和所述至少一个封闭熔结片紧贴在一起；和
d) 在足以将所述机织物粘接到所述熔结片上并压平所述机织物中的高韧度细长体的条件下一起热压所述紧贴的至少一个机织物和至少一个熔结片，由此使所述机织物中的相邻高韧度经向细长体的纵向边缘互相接触，由此在所述相邻高韧度经向细长体之间基本没有间隙且其中所述高韧度经向细长体不重叠。
本发明还提供形成封闭的热熔结多层制品的方法，其包括将机织物与包含高韧度细长体的平行阵列的网状物紧贴，其中所述网状物的高韧度细长体垂直于所述机织物的高韧度经向细长体放置，和在足以将所述机织物粘接到所述网状物上并分别压平所述机织物和所述网状物的高韧度细长体的条件下热压所述紧贴的机织物和网状物，由此分别使所述机织物和所述网状物中的相邻高韧度细长体的纵向边缘互相接触，由此在所述相邻高韧度细长体之间基本没有间隙且其中所述高韧度细长体不重叠。
本发明还提供形成封闭的热熔结多层制品的方法，其包括将封闭熔结片与包含高韧度细长体的平行阵列的网状物紧贴，其中所述网状物的高韧度细长体垂直于所述熔结片的高韧度细长体放置，和在足以将所述熔结片粘接到所述网状物上并压平所述网状物的高韧度细长体的条件下热压所述紧贴的熔结片和网状物，由此使所述网状物中的相邻高韧度细长体的纵向边缘互相接触，由此在所述相邻高韧度细长体之间基本没有间隙且其中所述高韧度细长体不重叠。
附图简述
图1是在纵向经向和横向纬向上都具有间隔开的高韧度细长体的机织物的示意性透视图。
图2是图解通过在纵向经向和横向纬向上都具有间隔开的高韧度细长体的单个透空机织物的热熔结形成封闭熔结片的示意性透视图。
图3是图解封闭多层织物的形成的示意性透视图，其中将在纵向经向和横向纬向上都具有间隔开的高韧度细长体的第一透空机织物与在纵向经向和横向纬向上都具有间隔开的高韧度细长体的第二机织物热熔结在一起。
图4是图解封闭的热熔结多层制品的形成的示意性透视图，其中将透空机织物与包含由经轴架供应的纵向高韧度细长体的单向阵列的网状物热熔结。
图5是图解通过先经过第一组辊、然后在第二组辊之间将它们熔结在一起而将第一透空机织物粘接到第二机织物上的示意性透视图。
图6是图解通过先经过第一组辊、然后在第二组辊之间将它们熔结在一起而将透空机织物粘接到由经轴架供应的纵向高韧度细长体的单向阵列上的示意性透视图。
图7是图解具有纵向经向纤维、横向纬向纤维和在其横向边缘的织边环的传统平纹组织结构的示意性透视图。
详述
如图1-6中所示，通过高韧度经向细长体与横向铺设的高韧度经向细长体交织来制造高强度复合片材。本文所用的“细长体”是长度远大于宽度和厚度的横向尺寸的物体。这包括单丝、熔结或未熔结的无捻复丝纤维（即无捻纱）、无捻热熔结复丝带或非纤维聚合带。这还包括熔结或未熔结的加捻复丝纤维（即加捻纱），但构成本发明的织物和熔结片的所有细长体最优选是无捻细长体。
本文所用的“高韧度”细长体是具有至少大约14克/旦，更优选大约20克/旦或更大，再更优选大约25克/旦或更大，再更优选大约30克/旦或更大，再更优选大约40克/旦或更大，再更优选大约45克/旦或更大，最优选大约50克/旦或更大的韧度的细长体。这样的高韧度细长体还具有至少大约300克/旦，更优选大约400克/旦或更大，更优选大约500克/旦或更大，再更优选大约1000克/旦或更大，最优选大约1500克/旦或更大的拉伸模量。该高韧度细长体还具有至少大约15 J/g或更大，更优选大约25 J/g或更大，更优选大约30 J/g或更大的致断能量，最优选具有大约40 J/g或更大的致断能量。形成具有这些综合高强度性质的细长体的方法是本领域中传统已知的。
术语“旦”是指等于每9000米纤维/带的质量（以克计）的线密度单位。术语“韧度”是指以无应力试样的力（克）/单位线密度（旦）表示的拉伸应力。“初始模量”是代表其抗形变性的材料性质。术语“拉伸模量”是指以克-力/旦（g/d）表示的韧度变化与以原始纤维/带长度的分数（in/in）表示的应变变化的比率。
本文所用的术语“带”是指长度大于其宽度且平均横截面纵横比（即在带制品的长度上平均的横截面最大维度与最小维度的比率）为至少大约3:1的材料的扁平、窄、一体条带。带可以是纤维材料或非纤维材料。“纤维材料”包含一根或多根长丝。本发明的聚合带的横截面可以是矩形、椭圆形、多边形、不规则形状或满足本文概述的宽度、厚度和纵横比要求的任何形状。
这样的带优选具有厚度为大约0.5毫米或更小，更优选大约0.25毫米或更小，再更优选大约0.1毫米或更小，再更优选大约0.05毫米或更小的基本矩形横截面。在最优选的实施方案中，该聚合带具有最多大约3密尔（76.2微米），更优选大约0.35密尔（8.89微米）至大约3密尔（76.2微米），最优选大约0.35密尔至大约1.5密尔（38.1微米）的厚度。在横截面的最厚区域测量厚度。
可用于本发明的聚合带具有大约2.5毫米至大约50毫米，更优选大约5毫米至大约25.4毫米，再更优选大约5毫米至大约20毫米，最优选大约5毫米至大约10毫米的优选宽度。这些尺寸可变，但此处形成的聚合带最优选制造成具有实现大于大约3:1，更优选至少大约5:1，再更优选至少大约10:1，再更优选至少大约20:1，再更优选至少大约50:1，再更优选至少大约100:1，再更优选至少大约250:1的平均横截面纵横比（即在带制品的长度上平均的横截面最大维度与最小维度的比率）的尺寸。最优选的聚合带具有至少大约400:1的平均横截面纵横比。
通过传统已知的方法，如挤出、拉挤成型、切膜技术等形成聚合带。例如，可以将标准厚度的单向带（unitape）切割或分切成具有所需长度的带，这是由多层的非织造纤维层制造带的理想方法。在美国专利6,098,510中公开了分切装置的一个实例，其教导了在片材网卷绕到所述辊上时分切该片材网的装置。在美国专利6,148,871中公开了分切装置的另一实例，其教导了用多个刀片将聚合膜片分切成多个膜条的装置。美国专利6,098510和美国专利6,148,871的公开内容都在与本文相容的程度上经此引用并入本文。在美国专利7,300,691；7,964,266和7,964,267中描述了其它示例性方法，它们在与本文相容的程度上经此引用并入本文。也已知通过编织织物薄条来形成窄带结构，这通常可通过调节任何传统织机上的设置实现，如美国专利2,035,138；4,124,420；5,115,839（它们在与本文相容的程度上经此引用并入本文）中公开的那些，或通过使用专门用于编织窄的机织物或条带的织带机实现。例如在美国专利4,541,461；5,564,477；7,451,787和7,857,012中公开了可用的织带机，它们各自转让给Textilma AG of Stansstad, Switzerland并且各自在与本文相容的程度上经此引用并入本文，尽管任何替代性的织带机同样可用。
本发明的细长体还包括长丝、纤维和纱线。纤维和纱线与长丝的区别在于纤维和纱线由长丝形成。纤维可以由仅一根长丝形成或由多根长丝形成。由仅一根长丝形成的纤维被称作“单丝”纤维，由多根长丝形成的纤维被称作“复丝”纤维。类似于复丝纤维，“纱线”是指由多根长丝构成的单股。纤维、长丝和纱线的横截面可变并可以规则或不规则，包括圆形、扁平或长椭圆形横截面。
该高韧度细长体可包含具有至少大约14克/旦的韧度和至少大约300克/旦的拉伸模量的任何传统已知的热塑性聚合物类型。特别合适的是由聚烯烃，包括聚乙烯和聚丙烯；聚酯，包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯；聚酰胺；聚苯硫醚；凝胶纺丝聚乙烯醇（PVA）；凝胶纺丝聚四氟乙烯（PTFE）；等形成的细长体。特别优选的是伸展链聚烯烃细长体，如高定向高分子量聚乙烯，特别是超高分子量聚乙烯（UHMW PE）细长体和超高分子量聚丙烯细长体。上述这些细长体类型各自是本领域中传统已知的。上述材料的共聚物、嵌段聚合物和共混物也适用于制造聚合细长体。例如，可用的细长体可以由包含至少两种不同的长丝类型，如两种不同类型的UHMW PE长丝或聚酯长丝和UHMW PE长丝的共混物的复丝元件形成。
热塑性高韧度细长体在此最合适，因为它们能通过热固态变形法变形。这排除非热塑性合成纤维，如碳纤维、芳族聚酰胺纤维、玻璃纤维、聚丙烯酸类纤维、芳族聚酰胺纤维、芳族聚酯纤维、聚酰亚胺纤维等。
尤其最优选的是由超高分子量聚乙烯形成的细长体。超高分子量聚乙烯长丝、纤维和纱线由具有至少300000，优选至少1百万，更优选2百万至5百万的分子量的伸展链聚乙烯形成。这样的伸展链聚乙烯纤维/纱线可以如经此引用并入本文的美国专利4,137,394或4,356,138中所述在溶液纺丝法中生长，或可以如全部经此引用并入本文的美国专利4,413,110；4,536,536；4,551,296；4,663,101；5,006,390；5,032,338；5,578,374；5,736,244；5,741,451；5,958,582；5,972,498；6,448,359；6,746,975；6,969,553；7,078,099；7,344,668和美国专利申请公开2007/0231572中所述由溶液纺丝以形成凝胶结构。特别优选的纤维类型是由Honeywell International Inc.以商标SPECTRA®出售的任何聚乙烯纤维，包括SPECTRA® 900纤维、SPECTRA® 1000纤维和SPECTRA® 3000纤维，它们都可购自Honeywell International Inc. of Morristown, NJ。
最优选的UHMW PE纤维具有大约7 dl/g至大约40 dl/g，优选大约10 dl/g至大约40 dl/g，更优选大约12 dl/g至大约40 dl/g，最优选大约14 dl/g至35 dl/g的通过ASTM D1601-99在135℃下在十氢化萘中测得的特性粘度。最优选的UHMW PE纤维是高定向的并具有至少大约0.96，优选至少大约0.97，更优选至少大约0.98，最优选至少大约0.99的c-轴取向函数。c-轴取向函数描述分子链方向与长丝方向的对齐程度。分子链方向与长丝轴完美对齐的聚乙烯长丝具有1的取向函数。通过适用于聚乙烯的Correale, S. T. & Murthy, Journal of Applied Polymer Science, 第101卷, 447–454 (2006)中描述的广角x-射线衍射法测量c-轴取向函数（fc）。
当希望使用加捻细长体时，纤维/纱线的各种加捻方法是本领域中已知的并可以使用任何方法。在这方面，通过首先将进料纤维/纱线前体加捻、接着将该加捻前体压缩成带以形成加捻复丝带。例如在美国专利2,961,010；3,434,275；4,123,893；4,819,458和7,127,879中描述了可用的加捻方法，它们的公开内容经此引用并入本文。将该纤维/纱线加捻以具有至少大约0.5捻/英寸纤维/纱线长度最多至大约15捻/英寸，更优选大约3捻/英寸至大约11捻/英寸纤维/纱线长度。在另一优选实施方案中，将该纤维/纱线加捻以具有至少11捻/英寸纤维/纱线长度，更优选大约11捻/英寸至大约15捻/英寸纤维/纱线长度。测定加捻纱中的捻数的标准方法是ASTM D1423-02。但是，如果希望实现最大防刺性，加捻是不优选的。
当希望使用熔结细长体时，熔结纤维/纱线的各种方法是本领域中已知的并可以使用任何方法。通过首先熔结进料纤维/纱线前体、接着将该熔结前体压缩成带以形成熔结复丝带。在这方面，可以如美国专利5,540,990；5,749,214；和6,148,597（它们在与本文相容的程度上经此引用并入本文）中所述借助热和张力或通过在暴露在热和张力下之前施加溶剂或增塑材料来实现纤维/纱线长丝的熔结。可以例如通过用具有粘合性质的树脂或其它聚合粘合剂材料，如可以以商标KRATON® D1107购自Kraton Polymers of Houston, TX的聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯-嵌段共聚物树脂或本文描述的任何其它粘合剂聚合物至少部分涂布长丝来实现粘合熔结。它们也可以不用粘合剂涂层而热粘合在一起。热粘合条件取决于纤维类型。当用具有粘合性质的树脂或其它聚合粘合剂材料涂覆进料纤维/纱线以粘合长丝时，只需要少量树脂/粘合剂。在这方面，施加的树脂/粘合剂的量优选不大于基于长丝 + 树脂/粘合剂的总重量计的5重量%，以使该长丝包含基于长丝 + 树脂/粘合剂的总重量计的至少95重量%的经涂覆的纤维/纱线，且由该纱线形成的相应的带由此也包含至少95重量%的组分长丝。该纤维/纱线和带更优选包含至少大约96重量%长丝，再更优选97重量%长丝，再更优选98重量%长丝，再更优选99重量%长丝。该纤维/纱线和由其形成的经压缩的带最优选无树脂，即不用粘合树脂/粘合剂涂覆并基本由或仅由长丝构成。
例如在美国专利8,236,119和美国专利申请序号13/568,097中描述了将纤维/纱线压缩成带的方法，它们各自在与本文相容的程度上经此引用并入本文。在也经此引用并入本文的美国专利申请序号13/021,262；13/494,641, 13/647,926和13/708,360中描述了其它形成带的方法，包括由加捻复丝纤维/纱线和由无捻复丝纤维/纱线以及非纤维带形成。这些方法可用于形成具有本文所述的任何优选纵横比的本发明的带。
使用任何公知编织技术形成机织物，其中将纵向经向细长体与横向铺设的横向纬向细长体交织，以使这些细长体呈正交的0°/90°取向。平纹组织最常见。其它编织类型非排他地包括四经破斜纹组织（crowfoot weave）、方平组织、缎纹组织和斜纹组织。
第一实施方案显示在图1中，其中第一组高韧度细长体10作为纵向延伸的经向体（warp bodies）铺设，第二组高韧度细长体12作为横向纬向体（weft bodies）横向铺设。在典型方法中，从支承在一个或多个经轴架14上的多个线轴上展开高韧度经向细长体10。将一列高韧度细长体10导过综片18，其分开相邻高韧度细长体10以使它们彼此间隔（在它们的最近纵向边缘）等于该高韧度细长体的宽度的至少大约10%的距离。这一间隔量确保随后的热熔结步骤实现相邻高韧度细长体10之间的间隙的充分完全封闭，以使细长体10的邻接纵向边缘彼此压紧以使它们基本无重叠地互相接触。在这方面，经向上的所有高韧度细长体优选在宽度上一致，也优选在厚度上一致。同样优选的是，纬向上的所有高韧度细长体优选在宽度上一致，也优选在厚度上一致。如果宽度不一致，应通过在宽度最大位置测量细长体来计算间隔距离。这对本发明的所有经向和纬向纤维都如此。还优选，尽管不要求，经向上的所有高韧度体具有与纬向上的所有高韧度体相同宽度和厚度。最优选地，所有经向和纬向高韧度细长体都彼此相同。随后的热熔结步骤因此完全封闭所有相邻高韧度细长体10之间的间隙并实现完全封闭的无间隙的机织物结构。充分完全封闭不是必须的，但却是最优选的。
在本发明的更优选实施方案中，综片18分开相邻高韧度经向细长体10以使它们在它们的最近纵向边缘间隔该高韧度经向体的宽度的至少大约15%，再更优选该高韧度经向体的宽度的大约15%至大约50%，最优选该高韧度经向体的宽度的大约20%至大约30%。在本发明的优选实施方案中，间距的这些宽度百分比估算为至少大约0.5毫米，更优选1毫米，再更优选大于1毫米，再更优选至少大约1.5毫米，再更优选至少大约2毫米，再更优选大约3毫米至大约30毫米，最优选大约4毫米至大约20毫米的间距。该间距必须小于该高韧度经向体的宽度的大约50%，以确保热熔结步骤完全封闭所有相邻高韧度经向细长体10之间的间隙以实现完全封闭的无间隙的机织物结构。
再参考图1，在高韧度经向细长体10经过综片18后，高韧度纬向细长体12根据标准编织技术与高韧度细长体10横向交织。从支承在一个或多个经轴架16上的一个或多个线轴上展开高韧度纬向细长体12。如图解典型编织法的图7中所示，传统编织在高韧度细长体10阵列的全宽度上将一根长的连续纬股置于每对相邻经股之间。在纬股穿过经股阵列一次后，织机将纬股掉头，反向并以相反方向向回穿过经股阵列。如图7中所示，这在机织物的侧边形成织边环，它们通常在进一步加工过程中修剪或切除。当修剪或切除织边环时，所得结构包含基本平行排列的多个不连续纬向体。当没有修剪或切除织边环时，所得结构包含具有多个纬向体部分的单根纬向细长体，其中这些纬向体部分基本平行排列。对于本发明的各实施方案，相对于纵向经向体横向铺设的一根长的连续纬向体的这样的纬向体部分应被解释为多个横向纬向体。
在纬向中插入带时使用的另一编织方法同样可用于实施本发明，由此该连续带仅在一个方向上拉过经向体，然后在织物边缘切断插入的带以形成新的带端，其接着被拉过经向体，以致不形成织边环。
设置编织设备以使相邻高韧度纬向细长体12（如一根连续细长体12的相邻平行部分）彼此间隔至少大约2毫米，更优选大约3毫米至大约30毫米，最优选大约4毫米至大约20毫米。如本文所述，在相邻高韧度经向细长体之间的间隙中只存在横向铺设的高韧度纬向细长体。
在高韧度纬向细长体12在纬向上织过高韧度经向细长体10后，高韧度经向细长体10和高韧度纬向细长体12优选在它们的交点处热粘合在一起。通过用加热元件22至少部分熔融热塑性高韧度细长体由此激活热塑性聚合物以使它们能互相粘合，实现这样的热粘合。然后使该高韧度细长体的熔融热塑性聚合物凝固。一旦该聚合物在经-纬体接点处凝固，高韧度纬向细长体12粘合到高韧度经向细长体10上，由此形成尺寸稳定的透空织物。
加热元件22在图1中显示为矩形杆，其通过与高韧度细长体12直接接触来加热（即传导加热）。可以通过其它合适的方法实现加热，如对流加热（例如热空气）、辐射加热（例如红外线加热）以及任何其它传导加热手段。但是，需要相对严格的温度控制以仅部分熔融高韧度体。因此，传导加热法是优选的。最优选地，加热元件22是能对熔融的高韧度细长体施压以助于它们粘合的传导加热元件。加热元件22将高韧度细长体加热到大约270℉（~132℃）至大约330℉（~166℃），更优选大约280℉（~138℃）至大约320℉（~160℃），再更优选大约285℉（~141℃）至大约315℉（~157℃），最优选大约290℉（~143℃）至大约310℉（~154℃）的温度。
细长体在经-纬交点处的粘合机械稳定该透空织物结构——这通过将高韧度纬向细长体12固定在原位并由此实现高韧度细长体10之间的固定间隙（在织物处理过程中保持不变）进行，优选使织物中的所有间隙的尺寸相等。来自加热元件22的热足以使高韧度纬向体12和/或高韧度经向体10变粘以使这些物体在经-纬交点处充分粘合。
这种方法产生第一尺寸稳定的透空机织物，其优选卷绕到第一储存卷筒24上并留待稍后加工。根据本发明的方法，优选制造第二尺寸稳定的透空机织物并与第一透空机织物紧贴。第二透空机织物可以与第一透空机织物相同或不同。优选根据上述制造第一透空机织物的相同方法制造第二透空机织物。然后优选将第二透空机织物卷绕到第二储存卷筒26（显示在图3中）上并留待稍后加工。
如图1中所示，可以提供任选的张紧辊20以向经向纤维提供张力和有助于将经向纤维拉向第一储存卷筒24（或拉向第二储存卷筒26）。尽管任选的张紧辊20在图1中图解为位于综片18和加热元件22之间，但这一位置仅是示例性的并可由本领域技术人员决定位于其它位置或完全去除。如果将张紧辊20加热，它们可有助于热粘合过程，也可通过施加足够的热和压力以造成经-纬交点处部分熔融和熔结而替代加热元件22的功能。
根据这两个实施方案各自制成的机织物是具有由相邻经向体的间距和相邻纬向体的间距划定的空隙或孔隙的透空织物。在本发明的优选实施方案中，在相邻高韧度经向细长体之间仅存在横向铺设的纬向细长体。但是，在本发明的范围内也可以在经向或纬向上交织粘合细长体，所述粘合经向细长体位于相邻高韧度经向细长体之间的间隙和/或相邻高韧度纬向细长体之间的间隙中。本文所用的“粘合”细长体是至少部分包含熔融温度低于高韧度细长体的熔融温度的热活化的热塑性聚合物的细长体。所述粘合细长体可以是单组分粘合剂元件（element）或多组分细长体。单组分细长体是完全由熔融温度低于高韧度细长体的熔融温度的热活化的热塑性聚合物形成的纤维、纱线或带。这些是本领域中传统已知的并且非排他地包括包含乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯嵌段共聚物、聚氨酯、聚酰胺、聚酯和聚烯烃（包括和最优选是聚乙烯）的物体。多组分纤维，例如双组分纤维已知具有不同聚合物类型的多个不同的横截面区域，这些聚合物类型在组成上彼此不同（例如聚氨酯和聚乙烯）和/或在视觉响应，例如颜色上不同。双组分纤维具有两个不同的聚合物类型的两个不同的横截面区域。各种类型的双组分纤维是已知的并包括并列型纤维、皮芯型纤维（也称作包芯纤维）（其可以是同心或偏心的）、桔瓣型（pie wedge）纤维、海岛型纤维等。这些是本领域中公知的。在美国专利4,552,603；4,601,949；和6,158,204中描述了双组分纤维和它们的制造方法，它们的公开内容在与本文相容的程度上经此引用并入本文。
当存在时，优选的是包含含有第一组分和第二组分的双组分细长体的粘合细长体，其中第一组分包含熔融温度低于高韧度细长体的熔融温度的热活化的热塑性聚合物，且其中第一组分的熔融温度低于第二组分的熔融温度。适用于第一组分的热活化的热塑性聚合物非排他地包括上述那些。包含双组分纤维的合适的第二组分非排他地包括上述高韧度聚合物类型。在最优选的实施方案中，该双组分细长体是皮芯型双组分纤维，其中第二聚合物组分是包含高韧度单丝纤维或高韧度复丝纤维的芯纤维，且第一聚合物组分是包含热活化的热塑性聚合物的皮。上文描述了优选的热活化的热塑性聚合物。优选的芯纤维可以是任何热塑性或非热塑性高韧度纤维，包括芳族聚酰胺纤维、碳纤维、玻璃纤维、UHMW PE纤维等。该芯纤维最优选是玻璃纤维或UHMW PE纤维。最优选的单组分细长体是UHMW PE纤维，优选单丝或类单丝UHMW PE纤维。最优选的双组分细长体包含被EVA热塑性聚合物包覆的UHMW PE纤维芯（优选单丝或类单丝UHMW PE纤维）。
在本发明的优选实施方案中，当存在粘合体时，它们优选通过经过加热元件22在交点处热粘合到垂直于该粘合体取向的高韧度体上。通过用加热元件22至少部分熔融该粘合细长体的热塑性聚合物组分由此活化该热塑性聚合物以使其能够粘合到高韧度细长体上，然后使该粘合细长体12的熔融热塑性聚合物凝固，得以实现这样的热粘合。优选不用外压实现这一粘合步骤。来自加热元件22的热足以使该粘合体的粘合剂涂层变粘以使这些物体在经-纬交点处充分粘合，该织物结构中的交叉纤维之间的接触的固有内部压力足以将这些物体互相粘合。一旦该聚合物在与垂直高韧度细长体的经-纬体接点处凝固，该粘合细长体粘合到高韧度细长体上，以进一步增强该透空织物的尺寸稳定性。
无论任选的粘合细长体是单组分热塑性体还是双组分细长体，高韧度细长体优选构成该织物的至少大约90重量%，更优选该织物的大于大约90重量%，再更优选该织物的至少大约95重量%，再更优选该织物的至少大约98重量%，最优选该织物的至少大约99重量%。在这方面，当存在时，该粘合细长体优选以大约5纬纱/英寸至大约15纬纱/英寸，优选大约5纬纱/英寸至大约10纬纱/英寸，或大约10纬纱/英寸至大约15纬纱/英寸的每英寸纬纱数（ppi）并入。
根据本发明，在织成透空织物结构后，然后在足以压平该热塑性高韧度细长体的条件下将它们加热和加压并由此通过使相邻高韧度细长体的边缘互相接触而封闭孔隙。这种热熔结可以如图2中所示对单个透空织物进行以形成单个封闭的热熔结片，或可以如图3和5中所示对多个紧贴的透空织物一起进行以在一个步骤中形成封闭的热熔结多层制品。
如图2中所示，该热熔结法优选作为连续法进行，其中从第一储存卷筒24上展开尺寸稳定的透空机织物并经过压力辊30。优选将辊30加热到大约200℉（~93℃）至大约350℉（~177℃），更优选大约200℉至大约315℉（~157℃），再更优选大约250℉（~121℃）至大约315℉，最优选大约280℉（~138℃）至大约310℉（~154℃）的温度。最合适的温度随用于形成高韧度细长体的聚合物的熔点而变。辊30对透空机织物施加压力，在大约50 psi（344.7 kPa）至大约50000 psi（344.7 MPa），更优选大约500 psi（3.447 MPa）至大约20000 psi（137.9 MPa），最优选大约1000 psi（6.895 MPa）至大约10000 psi（68.957 MPa）的压力下对其施压。经加热的压力辊30对透空机织物施压以产生在经向细长体之间没有间隙且所述细长体不重叠的热熔结片。如果必要，在本发明的各实施方案中，可以使织物多次经过辊30（或经过另外的辊30）以实现优选的无间隙完全封闭片材结构。从动辊32收集熔结片并在该片材中提供受控的张力。优选在与辊32接触前将该片材冷却到高韧度细长体的熔融温度以下。
如图3中所示，该热熔结法优选作为连续法进行，其中从第一储存卷筒24上展开第一尺寸稳定的透空机织物，并从第二储存卷筒26上展开第二尺寸稳定的透空机织物，将这两个织物紧贴并通过根据上述条件经过加热的压力辊30而互相熔结。如图4中所示，第一尺寸稳定的透空机织物与由经轴架14供应的纵向高韧度细长体的单向阵列而非第二尺寸稳定的透空机织物熔结。通过经过加热的压力辊30，实现熔结。
图5和6图解在一个或多个透空机织物包含任选的粘合细长体（未显示）时使用的包括另一组辊（辊28）的实施方案。图5图解一个实施方案，其中从储存卷筒24上展开第一尺寸稳定的透空机织物并紧贴到从储存卷筒26上展开的第二机织物上。通过先经过第一组辊28、然后在第二组辊30之间将它们熔结在一起而将这两个机织物互相粘接。图6图解一个实施方案，其中从储存卷筒24上展开第一尺寸稳定的透空机织物并由经轴架14供应纵向高韧度细长体的单向阵列。然后通过先经过第一组辊28、然后在第二组辊30之间将它们熔结在一起而将该织物和高韧度体的阵列互相粘接。该粘合细长体有助于将机织物互相粘接（或将机织物粘接到高韧度体的阵列上），且辊28促进它们的粘接。优选将辊28加热到略高于该粘合细长体的熔点的温度。优选在该粘合细长体的熔融温度以上不大于10℃的温度下，最优选在该粘合细长体的熔融温度以上不大于5℃的温度下加热辊28。最合适的温度随用于形成该粘合细长体的聚合物的熔点而变。在该优选实施方案中，用于辊28的此类温度优选为大约200℉（~93℃）至大约350℉（~177℃），更优选大约200℉至大约315℉（~157℃），再更优选大约250℉（~121℃）至大约315℉，最优选大约280℉（~138℃）至大约310℉（~154℃）。辊28还优选对织物（或织物和网状物）施加轻微压力以将它们互相粘接。
该紧贴/粘接的经加热的织物随后连续经过压力辊30，以如上所述对它们一起施压以形成熔结片。当存在粘合细长体时，优选将辊30加热到略低于该高韧度细长体的熔点的温度。优选在该高韧度细长体的熔融温度以下不大于5℃的温度下，最优选在该高韧度细长体的熔融温度以下不大于3℃的温度下加热辊30。在加热的压力辊30之间对紧贴的织物施压以产生在经向细长体之间没有间隙且所述细长体不重叠的热熔结片。从动辊32收集熔结片并在该片材中提供受控的张力。优选在与辊32接触前将该片材冷却到高韧度细长体的熔融温度以下。在本文所述的各连续辊法中，经过辊30和任选的辊28的期间在大约1米/分钟至大约100米/分钟，更优选大约2米/分钟至大约50米/分钟，再更优选大约3米/分钟至大约50米/分钟，再更优选大约4米/分钟至大约30米/分钟，最优选大约5米/分钟至大约20米/分钟的速率下。
除图5和6中所示的多级连续施压法外，还可以在单个连续施压阶段中紧贴和压平这两个层（即两个机织物，或织物和高韧度体的阵列）。使用热筒压机（heated-platen presses）的多级和单级分批法也可用于紧贴和压平本发明的两层或更多层尺寸稳定的透空机织物，或一个或多个织物层与一个或多个高韧度体阵列。
根据本发明，以足够的压力对软化的、间隔开的高韧度细长体10施压会将它们压平，降低它们的厚度，同时提高它们的宽度，由此基本消除，最优选完全消除相邻高韧度细长体之间的间隙。由于高韧度细长体的这样的压平和宽度扩展，使相邻高韧度细长体的最近纵向边缘互相接触，由此在所述相邻高韧度细长体之间基本没有间隙且其中所述相邻高韧度细长体不重叠，以获得封闭的热熔结片。
该高韧度细长体，包括高韧度纤维、纱线和带可具有任何合适的旦数。例如，纤维/纱线可具有大约50至大约10000旦，更优选大约200至5000旦，再更优选大约650至大约4000旦，最优选大约800至大约3000旦的旦数。带可具有大约50至大约30000，更优选大约200至10000旦，再更优选大约650至大约5000旦，最优选大约800至大约3000旦的旦数。当存在时，粘合细长体优选具有大约20至大约2000，更优选大约50至大约500，再更优选大约60至大约400，最优选大约70至大约300的旦数。细长体旦数的选择取决于防弹效力和成本的考量。越细的纤维/纱线/带在制造和编织上越昂贵，但可产生越高的每单位重量防弹效力。通常通过2至大约1000根长丝，更优选30至500根长丝，再更优选100至500根长丝，再更优选大约100根长丝至大约250根长丝，最优选大约120至大约240根长丝热熔结在一起以形成复丝带。较大的长丝数通常意味着较高的带旦数。
由于热压步骤会降低该细长体的厚度，其也会降低整个织物结构的厚度。透空织物和封闭的热熔结片的厚度分别相当于压平之前和之后的单个高韧度细长体的厚度。优选的透空机织物具有大约10微米至大约600微米，更优选大约20微米至大约385微米，最优选大约30微米至大约255微米的优选厚度。优选的封闭热熔结片具有大约5微米至大约500微米，更优选大约10微米至大约250微米，最优选大约15微米至大约150微米的优选厚度。
可以根据本文描述的方法制造多个这样的单层或多层封闭热熔结片，然后彼此同延堆叠并固结以形成具有优异的防弹药穿透性的防弹制品。对本发明而言，具有优异的防弹药穿透性的制品描述了表现出优异的抗可变形弹（如子弹）和抗碎片（如弹片）穿透性质的那些。
本文所用的“固结”是指将多个织物合并成单个整体结构。对本发明而言，可以用热和/或压力或不用热和/或压力和在织物/片材之间存在或不存在中间粘合剂的情况下进行固结。例如，可以将熔结片胶粘在一起，如湿式层压法的情况那样。由于用于形成封闭的热熔结片的独特方法，本发明的独特特征在于，中间粘合剂涂层是任选的并且不是形成防弹制品所必需的。该熔结片的平坦结构能使它们根据传统固结条件以足够的粘合力仅热压在一起。固结可以在大约50℃至大约175℃，优选大约105℃至大约175℃的温度下和在大约5 psig（0.034 MPa）至大约2500 psig（17 MPa）的压力下进行大约0.01秒至大约24小时，优选大约0.02秒至大约2小时。如本领域中传统已知的那样，可以在轧光辊组、平板层压机、压机（press）或高压釜中进行固结。也可以通过在位于真空下的模具中真空模制所述材料进行固结。真空模制技术是本领域中公知的。
在使用中间粘合剂的程度上，与由未熔结、未压缩的片材形成制品通常所需的量相比，可以用更低量的粘合剂树脂固结本发明的防弹制品，因为粘合剂只需要作为表面层施加（而非浸渍或涂覆组分细长体的各个组分长丝）就可以促进一个封闭片材与另一封闭片材的粘合。相应地，复合材料中粘合剂或粘合剂涂层的总重量优选构成组分长丝 + 涂层重量的总重量的大约0%至大约10%，再更优选大约0%至大约5%。再更优选地，本发明的防弹制品包含大约0重量%至大约2重量%的粘合剂涂层，或大约0重量%至大约1重量%，或仅大约1重量%至大约2重量%。
合适的粘合剂材料包括低模量材料和高模量材料。低模量粘合剂材料通常具有大约6000 psi（41.4 MPa）或更低的根据ASTM D638测试程序测得的拉伸模量，并通常用于制造软质柔性装甲，如防弹背心。高模量粘合剂材料通常具有高于6000 psi的初始拉伸模量，并通常用于制造刚性硬质装甲制品，如头盔。
低模量粘合剂材料的代表性实例包括聚丁二烯、聚异戊二烯、天然橡胶、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物、多硫化物聚合物、聚氨酯弹性体、氯磺化聚乙烯、聚氯丁二烯、塑化聚氯乙烯、丁二烯丙烯腈弹性体、异丁烯-异戊二烯-共聚物、聚丙烯酸酯、聚酯、聚醚、含氟弹性体、硅酮弹性体、乙烯共聚物、聚酰胺（可用于某些长丝类型）、丙烯腈丁二烯苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS）嵌段共聚物、弹性体聚氨酯、聚碳酸酯、丙烯酸类聚合物、丙烯酸类共聚物、用非丙烯酸类单体改性的丙烯酸类聚合物及其组合，以及可在该非聚合带或构成该带的长丝的熔点以下固化的其它低模量聚合物和共聚物。不同弹性体材料的共混物或弹性体材料与一种或多种热塑性塑料的共混物也优选。特别优选的是Kraton Polymers of Houston, TX以商标KRATON®出售的聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯-嵌段共聚物。
优选的高模量粘合剂材料包括聚氨酯（基于醚和酯）、环氧树脂、聚丙烯酸酯、酚类/聚乙烯醇缩丁醛（PVB）聚合物、乙烯酯聚合物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，以及聚合物的混合物，如乙烯酯与邻苯二甲酸二烯丙酯、或酚醛与聚乙烯醇缩丁醛的混合物。特别合适的刚性聚合粘合剂材料是美国专利6,642,159中描述的那些，其公开内容在与本文相容的程度上经此引用并入本文。可以根据本领域中的传统方法施加聚合粘合剂材料。
在形成多层制品时，将多个织物互相叠加，最优选以同延方式叠加，并固结成单层整体元件。在最优选的实施方案中，第一织物的高韧度经向细长体垂直于第二相邻织物的高韧度经向细长体（即分别相对于各织物的经向体的纵轴，0°/90°高韧度体取向），延续这一结构以使所有奇数层中的高韧度经向细长体在相同方向上取向，且所有偶数层中的高韧度纬向细长体在相同方向上取向。尽管正交0°/90°细长体取向是优选的，但相邻织物可相对于另一织物中的经向体的中心纵轴以在大约0°和大约90°之间的几乎任何角度排列。例如，五层织物结构可具有以0°/45°/90°/45°/0°或其它角度取向的织物，如就高韧度经向细长体的纵轴而言以15°或30°为增量旋转相邻织物。这样的旋转单向排列描述在例如美国专利4,457,985；4,748,064；4,916,000；4,403,012；4,623,574；和4,737,402中，所有这些都在不与本文冲突的程度上经此引用并入本文。
本发明的防弹多层制品通常包括大约大约2至大约100个封闭的热熔结片（层），更优选大约2至大约85个层，最优选大约2至大约65个层。较大的层片数意味着较大防弹性，但也意味着较大重量。层数也影响该复合材料的面密度，且构成所需复合材料的层数随所需防弹制品的最终用途而变。用于军事用途的防弹衣防弹性的最低水平如本领域中公知的那样通过National Institute of Justice (NIJ)威胁等级分类。
包含固结的多个本发明封闭热熔结片的本发明多层制品优选具有至少100克/平方米的面密度，优选具有至少200克/平方米的面密度，更优选具有至少976克/平方米的面密度。这样的多层制品最优选具有至少4000克/平方米（4.0 ksm）（大约0.82 psf）的面密度。在优选实施方案中，本发明的多层制品具有大约0.2 psf（0.976 ksm）至大约8.0 psf（39.04 ksm），更优选大约0.3 psf（1.464 ksm）至大约6.0 psf（29.28 ksm），再更优选大约0.5 psf（2.44 ksm）至大约5.0 psf（24.4 ksm），再更优选大约0.5 psf（2.44 ksm）至大约3.5 psf（17.08 ksm），再更优选大约1.0 psf（4.88 ksm）至大约3.0 psf（14.64 ksm），再更优选大约1.5 psf（7.32 ksm）至大约3.0 psf（14.64 ksm）的面密度。
本发明的制品可以由多个封闭的热熔结片形成，其中各熔结片包含相同类型的高韧度细长体，或其中各熔结片包含不同类型的高韧度细长体。或者，可以形成混杂结构，其中至少两个不同类型的熔结片毗邻，其中热熔结片独立地在单个结构中包含多种不同的高韧度细长体类型。例如，可以由包含至少两种不同的聚合带类型的透空机织物制造封闭的热熔结片，其中第一带类型包含聚乙烯长丝，第二带类型包含聚丙烯长丝。在另一备选实施方案中，可以由纤维带和非纤维带的组合制造机织物。在再一备选实施方案中，形成多层制品的一个热熔结片可包含在高韧度细长体之间的粘合纤维，而该制品的另一热熔结片不包含任何粘合纤维。
本发明的多层复合制品可用于各种用途以使用公知技术形成各种不同的防弹制品，包括柔性软质装甲制品以及刚性硬质装甲制品。例如，适用于形成防弹制品的技术描述在例如美国专利4,623,574、4,650,710、4,748,064、5,552,208、5,587,230、6,642,159、6,841,492和6,846,758中，所有这些都在不与本文冲突的程度上经此引用并入本文。该复合材料特别可用于形成硬质装甲和在制造硬质装甲制品的过程中形成的成型或未成型的局部装配（sub-assembly）中间体。“硬质”装甲是指具有足够的机械强度以在经受显著应力时保持结构刚性并能自立而不扁塌的制品，如头盔、军用车辆的板或防护屏。这样的硬质制品优选，但不是只能使用高拉伸模量粘合剂材料形成。可以将该结构切割成许多分立的片，并堆叠形成制品，或可以将它们成形为前体，其随后用于形成制品。这样的技术是本领域中公知的。
下列实施例用于例示本发明：
实施例 1
将具有大约33克/旦韧度的高韧度UHMWPE纤维带的线轴安置在经轴架中。根据美国专利8,236,119中描述的方法制造这些带。它们平均为大约3/16英寸宽并具有大于10:1的纵横比。多个纤维带出自该经轴架，排列成平行阵列并送入织机的端头（header），将织机设置为在经向上每英寸5.3个带且这些带被间隔开。要编织的带在经向上的平行阵列的宽度为大约16英寸宽。在填充方向（fill direction）上以每英寸大约5.3个带使用相同类型的高强度纤维带以形成平衡的方平组织。结果获得在经向和填充方向上都在带之间具有“孔隙”或“间隙”的松散机织物。
实施例 2
将实施例1的机织物切割成测得为16英寸x 16英寸（L x W）的样品。然后对这种样品在285℉和5000 psi下与在各外表面上的6密尔厚的低密度聚乙烯膜一起施压大约10分钟。在施压后，在释放被施压的织物前将该压机在压力下冷却到100℉。所得封闭熔结片在外观上从不透明变成半透明并在经施压的熔结片中基本没有间隙或孔隙。根据相同方法形成多个这样的熔结片。然后将这些片材互相同延叠加以形成堆叠体，对该堆叠体然后在1500吨压机上在295℉和5000 psi下施压以形成具有1磅/平方英尺（psf）面密度的固结板。
实施例 3
将实施例2中形成的熔结片堆叠在一起而不施压。然后将未固结的堆叠体置于软质防弹护甲中以形成柔性防弹背心。
实施例 4
对实施例2中形成的机织物如实施例2中那样施压但不使用外部聚乙烯膜。压机温度为285℉，但在200吨压机中的压力为2777 psig。所得熔结片在相邻带之间基本没有表现出间隙或孔隙。将几个这些熔结片的层堆叠在一起并再施压以将该堆叠体固结成8” x 12”（L x W）防弹板。
尽管已参照优选实施方案特别显示和描述了本发明，但本领域普通技术人员容易认识到，可以在不背离本发明的精神和范围的情况下作出各种变动和修改。权利要求书旨在被解释为涵盖所公开的实施方案、上文已论述的那些备选方案和它们的所有等同物。

Claims (10)

1.包含与多个横向铺设的纬向细长体交织和粘合的多个经向细长体的机织物，所述经向细长体和纬向细长体各自包含具有至少大约14克/旦的韧度和至少大约300克/旦的拉伸模量的热塑性高韧度细长体，其中相邻经向细长体彼此间隔等于所述经向细长体的宽度的至少大约10%的距离，且相邻纬向细长体彼此间隔等于所述纬向细长体的宽度的至少大约10%的距离。
2.权利要求1的机织物，其中相邻高韧度经向细长体在它们的最近纵向边缘处彼此间隔大于1毫米，且相邻高韧度纬向细长体在它们的最近纵向边缘处彼此间隔大于1毫米。
3.由权利要求1的织物形成的封闭熔结片，所述封闭熔结片在相邻高韧度经向细长体之间基本没有间隙且其中所述相邻高韧度经向细长体不重叠；并且在相邻高韧度纬向细长体之间基本没有间隙且其中所述相邻高韧度纬向细长体不重叠。
4.防弹的封闭多层制品，其包含至少两个互相粘接的权利要求3的熔结片。
5.形成尺寸稳定的透空织物的方法，所述方法包括：
a) 提供包含与多个横向铺设的纬向细长体交织和粘合的多个经向细长体的机织物，所述经向细长体和纬向细长体各自包含具有至少大约14克/旦的韧度和至少大约300克/旦的拉伸模量的热塑性高韧度细长体，其中相邻经向细长体彼此间隔等于所述经向细长体的宽度的至少大约10%的距离，且相邻纬向细长体彼此间隔等于所述纬向细长体的宽度的至少大约10%的距离；
b) 至少部分熔融所述高韧度经向细长体和/或所述高韧度纬向细长体的热塑性聚合物；和
c) 使所述高韧度经向细长体和/或所述高韧度纬向细长体的熔融热塑性聚合物凝固，由此所述高韧度经向细长体和所述高韧度纬向细长体互相粘合，由此形成尺寸稳定的透空织物。
6.权利要求5的方法，其中相邻经向细长体在它们的最近纵向边缘处彼此间隔大于1毫米，且相邻高韧度纬向细长体在它们的最近纵向边缘处彼此间隔大于1毫米。
7.形成防弹的封闭热熔结多层制品的方法，其包括紧贴至少两个权利要求5的尺寸稳定的透空织物，和在足以将所述织物互相粘接并分别压平各织物中的高韧度经向和纬向细长体的条件下热压所述紧贴的织物，由此分别使各织物中的相邻经向高韧度细长体的纵向边缘互相接触，由此在所述相邻高韧度经向细长体之间基本没有间隙且其中所述高韧度经向细长体不重叠；并由此分别使各织物中的相邻纬向高韧度细长体的纵向边缘互相接触，由此在所述相邻高韧度纬向细长体之间基本没有间隙且其中所述高韧度纬向细长体不重叠。
8.形成封闭熔结片的方法，其包括在足以分别压平各织物中的高韧度经向和纬向细长体的条件下对权利要求5的尺寸稳定的透空织物施压，由此分别使各织物中的相邻经向高韧度细长体的纵向边缘互相接触，由此在所述相邻高韧度经向细长体之间基本没有间隙且其中所述高韧度经向细长体不重叠；并由此分别使各织物中的相邻纬向高韧度细长体的纵向边缘互相接触，由此在所述相邻高韧度纬向细长体之间基本没有间隙且其中所述高韧度纬向细长体不重叠。
9.形成防弹的封闭热熔结多层制品，其包括：
a) 提供至少一个包含与多个横向铺设的纬向细长体交织和粘合的多个经向细长体的透空机织物，所述经向细长体和纬向细长体各自包含具有至少大约14克/旦的韧度和至少大约300克/旦的拉伸模量的热塑性高韧度细长体，其中相邻经向细长体彼此间隔等于所述经向细长体的宽度的至少大约10%的距离，且相邻纬向细长体彼此间隔等于所述纬向细长体的宽度的至少大约10%的距离；
b) 提供至少一个由机织物形成的封闭熔结片，所述机织物包含与多个横向铺设的纬向细长体交织和粘合的多个经向细长体，所述经向细长体和纬向细长体各自包含具有至少大约14克/旦的韧度和至少大约300克/旦的拉伸模量的热塑性高韧度细长体，其中相邻经向细长体彼此间隔等于所述经向细长体的宽度的至少大约10%的距离，且相邻纬向细长体彼此间隔等于所述纬向细长体的宽度的至少大约10%的距离，其中所述封闭熔结片在相邻高韧度细长体之间基本没有间隙且其中所述高韧度细长体不重叠；
c) 将所述至少一个透空机织物和所述至少一个封闭熔结片紧贴在一起；和
d) 在足以将所述机织物粘接到所述熔结片上并压平所述机织物中的高韧度细长体的条件下一起热压所述紧贴的至少一个机织物和至少一个熔结片，由此使所述机织物中的相邻高韧度经向细长体的纵向边缘互相接触，由此在所述相邻高韧度经向细长体之间基本没有间隙且其中所述高韧度经向细长体不重叠。
10.形成封闭的热熔结多层制品的方法，其包括将权利要求1的机织物与包含高韧度细长体的平行阵列的网状物紧贴，和在足以将所述机织物粘接到所述网状物上并分别压平所述机织物和所述网状物的高韧度细长体的条件下热压所述紧贴的机织物和网状物，由此分别使所述机织物和所述网状物中的相邻高韧度细长体的纵向边缘互相接触，由此在所述相邻高韧度细长体之间基本没有间隙且其中所述高韧度细长体不重叠。
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