CN1244251A

CN1244251A - 屏障构件和由其制成的产品

Info

Publication number: CN1244251A
Application number: CN97181264A
Authority: CN
Inventors: I·帕尔里; G·A·哈佩尔; M·W·格拉奇
Original assignee: AlliedSignal Inc
Current assignee: Honeywell International Inc
Priority date: 1996-11-12
Filing date: 1997-04-11
Publication date: 2000-02-09
Anticipated expiration: 2017-04-11
Also published as: TW368599B; DE69720240T2; AU2664997A; CA2271707C; JP2001507316A; CN1080411C; EP0938640A1; KR20000053189A; KR100569740B1; AU720924B2; HK1025625A1; IL129789A0; WO1998021542A1; MY130129A; DE69720240D1; EP0938640B1; CA2271707A1

Abstract

本发明涉及屏障构件和由其制成的产品,具体地具有高强度和低重量的用于装物品的强制带,特别是在抗爆集装箱组件中的强制带。该屏障构件有一个面。该面有规则的多边形周边,该周边有多个基本上平行的侧面,每个所述的平行的侧面终接于至少一个与该面成整体的环,所述面有至少一个纤维网,其韧度至少约10克/旦,拉伸模量至少约200克/旦,至少约50%(重量)所述纤维包含在所述环的方向上排列的基本上连续长度的纤维。该屏障构件可用作像圆木之类的货物的强制带,可作为飞机抗爆货物集装箱内部入口的门/封闭。它们还可用作栅栏和窗户的保护装置。

Description

屏障构件和由其制成的产品

相关申请

本申请是于1995年9月25日待决申请08/533,589的后续部分申请。

发明背景技术

1、发明领域

本发明涉及屏障构件和由其制成的产品。更具体地，本发明涉及各种用于装载如原木或容器之类的物品的强度高和重量低的强制带。最具体地，本发明涉及用于接收爆炸品及爆炸时可防止伤害或使伤害减到最小的防爆集装箱组件。这些集装箱组件具有作为危险品例如像炸弹和手榴弹之类的火药和炸药的放置和运输设备的功用，特别在重量是一个重要考虑因素的飞机中，更特别在飞机的货舱和客舱中尤其如此。它们对反恐怖份子和其他威胁的防爆小队人员也特别有用。

2、现有技术

作为对1988年泛美航空公司班机在苏格兰洛克比上空被恐怖份子安置炸弹事件的反应，在爆炸和飞机-救生技术方面的专家已研究出使商业班机对恐怖份子使用炸弹更有反抗能力的方法。这些研究的一个结果是研制与推广应用新一代爆炸探测设备。但是，作为现实问题，依然存在着一个炸弹大小的阈值，探测超过该阀值的炸弹相对容易，但低于该阀值越多，炸弹就越不易被探测到。未探测到的炸弹可能会放到行李中，或被乘客带到机舱(客舱中)或放在飞机货箱中。形状呈立方体有钝边的飞机货葙，通常由铝制成，它重量轻但并不防爆。因此，近几年来已集中致力于重新设计既能抗低于这一阀值的炸弹、重量又轻的集装箱。

在Ashley，S.所著的空中安全：抗爆行李集装箱设计，机械工程(Mechanical Engineering)第114卷第6期第81-86页(1992年6月)中(它作为参考文献列于本文)，对重新设计的飞机货箱做了全面概述。在该文章中，公开的一种类型的集装箱被设计成可抑制冲击波并容纳爆炸碎片，同时安全地除去或排出高压气体，而另一种类型的集装箱被设计成通过将爆炸力排出飞机机体或离开飞机机体，而引导爆炸产物到飞机外。几种新设计都利用了既坚固重量又轻的复合材料。在这样一种设计中，硬性行李箱使用由例如从AlliedSignal Inc.购买到的SPECTRA^纤维之类的低密度材料织成的毡包裹，并用硬聚氨酯泡沫材料和多孔铝合金薄板作衬里。这种材料的夹层板把集装箱的四面包成了无缝的外套。在这点上，还可参看U.S.P.5 267 665，它作为参考文献列于本文。

为了装载或卸载，必须有通往集装箱内部的入口，该入口通常是门。由于来自集装箱内部的冲击波通常迫使门向外，因而门成为爆炸时集装箱的一个很大的弱点。如果门通过铰链和金属闩连接，闩成为很危险的飞射物。如果门是滑进凹槽或槽中，那么凹槽或槽会弯曲或扭曲，从而使集装箱打不开。因而，人们要求设计能消除上述通向集装箱内部的门的问题的集装葙。

U.S.P.5 312 182公开了硬性货箱集装箱，其中门通过滑进凹槽/轨道与联锁装置配合，以对这样一种爆炸冲击波作出表面反应，使扣得更紧，以抗设备的断裂。这一案例的源申请，1995年9月25日申请的待决申请08/533 589说明了通过利用至少三条套叠的、相互加固的垂直的优选为抗爆材料带的关门问题。可通过至少部分地移走两条外带进入集装箱内部；由于飞机上的集装箱的空间有限，发现这一方法不是受使用者欢迎的解决办法。

在欧洲专利申请0 572 965 A1和U.S.P. 5 376 426、5 249 534和5 170690中还描述了其他抗爆和/或爆炸定向的集装箱。它们作为参考文献列于本文。

本发明为克服现有技术缺陷而提供了屏障构件、强制带和由其制成的抗爆集装箱组件。

本发明的简要说明

本发明是单独使用或与其他屏障构件一起使用的屏障构件。该屏障构件包括具有规则的多边形周边，优选地矩形的面，有多个基本平行的侧面，每个侧面与该面连成至少一个完整的环。优选地，在每个侧面上有多个与该面构成的间隔的同轴的完整环。该面含有优选地在聚合物基体中的至少一个纤维网，其韧性至少约10克/旦，而拉伸模量至少约200克/旦。至少约50％(重量)，更优选地约80％(重量)纤维基本上含有呈环的环向排列的连续长度的纤维。优选地，多个屏障构件与另一个屏障构件一起使用，通过其完整环而连接，这个完整环起到铰链的关节作用，通过它插入连接栓。

本发明是用于约束制品荷载，例如钢棒或圆木，或用于约束集装箱组件，以增强其抗爆性的强制带。该强制带具有一定长度和一定宽度，并优选地在树脂基体中有至少一个纤维网，其韧性至少约10克/旦，而拉伸模量至少约200克/旦。至少约50％(重量)、更优选地约80％(重量)的纤维基本上含有沿带长的连续长度的纤维。在其长度在至少一处截断这条带形成两端，每一端包括/终止在至少一个完整环中，优选地多个间隔的、同轴排列的环中。栓用于把具有两端的环与另一个环连接起来。该栓含有硬的或柔软的材料。优选的硬材料是硬金属和硬的纤维增强的复合材料。优选的柔软材料含有呈带、不固定的单带(unitape)、防护屏、编带、带子(绑扎物)、织物或其组合的纤维。强制带可根据要求做得坚硬或柔软。如果带截面是多边形的，这些带可以制作成有软边和硬面的带，以致可以折叠，便于有效地存放和运输，以及以后组装和使用。

使用强制带的优选的抗爆集装箱组件包括至少三条带，其中一条带是不连续的/截断的强制带，如上所述那样连接，得到的强度和能量吸收特征可与使用连续纤维的未截断带相比。在一个组件中可以使用一个以上的强制/截断带；但是，优选的是在连续的材料带内，在其一个或多个连接点套嵌着强制带。优选地，在集装箱内还含有爆炸缓解材料。

在一个特别优选的实施方案中，抗爆集装箱组件有一个盖、一个容器和连接部件。盖是多边形周边，有第一个和第二个基本上平行的边，每个边以至少一个完整环结束，优选地以多个间隔的、同轴排列的环结束。盖优选地在树脂基体中有至少一个高强度纤维网，其韧性至少约10克/旦，而拉伸模量至少约200克/旦。至少约50％(重量)，更优选地约80％(重量)的纤维在其带的方向上基本上包含连续长度的纤维，它与第一个边和第二个边基本上垂直，并按环的环向排列。集装箱有壁和在壁中的入口。在相对的入口的第一个边和第二个边上，壁有至少两个完整的环。用机构把盖的第一个边上的环与在入口第一个边上的环连接起来，用机构把所述盖的第二个边上的环与入口的第二个边上的环连接起来，盖覆盖着入口。连接机构可以是单一机构或多个机构。当使用多个机构时，硬栓是优选的，而在使用单一机构时，柔软栓是优选的。优选的是周边形状为规则多边形；只要盖的相对平行边长度相同，即使其长度与盖中其他多对相对边不同，多边形也认为是规则的。优选的形状是矩形，其中盖的第三和第四个边各以至少一个环结束，其中壁在入口相对第三和第四个边上还有至少一个额外的两个完整环。用机构把盖的第三个边上的环与入口的第三个边上的环连接起来，用装置把所述盖的第四个侧边上的环与入口的第四个边上的环连接起来。

本发明还包括由一对半铰链组成的铰链的改进，它以通过硬栓与另一个相连的同轴排列的关节连接。该改进包括含有柔软材料的连接栓，柔软材料选自带、不固定的单带、防护屏、编带、带子、织物或它们的组合。

在另一个实施方案中，本发明是改进的集装箱组件，它包括一个具有壁和在壁中有入口的容器。该改进包括由纤维材料构成的铰链。铰链有一对半铰链，连接于间隔的、同轴排列的万向接头，这些万向接头通过栓连在一起，以盖住入口。各个半铰链部分与集装箱壁的一部分成为整体并盖住它。

附图的简要说明

在参看以下附图和所附的优选实施方案的说明时，将会更全面地理解本发明，本发明的其他优点也变得显而易见，其中：

图1是本发明的屏障构件20平面图，通过栓25与另一个屏障构件20’相连；

图2是强制带31和31’的三维视图，用杆32构成栅栏；

图3A是强制带40的三维视图；

图3B是构成部分带40的环41的放大的三维部分视图；

图3C是互相连接的环41和环40’的放大的三维部分视图；

图3D是另一种强制带40’的三维视图；

图4是用半铰链45和管46加强的环42部分三维视图；

图5是另一个固结环42的部分三维视图；

图6是利用柔软/柔性栓55与环51相连的本发明强制带50的侧视图；

图7是本发明的多条强制带50’的侧视图，也利用了柔软/柔性栓55’来连接环51’；

图8A是带11的三维视图，带11构成图8F集装箱组件10的部件；

图8B是带12的三维视图，带12构成图8F集装箱组件10的部件；

图8C是带13的三维视图，带13构成图8F集装箱组件10的部件；

图8D是三维部分组件视图，它与图8E一起说明集装箱组件10的组装顺序；

图8E是三维部分组件视图，它与图8D一起说明集装箱组件10的组装顺序；

图8F是集装箱组件10的三维组件视图；

图8G是与任何所说明的集装箱组件10一起使用的任选支撑结构的三维视图；

图9是用于装载和运输装有炸药的行李69的飞机内集装箱组件60的三维视图；

图10A是构成图10E集装箱组件70的部件的次带71的三维视图；

图10B是部分组装的集装箱组件70的三维视图，截断的带72缠绕在适当的地方；

图10C是部分组装的集装箱组件70的三维视图，次带73缠绕在适当的地方；

图10D是部分组装的集装箱组件70的三维视图，带78缠绕在适当的地方；

图10E是集装箱组件70的三维视图，具有第三个带70用于使集装箱组件70关闭，而踏级77在适当的位置；

图11A是集装箱的三维视图，其上有截断带90，而截断带90有用来机械关闭的硬栓91；

图11B是集装箱的三维视图，其上有截断带95，而截断带95带有用来机械关闭的硬复合栓96；

图11C是集装箱的三维视图，其上有截断带100，而截断带100带用来机械关闭的柔性绳101；

图12是集装箱110的三维视图，它由六个单独的嵌板/屏障构件111构成，这些构件在它们的边上用十二个栓112连接起来。

图13是集装箱115的三维视图，它由五面体的箱116构成，有可移动的门117，门上有四个栓118。

本发明的详细说明

本技术领域的技术人员通过参看上述附图，将能更好地理解优选的发明。图中所说明的本发明优选实施方案并不是没有遗漏的，也不是将本发明限定在已公开的确切形式。有选择地描述或详细解释了本发明原理、其应用和实际使用，因此能使本技术领域的其他技术人员能最好地使用本发明。具体地，在附图中用平行线描述了抗爆材料的带，这些线大体上表示了带的环带方向的连续纤维/细线，即呈单纤维带状。这种表示使人容易理解本发明—而它构成了本发明使用的一种结构，但不是唯一结构。

开始讨论附图集中于设计考虑，接着讨论适合的材料和这些材料如何影响结构的抗爆和/或爆炸定向能力。

参看图1，屏障构件20包括具有规则多边形周边的，即基本上正方形的面21，多对大体上平行的侧边22和23。各个平行侧边22和23连接在与面21构成至少一个完整的环24中，在这种情况下，每个侧边22、23有两个环24。在图1中，显示屏障构件20是通过栓25与另一个相似的屏障构件20’相接。根据最终的用途和所要求的性质，栓25可以是硬的或柔性(柔软)的。

图1屏障构件20可用于关闭抗爆集装箱(参看图13与所作的说明)，或者如果用配套进窗口中的栓固定在通常的窗户前面，可作为窗户保护装置。这样的保护装置可防护射出的飞射物、子弹、暴风等。可用制动销(未绘出)将连接栓/棒锁定在适当的位置。

参看图2，图2示出了栅栏/屏障30。栅栏30有多条强制带31和31’，它们可用来圈住动物或对各种各样的威胁提供保护，其中包括车辆、冰崩塌和越野雪地机动车等。带31和31’有一定长度和宽度。带31和31’在横其长度上截断分别产生两端32和32’。端32和32’分别有至少一个完整的环33和33’。在图2中，每端仅具有一个完整环33或33’。用描述为柱状的栓34将环33和33’连接起来，构成栅栏30。在这种情况下，栓34要求用硬材料，例如木头制成。

参看图3A-3D，示出了截断的强制带40的构成。单带或其他织物可用于构成这样的截断带40。通过在分开适当距离的两个棒(未绘出)上缠绕一段相同的带，可构成单带的带41。大的织物包裹物在任一端分成宽度为b的许多段。细股线推在一起，形成宽度b/2的环42(参看图3B)。如图所示，要求所有的纤维连续跨过环42。带可由多种材料制成，其中包括绳、粗纱、单带、防护屏、编带、带子(绑扎物)、织物或它们的组合。单带和防护屏的详细情况可见本发明所附实施例。栓43可用于连接交错的、同轴排列的环42和42’。根据需要，栓43可用硬的或柔性(柔软)的材料制成。在图3D中，示出了另一种截断带40’，其中织物41，优选地单带，形成了几个不连续的次带，穿过它们的主体，即不包括环42”的部分，用织物44，优选地具有与单带成直角的连续长度的纤维，缝到它们上，使其增强。

参看图4，带有短管/插入物46的现行的半铰链45，可插入环42中，得到刚性。这样的管可由塑料、金属、陶瓷、复合材料或木头制成。在带的每端上所有的管优选地连在一起，形成铰链系统，它将保证开口对得齐，使栓43容易地插入或取出，使带关闭或打开。管或铰链万向接头，其横截面可呈圆形或长椭圆形。图5说明了构成硬环42的另一方法，其中包裹材料固结以形成环42。

参看图6和7，可通过用坚固的柔软材料，如软栓51、51’，分别把它束紧，使截断带50、50’关闭。在这种情况下，每端和靠近另一端的环，环51可同轴排列，以束紧，例如像鞋带一样束紧。图6和图7彼此不相同，图7的截断带50’实际上有多个不连续的次带，其中每一次带以单一的环为端。在这两种情况下，根据需要，环可对齐或不对齐，任何地方可覆盖带的约20-95％。如图6所示，带关闭可在配套端/边之间留有很小的距离，或如图7所示留有相当大的距离，这些都取决于最终的用途。适当坚固的节、槽和/或制动销(未绘出)可用于实现关闭。还可有轭或凸缘(未绘出)可用来使环保持适当对齐。

参看图8F，数字10表示抗爆集装箱组件。集装箱包括一套至少三个嵌套的并互相加强的四面连续的材料11、12和13带，这些带组装成一个立方体。参看图8A、8B和8C。“带”表示薄的、平的、包围了一定容积的条。正如描述的那样，包围的一定容积的横截面可以改变，尽管包围成多边形是优于圆的，矩形更优选，正方形是最优选的。参看图8D和8E，第一条内带11装有爆炸缓冲材料14(例如含水泡沫)，然后嵌套在稍大点的第二条带12内，带12嵌套在稍大点的第三带13中，所有带的各自纵轴彼此垂直。换句话说，构成立方体集装箱面六个板的每个板厚度大致等于带11、12与13重叠时至少两条带的厚度之和，而该集装箱每个棱边15被材料带11、12或13的至少一条带覆盖。另外指出，在第一条带11中装完货(炸药或行李)后，爆炸缓冲材料(未绘出)任选地置于或分散在第一条带11中的货物周围。第二条尺寸稍大点的结构相似的带12放在第一条带上，以使其纵轴与第一条带11的纵轴垂直(参看图8D)。第三条同样尺寸更大的带13在第二条带12上滑动，以使其纵轴与带11和带12的轴垂直(参看图8E)。第三条带13完成了抗爆集装箱组件10。带11、12与13之间的贴合不是气密密封的，而是紧配合的，使气体在爆炸过程中从立方集装箱的角16中逐渐排出。优选的是一些带互相滑动，因此其表面的磨擦特性需要进行改善，这个问题以后将更详细地说明。集装箱组件10没有单独的入口门，从而避免了现有技术的组件所表现出的所有缺陷。图8G描述了承受重量/负载的框架17，当集装箱组件10不够硬到承受它装载的产品时，框架还可被嵌套在组件10中。内带11开始可在框架上滑动，然后如以前所述地进行装配。框架17可由金属、木材或结构复合棒制成，这些棒设计得使该结构的载荷容量最优化，并使集装箱重量最小。

但是，如前所述，组件10要求带的移动操作，这并不总是受到使用者欢迎，特别当如飞机一样空间受到限制时尤其如此。本发明的截断带设计成机械关闭，以提供与使用连续纤维的未截断/连续带相似的强度和能量吸收特征。截断带可单独地或与其他连续或截断带一起用于容纳冲击波。截断带可与常用的抗爆集装箱一起使用，如果重量不是令人担心的事，可能是钢的集装箱，提供关闭系统。这样的带还可用于多种其他的应用，例如在卡车身上约束钢棒或圆木的荷载。这些带可用硬的和/或柔性栓关闭，这以后再做详细说明。

参看图9，说明了飞机内的抗爆集装箱组件60。由机场安全人员使用的装置(未绘出)探测到了装有炸药的行李68。它放在集装箱组件60内，被送到炸药能安全移走或引爆的地方。在除去一个面时构成硬的矩形壳棱柱(未绘出)。构成第一条带61并跨其长截断。在第一条带61的两端形成环64，它缠绕在壳周围，以使带截断中心位于壳的进口。第二条尺寸稍大的连续带65位于关闭的第一条带61的外部，以使其纵轴与第一条带61的纵轴垂直。第三条连续的但尺寸更大的带66在第二条带65的外部滑动，以使其纵轴与带61和65的轴垂直。脚轮67可安装在组件60的底部，以利移动。在使用中，将带66滑到组件60的一边，露出带61，带61通过环64连接，穿过它而可采用机械方法关闭。环64与打开的带61脱开。行李68放置在组件66内，之后，在第一个带61内，围着货物还可以放置或分散爆炸缓解材料。如图9所示，第二个带65或者在第一个带61上滑动，或者以一定方向永久固定。第三个带66水平地转动，以盖住采用机械方法关闭的截断带61。

参看图10A-10E，示出了LD3型加固的飞机行李集装箱组件70。该集装箱是矩形箱，在一侧面的底部有一个梯级76，以便于带的缠绕。该箱结构如下述实施例2所详细描述。结构壳在前侧面上有通向其内部的开口80。主要由三个互相加强的、垂直的带72、78和79(两个连续带78和79分别构成了中间带和外带，一个截断的/不连续带72带有铰节，并与次带71一起形成了内带)提供了爆炸抑制作用。截断带72稍微重叠着入口80的侧棱。通过把带72再细分成多个部分而形成铰链连接，这多个部分用于构成环/关节81、81’，它们在带72的各端间隔并同轴排列。如同在铰链中一样排列环81和81’，用于连接穿过它们放置的栓82。

参看图10A和10C，可以看到比箱子宽度更窄的连续次带在前、顶、后、底方向绕着入口80的任一面(参看图10A)，之后截断的内带72放在箱的外部，栓82连接穿过入口80的中间的两端。栓呈水平方向。两个与其他次带相似的额外的连续次带73在前、侧、后、侧方向在入口80的任一面上在箱子上形成(参看图10C)。这些次带73永久地固定在箱子上。在梯级76中放置三角形楔子77，其底部在缠绕中间带78之前放在外部。这个楔子，与梯级式箱子一起，形成了飞机LD3集装箱70的截短的侧面。由于它不妨碍打开箱子，中间带78永久固定在箱子上。外带79是可移动的带，与其他主带72和78垂直地放在组件70上。

图11A说明了部分组装的集装箱，其上的截断带90带有硬的栓91，用于机械关闭。图11B示出了部分组装的集装箱，其上的截断带95带有硬的复合材料栓96，用于机械关闭。通过在硬的栓97周围缠绕纤维复合材料层98，构成复合材料栓96。然后栓96通过截断带90的环，其尾部99折叠到任一侧面，以被另一个材料带(未绘出)使其关闭。图11C示出了部分组装的集装箱，其上的截断带100带有柔性绳101，用于机械关闭。绳101在一端102打结，使其不能滑过截断带100的环。

图12显示了由六个分开的板/屏障构件111组成的集装箱110，这些板/屏障构件用十二个栓112在其边上连接。图13显示了用五面箱116构成的集装箱115，它具有可移动的门117，配有四个栓118。

本发明设想了许多不同集装箱形状。例如，图10E的集装箱组件公开了由于三条带的不同矩形横截面而得到的非-正六面体的矩形棱柱。在爆炸时集装箱变形以增加内部容积的趋势导致优选具有多边形横截面的带。规则的多边形是优选的，更优选的是矩形，最优选的是正方形。希望相对平行的边基本上是等长的，尽管规则多边形中所有组的相对平行的边都基本上等长，即有矩形表面是不必要的，但是一组对边可比另一组对边长，只要表面不是正方形。

现在应该理解，在本发明中可以很容易地使用基本上三条以上的带，即使采用了基本立方体(或矩形棱柱)的集装箱设计方案。从理论上讲，可以平行使用不限数量的同轴带，优选地彼此邻接，代替本发明基本三条带集装箱概念中的任何一条带。但是，可取的是最外面的带有单个的连续带。此外，还能同轴嵌套大量的同轴带，将一个同轴带同轴嵌套在另一同轴带中，代替本发明基本三条带集装箱概念中的任何一条带；作为等同物使用的带的数量可能取决于所要求等同物的刚度。具有几个在同轴嵌套时可变硬的柔性带是可能的。

在所述的各个实施方案中，用下述的一种或多种技术和/或材料能够制造坚硬的内衬或带。可用聚乙烯、可交联的聚乙烯、尼龙6或尼龙6，6粉末滚塑内衬/带。还能够使用塑料世界(Plastics World)1995年7月第60页(作为参考文献列于本文)所描述的技术。可以使用优选地由热塑性或热固性树脂，还可用纤维增强，或由像铝之类的低密度金属制成的管、棒和连通管。内衬/带可采用连续的四面金属带。可使用由蜂窝结构、西印度轻木或带有硬面的泡沫芯构成的夹层板构造。蜂窝结构可用铝、纤维素产品或脂肪族醇酰胺聚合物制成。采用航天工业所熟知的建造技术可使重量减到最小。(可使用碳纤维增强的环氧复合材料。)可使用木材工业所熟知的技术把木头制成坚硬的内衬/带。(可使用阻燃油漆。)坚硬的内衬/带可用作心轴，在心轴上缠绕着带并能形成最终的抗爆集装箱的一部分。或者内衬可在带制成之后插入内带中。

关于带，如这里所用的，“坚硬的”表示横切其一个面或多个面时带是不弯曲的。如果带包括多个面或棱边，那么横切其面时基本上是不弯曲的，但其棱边保持其柔软性，它也被认为是“坚硬的”。由于其可弯曲的边起到了与实际上不变形的面相连的无闩铰链的作用，并且可通过折叠至少其中两个边而使带变平，因此这样的带也被认为是“可折叠的”。至于面以及拴，可用如下方法决定柔软性。在长度为“L”的具有无支撑悬垂部份的平支撑面上，沿着一边水平夹紧一段材料。测量未夹紧的悬垂部分的边降落到平支撑面以下的垂直距离“D”。D/L比给出悬垂性的测量值。当比接近1时，结构/面是高度可弯曲的，当比接近零时，它是非常坚硬或不能弯曲的。当D/L小于约0.2时，更优选地小于约0.1时，认为结构是坚硬的。

本发明的结构设计，特别是三带立方体设计，提高了集装箱的爆炸抑制能力。集装箱面密度的增加也提高了爆炸抑制能力。“面密度”是以千克/平方米为单位的每单位结构面积的结构重量，下面将结合实施例进行更详细的说明。

构成本发明集装箱和带的所用优选抗爆材料是定向膜、纤维层或这二者的组合。树脂基体还可与纤维层一起使用，薄膜(定向或不定向)可含有树脂基体。

可作为抗爆材料使用的可接受的单轴取向或双轴取向的薄膜可以是选自以下化合物的均聚物或共聚物的单层、双层或多层薄膜：热塑性聚烯烃、热塑弹性体、交联热塑性塑料、交联弹性体、聚酯、聚酰胺、碳氟化合物、聚氨酯、环氧化物、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯及其掺合物。选择的薄膜是高密度聚乙烯、聚丙烯和聚乙烯/弹性体掺合物。薄膜厚度优选地是约0.2-40密耳，更优选地约0.5-20密耳，最优选地约1-15密耳。

对于本发明，纤维层包括至少一个单独的或带基体的纤维网。纤维表示伸长体，其长度尺寸远远大于宽度和厚度的横向尺寸。因此，术语纤维包括具有规则或不规则横截面的单丝、复丝、编带、绳、带状物、条、钩环和其他形状的割断、切开或不连续的纤维等。术语纤维包括多种上述的任何一种或组合。

本发明使用的长丝横截面变化很大。它们横截面可以是圆形、扁平或长椭圆形。它们还可以具有不规则的或规则的多叶截面，它有由纤维的直线轴或纵轴凸起的一个或多个不规则或规则凸齿。特别优选的是基本上为圆形、扁平或长椭圆形横截面的长丝，最优选的是前者。

网状结构表示多根纤维排列成预定的构型，或多根纤维聚在一起形成捻过或未捻过的纱线，这些纱线排列成预定的构型。例如，纤维或纱线可形成毡或其他非织物、编织物、或纺织(平纹、篮形、缎纹、五经缎纹织纹等)成网状结构，或通过任何传统的技术使其形成网。根据特别优选的网状构型，纤维单向排列，因此他们基本上沿着共同的纤维方向彼此平行。连续长度的纤维是非常优选的，尽管定向并具有约3-12英寸(约7.6-30.4厘米)长度的纤维也是可以接受的，并对本发明来说也认为是“基本上连续”。

优选的是，在纤维层中，至少约50％(重量)的纤维，更优选地至少约80％(重量)，是基本上连续长度的纤维，该纤维环绕着由集装箱构成的体积。环绕该体积表示沿着带或环的方向，即基本平行于带或沿着带的方向，如前面所定义和所指出的带那样。基本上平行于带的方向或沿着带的方向表示在±10°内。优选的纤维材料主要包括与边垂直的连续的、平行长度的纤维。

能够用很多方法制造连续的带。在一种优选的实施方案中，通过将织物绕着心轴缠绕，并用合适的固定方法使其形状固定，例如用加热和/或加压粘合、热收缩、粘合剂、U形钉、缝纫或本技术领域的技术人员所知道的其他固定方法制成带，特别是制成没有树脂基体的带。缝纫可以是点缝纫、线缝纫或多组平行线交叉缝纫。在缝纫中通常利用针脚，但没有用任何特定的针脚和方法构成本发明使用的优选固定方法。用来形成针脚的纤维也可能有很多。可用的纤维可以具有相对低的模量或相对高的模量，可以具有相对低的韧性或相对高的韧性。针脚中使用的纤维韧性优选地等于或大于约2克/旦，模量等于或大于约20克/旦。采用英斯特朗张力试验仪，以10英寸/分钟(25.4厘米/分钟)拉伸夹在卷桶夹之间的长度10英寸(25.4厘米)的纤维，来评价所有的张力。如果要求带更坚硬点，可以在织物中缝口袋，在口袋中插入硬板，或在材料包裹物之间的带内缝上板。这是硬带的另一“可折叠的”实施方案，即由于有硬板而使面坚硬，但由于制成带的织物是柔韧的，而使棱边也是柔韧的，或者由于例如硬面部分的重量而可以使棱边弯曲。本发明可折叠实施方案的一个优点是设备可水平运输，使用前可立刻安装。使织物包裹物在带内有选择地坚硬的另一方法是采用针脚图案，例如穿过带的面部分可用平行行针法使其坚硬，同时不缝连接处/棱边，从而形成另一个“可折叠的”硬带。

抗爆材料中使用的纤维类型多种多样，可以是无机纤维或有机纤维。实施本发明所采用的优选纤维，特别是为了基本上连续的长度，这些纤维的韧性等于或大于约10克/旦尼尔(g/d)，拉伸模量等于或大于约200克/旦(用英斯特朗张力试验仪测定)。特别优选的纤维是具有韧性等于或大于约20克/旦，并且拉伸模量等于或大于约500克/旦的纤维。非常优选的是在实施方案中，纤维韧性等于或大于约25克/旦，拉伸模量等于或大于约1000克/旦的纤维。在实施本发明时，选择的纤维具有韧性等于或大于约30克/旦，而拉伸模量等于或大约1200克/旦。

可在带中加入高性能纤维，它们与其他可以是无机、有机或金属的纤维一起加入和/或配合加入。优选地，高性能纤维是连续的(卷绕)纤维，其他纤维是填充纤维。其他纤维还能够加入到卷绕和填充物中。这样的织物称作混合织物。混合织物可用于生产一种或多种集装箱的带。优选地，混合织物可用于生产部分或全部外带。还能使用一种或多种由高性能纤维制成的织物同时或连续地缠绕一种或多种由传统纤维制成的织物生产带。

纤维的旦尼尔的变化范围可以很宽。通常，纤维旦尼尔等于或小于约8,000。在本发明的优选实施方案中，纤维旦尼尔是约10-4000，在本发明更优选的实施方案中，纤维旦尼尔是约10-2000。在本发明最优选的实施方案中，纤维旦尼尔是约10-1500。用更粗的(更高)旦尼尔纤维制成的织物能排出更多的气体，这在某些情况下是需要的。

有用的无机纤维包括S型玻璃纤维、E型玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、氧化铝纤维、氧化锆-二氧化硅纤维、氧化铝-二氧化硅纤维等。

用于本发明的可使用的无机单纤维例子是玻璃纤维，如由石英、硅铝酸镁、非碱性的硼铝硅酸盐、硼硅酸钠、硅酸钠、铝硅酸钠钙、硅酸铅、非碱性硼氧化铝铅、非碱性的硼氧化铝钡、非碱性的硼氧化铝锌、非碱性铝硅酸铁、硼酸镉、包括呈η、δ和θ相形式的“saffil”纤维的氧化铝纤维、石棉、硼、有机硅碳化物、石墨和由以下物质经碳化作用得到的碳：赛纶、聚芳酰胺(芳纶1313)、尼龙、聚苯并咪唑、聚恶二唑、聚苯、PPR、石油沥青和煤沥青(各向同性的)、中间相沥青、纤维素和聚丙烯腈、陶瓷纤维、如钢、铝金属合金之类的金属纤维等。

有用的有机单纤维的例子是由下列化合物组成的单纤维：聚酯、聚烯烃、聚醚酰胺、氟聚合物、聚醚、纤维素、酚醛塑料、聚酯酰胺、聚氨酯、环氧化物、氨基塑料、硅氧烷、聚砜、聚醚酮、聚醚醚酮、聚酯酰亚胺、聚苯硫醚、聚醚丙烯醛基酮、聚(酰胺酰亚胺)和聚酰亚胺。其他有用的有机单纤维的例子是由以下化合物组成的单纤维：芳族聚酰胺，如聚(己二酰间苯二甲胺)、聚(对苯二亚甲基癸二酰胺)、聚(2，2，2-三甲基-环己甲基对苯二酰胺)、聚(哌嗪癸二酰胺)、聚(间亚苯基间苯二酰胺)和聚(对亚苯基间苯二酰胺)；脂族和环脂族聚酰胺，如30％亚己基间苯二酸二铵盐与70％亚己基己二酸二铵盐的共聚酰胺、至多30％双-(酰氨基环己基)亚甲基、对苯二甲酸和己内酰胺的共聚物、聚己二酰己二胺(尼龙66)、聚(丁内酰胺)(尼龙4)、聚(9-氨基壬酸)(尼龙9)、聚(庚内酰胺)(尼龙7)、聚(辛内酰胺)(尼龙8)、聚(己内酰胺)(尼龙6)、聚(对苯二甲酰对苯二胺)、聚亚己基癸二酰胺(尼龙6，10)、聚氨基十一酰胺(尼龙11)、聚十二内酰胺(尼龙12)、聚间苯二甲酰己二胺、聚对苯二甲酸己二胺、聚己酰胺、聚(壬二酰壬二胺)(尼龙9，9)、聚(壬二酰癸二胺)(尼龙10，9)、聚(癸二酰癸二胺)(尼龙10，10)、聚[双-(4-氨基环己基)甲烷-1，10-癸烷二羧酰胺](奎安那纤维)(反式)，或这些物质的组合，和脂族、环脂族和芳族聚酯，如聚(1，4-亚环己基二亚甲基对苯二酸酯)顺式和反式、聚(亚乙基-1，5-萘二甲酸酯)、聚(亚乙基-2，6-萘二甲酸酯)、聚(1，4-环己烷二亚甲基对苯二甲酸酯)(反式)、聚(对苯二甲酸癸二酯)、聚(对苯二甲酸乙二酯)、聚(间苯二甲酸乙二酯)、聚(苯甲酸乙氧酯)、聚(对羟基苯甲酸酯)、聚(二甲基丙内酯)、聚(己二酸癸二酯)、聚(丁二酸乙二酯)、聚(壬二酸乙二酯)、聚(癸二酸亚癸基酯)、聚(α，α-二甲基丙内酯)等。

有用的有机单纤维的例子还有如由Menachem Lewin所编辑的纤维科学和技术手册：第II卷，高技术纤维，D部分(the Handbook of FiberScience and Technology：Volume II，High Technology Fibers，PartD)所述的聚苯并噁唑和聚苯并噻唑的单纤维。

有用的有机单纤维的例子还有液晶聚合物，如感胶液晶聚合物，它包括多肽，如聚L-谷氨酸-α-苄基酯等；芳族聚酰胺，如聚(1，4-苯酰胺)、聚(氯-1，4-对苯二甲酰苯二胺)、聚(1，4-亚苯基富马酰胺)、聚(氯-1，4-亚苯基富马酰胺)、聚(4，4’-苯甲酰基苯胺反式，反式-粘康酰胺)、聚(1，4-亚苯基中康酰胺)、聚(1，4-亚苯基)(反式-1，4-亚环己基酰胺)、聚(氯-1，4-亚苯基)(反式-1，4-亚环己基酰胺)、聚(1，4-亚苯基1，4-二甲基-反式-1，4-亚环己基酰胺)、聚(1，4-亚苯基2，5-吡啶酰胺)、聚(氯-1，4-亚苯基2，5-吡啶酰胺)、聚(3，3’-二甲基-4，4’-亚联苯基2，5-吡啶酰胺)、聚(1，4-亚苯基4，4’-二苯乙烯酰胺)、聚(氯-1，4-亚苯基4，4’-二苯乙烯酰胺)、聚(1，4-亚苯基4，4’-偶氮苯酰胺)、聚(4，4’-偶氮苯4，4’-偶氮苯酰胺)、聚(1，4-亚苯基4，4’-偶氮苯酰胺)、聚(4，4’-偶氮苯4，4’-氧化偶氮苯酰胺)、聚(1，4-亚环己基4，4’-氧化偶氮苯酰胺)、聚(4，4’-偶氮苯对苯二甲酰胺)、聚(3，8-菲啶酮对苯二甲酰胺)、聚(4，4’-亚联苯基对苯二甲酰胺)、聚(4，4’-亚联苯基4，4’-联苯并酰胺)、聚(1，4-亚苯基4，4’-联苯并酰胺)、聚(1，4-亚苯基4，4’-对亚苯基酰胺)、聚(1，4-亚苯基2，6-萘亚甲基酰胺)、聚(1，5-萘对苯二甲酰胺)、聚(3，3’-二甲基-4，4-亚联苯基对苯二甲酰胺)、聚(3，3’-二甲氧基-4，4-亚联苯基对苯二甲酰胺)、聚(3，3’-二甲氧基-4，4-亚联苯基4，4’-联苯并酰胺)等；聚乙二酰胺，如由2，2’-二甲基-4，4’-二氨基联苯和氯-1，4-亚苯基二胺衍生得到的化合物；聚酰肼，如聚氯对苯二酰肼、2，5-吡啶二羧酸酰肼、聚(对苯二酰肼)、聚(对苯二-氯对苯二酰肼)等；聚(酰胺-酰肼)，如聚(对苯二酰1，4氨基-苯酰胼)和由4-氨基苯酰肼制备的、草二酰肼、对苯二-二酰胼和对芳族二酰基氯；聚酯，如以下组合物中的聚酯：在二氯甲烷-o-甲酚醛树脂中，聚(氧-反式-1，4-亚环己氧基羰基-反式-1，4-亚环己基羰基-β-氧-1，4-亚苯氧基对苯二酰基)和聚(氧-顺式-1，4-亚环己氧基羰基-反式-1，4-亚环己基羰基-β-氧-1，4-亚苯氧基对苯二酰基)，在1，1，2，2-四氯甲烷-o-氯酚-苯酚中(60∶25∶15，体积/体积/体积)中，聚(氧-反式-1，4-亚环己氧基羰基-反式-1，4-亚环己基羰基-b-氧-(2-甲基-1，4-亚苯基)氧-对苯二酰基)，在o-氯代苯中，聚[氧-反式-1，4-亚环己氧基羰基-反式-1，4-亚环己基羰基-b-氧(2-甲基-1，3-亚苯基)氧-对苯二酰基]等；聚甲亚胺，如由以下化合物制备得到的化合物：4，4’-二氨基-苯甲酰苯胺和对苯二醛、甲基-1，4-苯二胺和对苯二醛等；聚异腈，如聚(-苯基乙基异腈)、聚(正辛基异腈等)；聚异氰酸酯，如聚(异氰酸正烷基酯)，例如聚(异氰酸正丁酯)、聚(异氰酸正己酯)等；带有杂环单元的感胶液晶高分子，如聚(1，4-亚苯基-2，6-苯并双噻唑)(PBT)、聚(1，4-亚苯基-2，6-苯并双恶唑)(PEO)、聚(1，4-亚苯基-1，3，4-恶二唑)、聚(1，4-亚苯基-2，6-苯并双咪唑)、聚[2，5(6)-苯并咪唑](AB-PBI)、聚[2，6-(1，4-亚苯基-4-苯基喹啉)]、聚[1，1’-(4，4’-亚联苯基)-6，6’-双(4-苯基喹啉)]等；聚有机膦嗪，如聚膦嗪、聚双苯氧基膦嗪、聚[双(2，2，2’三氟代亚乙基)膦嗪]等；金属聚合物，如由以下化合物缩合得到的金属聚合物：反式-双(三正丁基膦)二氯化铂与双乙炔或反式-双(三正丁基膦)双(1，4-丁间二烯基)铂，或者在碘化亚铜和酰胺存在下，由类似化合得到的金属聚合物；纤维素和纤维素衍生物，如纤维素的酯，例如三乙酸纤维素、乙酸纤维素、乙酸-丁酸纤维素、硝酸纤维素和硫酸纤维素，纤维素醚，例如乙醚纤维素、羟甲基醚纤维素、羟丙基醚纤维素、羧甲基醚纤维素、乙基羟乙基醚纤维素、氰乙基乙基纤维素，纤维素醚酯，例如乙酸基乙醚纤维素和苯甲酸基丙基醚纤维素，和尿烷纤维素，例如苯氨基甲酸乙酯纤维素；热致液晶高分子，如纤维素及其衍生物，例如羟丙基纤维素、乙基纤维素丙酸基丙基纤维素，热致共聚酯，例如6-羟基-2-萘甲酸和对羟基苯甲酸的共聚物、6-羟基-2-萘甲酸、对苯二甲酸和对氨基苯酚的共聚物、6-羟基-2-萘甲酸、对苯二甲酸和氢醌的共聚物、6-羟基-2-萘甲酸、对羟基苯甲酸、氢醌和对苯二甲酸的共聚物、2，6-萘二羧酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸和氢醌的共聚物、2，6-萘二羧酸和对苯二甲酸的共聚物、对羟基苯甲酸、对苯二甲酸和4，4’-二羟基联苯的共聚物、对羟基苯甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸和4，4’-二羟基联苯、对羟基苯甲酸、间苯二酸、氢醌和4，4’-二羟基二苯酮的共聚物、苯基对苯二甲酸和氢醌的共聚物、氯代氢醌、对苯二甲酸和对乙酸基肉桂酸的共聚物、氯代氢醌、对苯二甲酸和亚乙基二氧-r，r’-二苯甲酸的共聚物、氢醌、甲基氢醌、对羟基苯甲酸和间苯二甲酸的共聚物、(1-苯基乙基)氢醌、对苯二甲酸和氢醌的共聚物和聚(对苯二甲酸乙二酯)和对羟基苯甲酸的共聚物；和热致性聚酰胺和热致性共聚(酰胺-酯)。

有用的有机单纤维的例子是由下述化学式的α，β-不饱和单体的经聚合生成的伸长链聚合物组成的单纤维：

R₁R₂-C＝CH₂

其中：R₁和R₂相同或不同，它们是氢、羟基、卤素、烷基羰基、羧基、烷氧基羰基、杂环或烷基或芳基，它们未取代或由选自如下的一个或多个取代基取代：烷氧基、氰基、羟基和芳基。这样的α，β-不饱和单体聚合物的例子是包括如下的聚合物：聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚(1-十八碳烯)、聚异丁烯、聚(1-戊烯)、聚(2-甲基苯乙烯)、聚(4-甲基苯乙烯)、聚(1-己烯)、聚(4-甲氧基苯乙烯)、聚(5-甲基-1-己烯)、聚(4-甲基戊烯)、聚(1-丁烯)、聚氯乙烯、聚丁烯、聚丙烯腈、聚(甲基戊烯-1)、聚(乙烯醇)、聚(乙酸乙烯酯)、聚(乙烯醇缩丁醛)、聚(氯乙烯)、聚(偏二氯乙烯)、氯乙烯-乙酸乙烯酯氯化物共聚物、聚(偏二氟乙烯)、聚(丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯腈)、聚(丙烯酰胺)、聚(氟乙烯)、聚(聚乙烯醇缩甲醛)、聚(3-甲基-1-丁烯)、聚(4-甲基-1-丁烯)、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚(1-己烷)、聚(5-甲基-1-己烯)、聚(1-十八碳烯)、聚(乙烯环戊烷)、聚(乙烯环己烷)、聚(a-乙烯基萘)、聚(乙烯基·甲基醚)、聚(乙烯基乙醚)、聚(乙烯基丙醚)、聚(乙烯基咔唑)、聚(乙烯吡咯烷酮)、聚(2-氯代苯乙烯)、聚(4-氯代苯乙烯)、聚(甲酸乙烯酯)、聚(乙烯基丁醚)、聚(乙烯辛醚)、聚(乙烯酸甲基酮)、聚(甲基异丙烯基酮)、聚(4-苯基苯乙烯)等。

最有用的高强度纤维包括伸长链聚烯烃纤维，具体地伸长链聚乙烯(ECPE)纤维、聚芳香胺类纤维、聚苯并恶唑纤维、聚苯并噻唑纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、液晶共聚多酯纤维、聚酰胺纤维、玻璃纤维、碳纤维和/或其混合物。特别优选的是聚烯烃和聚芳香胺类纤维。如果使用纤维混合物，优选的是纤维是聚乙烯纤维、聚芳香胺类纤维、聚酰胺纤维、碳纤维和玻璃纤维中至少其中两种纤维的混合物。

U.S.P. 4 457 985一般地讨论了这样的伸长链聚乙烯和聚丙烯纤维，该专利公开的内容作为参考文献列于本文，不会因此参考这一专利而发生不一致的问题。如果是聚乙烯，合适的纤维是重均分子量为至少150,000，优选地至少1百万，更优选地2百万-5百万的纤维。这样的伸长链聚乙烯纤维可在如U.S.P. 4 137 394或U.S.P. 4 356 138所述的溶液中生产，或者如German Off.3 004 699和GB 2051667，特别地如U.S.P. 4 413 110、4 551 296(所有这些专利都以参考文献列入本文)所述，可以由溶液纺成凝胶结构。正如这里所使用的，术语聚乙烯将表示主要是直链聚乙烯材料，它可含有少量支链或每100个主链碳原子不超5个改性单元的共聚用单体，它还可含有与其混合的不多于约50％(重量)一种或多种聚合添加剂，如烯-1-聚合物，具体地低密度聚乙烯、聚丙烯或聚丁烯、作为原单体的含有一个烯烃的共聚物、氧化的聚烯烃、接枝聚烯烃共聚物和聚甲醛，或低分子量添加剂，如抗氧化剂、润滑剂、紫外线防晒剂、着色剂等通常用的添加剂(作为参考文献列于本文)。取决于制备技术、拉伸比和温度以及其他条件，可将许多不同的性质赋予这些单纤维。单纤维的韧性是至少约15克/旦，优选地至少20克/旦，更优选地至少25克/旦，最优选地至少30克/旦。相似地，用英斯特朗张力试验仪测定的单纤维拉伸模量是至少约200克/旦，优选地至少500克/旦，更优选地至少1,000克/旦，最优选地至少1,200克/旦。这些拉伸模量和韧性的最高数值通常只有通过采用溶液生长或凝胶单纤维方法才能得到。许多单纤维的熔点高于制成它们的聚合物熔点。因此，例如，聚乙烯分子量高达150,000、1百万和2百万，其熔点通常是138℃左右。由这些材料制成的高度定向的聚乙烯单纤维的熔点要高出约7-13℃。因此，熔点的轻微增加反映了结晶完善，与本体聚合物相比，单纤维具有更高的结晶取向。

相似地，可使用高定向伸长链聚丙烯纤维，其重均分子量为至少200,000，优选地至少1百万，更优选地至少2百万。采用上述各个参考文献所述的技术，具体地采用U.S.P. 4 413 110、4 551 296、4 663 101和4 784 820(以参考文献列于本文)所述的技术，可将这样的伸长链聚丙烯制成相当好取向的单纤维。由于聚丙烯是一种结晶比聚乙烯差得多的物质，并含侧甲基，用聚丙烯得到的韧性值通常基本上低于由聚乙烯得到的相应值。因此，合适的韧性是至少约8克/旦，优选的韧性是至少约11克/旦。聚丙烯的拉伸模量是至少约160克/旦，优选地至少优选地至少约200克/旦。采用取向处理，聚丙烯的熔点一般可提高几度，以致聚丙烯单纤维优选地具有主熔点为至少168℃，更优选地至少170℃。上述参数的特别优选范围能够有利地改进最终产品的性能。采用具有重均分子量至少约200,000并具有优选范围的上述参数(模量和韧性)的纤维，能有利地改进最终产品的性能。

在U.S.P. 4 440 711中描述了具有高拉伸模量的高分子量聚乙烯醇，该专利作为参考文献列于本文，该专利申请不会产生不一致的问题。高分子量PV-OH纤维应该具有重均分子量至少约200,000。特别有用的PV-OH纤维应该具有模量至少约300克/旦，韧性至少约7克/旦(优选地至少约10克/旦，更优选地约14克/旦，最优选地至少约17克/旦)，断裂能是至少约8焦耳/克。具有重均分子量至少约200,000、韧性至少约10克/旦、模量至少约300克/旦、断裂能约8焦耳/克的PV-OH纤维，在生产本发明的产品中可能更为有用。例如，采用U.S.P. 4 599 267(作为参考文献列于本文)所公开的方法可生产具有这样的性质的PV-OH纤维。

在聚丙烯腈(PAN)的情况下，用于本发明的PAN纤维的分子量至少约400,000。特别有用的PAN纤维应该具有韧性至少约10克/旦，断裂能至少约8焦耳/克。具有分子量至少约400,000、韧性至少约15-20克/旦和断裂能至少约8焦耳/克的PAN纤维是非常有用的；例如在U.S.P. 4 535027(作为参考文献列于本文)中公开了这样的纤维。

在芳族聚酰胺纤维的情况下，在U.S.P. 3 671 542(作为参考文献列于本文)中描述了主要由芳族聚酰胺制成合适的芳族聚酰胺纤维。优选的芳族聚酰胺纤维应具有韧性至少约20克/旦、拉伸模量至少约400克/旦和断裂能至少约8焦耳/克，特别优选的芳族聚酰胺纤维应具有韧性至少约20克/旦、模量至少约480克/旦和断裂能至少约20焦耳/克。最优选的芳族聚酰胺纤维应具有韧性至少约20克/旦、模量至少约900克/旦和断裂能至少约30焦耳/克。例如，由杜邦公司生产的商品名为KEVLAR_29、49、129和149的、具有适当高模量和韧性值的聚(对苯二甲酰苯二胺)对于制成本发明的产品是特别有用的。KEVLAR 29和KEVLAR49分别具有500克/旦和22克/旦与1000克/旦和22克/旦的模量值和韧性值。实施本发明还可使用由杜邦公司生产的商品名为NOMEX_的聚(间苯二甲酰甲基苯二胺)纤维。

在液晶共聚多酯的情况下，例如在U.S.P. 3 975 487、4 118 372和4 161 470(作为参考文献列于本文)中公开了合适的纤维。韧性约15-30克/旦，优选地约20-25克/旦，拉伸模量约500-1500克/旦，优选地约1000-1200克/旦是特别要求的。

如果在实施本发明时使用了基体材料，那么基体材料可含有一种或多种热固性树脂，或一种或多种热塑性树脂，或这样的树脂的掺合物。基体材料的选择取决于带是如何制成和使用的。所要求的带和/或最终集装箱硬度将极大地影响基体材料的选择。正如这里使用的“热塑性树脂”是不会产生基本变性的能够多次加热与变软、冷却与变硬的树脂，“热固性树脂”是模压、挤出和浇铸后不能再变软和再加工的树脂，对每种树脂来说，一旦在其临界的温度下固化时，就获得了新的、不可逆转的性质。

取决于带如何使用，一种或多种带中的基体材料的拉伸模量可以很低(可变形)或很高(坚硬)。基体材料的关键要求是在引入它到制带方法的任何阶段，该基体材料都柔韧得足以进行加工。在这方面，未完全固化或已到B-阶段，但未完全固化的热固性树脂可能可进行合格加工，正如能用适合的粘合剂合叠在一起的完全固化的热固性树脂一样。加工中加热能使高模量热塑性材料进行加工，如不加热这种材料会太硬而不能加工；材料“遇到”的温度和接触的持续时间必须是使材料柔韧得适于加工，又不会对浸渍纤维产生不良影响，如果有也很小。

如前所述，在实施本发明时可使用的热固性树脂可包括，举例来说，双马来酰亚胺、醇酸树脂、丙烯酸树脂、氨基树脂、尿烷、不饱和聚酯、硅氧烷、环氧树脂、乙烯基酯及其混合物。可在U.S.P. 5 330 820(作为参考文献列于本文)中找到关于有用的热固性树脂的更详细的资料。特别优选的热固性树脂是环氧树脂、聚酯和乙烯基脂，环氧树脂是可选择的热固性树脂。

可用于实施本发明的热塑性树脂的范围很广。有用的热塑性树脂的例子是聚内酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚砜、聚醚醚酮、聚酰胺、聚酯、聚(氧化亚芳基)、聚(亚芳基硫醚)、乙烯基聚合物、聚丙烯、聚丙烯酸酯、聚烯烃、离子交联聚合物、聚环氧氯丙烷、聚醚酰亚胺、液晶树脂和它们的弹性体、共聚物和混合物。可在U.S.P. 5 330 820(作为参考文献列于本文)中找到关于有用的热塑性树脂的更详细资料。在U.S.P. 4 820 568(作为参考文献列于本文)第6栏和第7栏描述了特别优选的低模量热塑性(弹性体)树脂，具体地由壳牌(Shell)化学公司生产的树脂，在公告“KRATON热塑性橡胶(KRATON ThermoplasticRubber)”SC-68-81中描述了这些树脂。特别优选的热塑性树脂是如U.S.P. 4 820 458所描述的单一或掺混的高密度、低密度、线性低密度聚乙烯。可使用的弹性体非常广泛，其中包括天然橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚异戊二烯、聚氯代戊二烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、ER橡胶、EPDM橡胶和聚丁烯。

在本发明的优选实施方案中，基体包括低模量的共聚物基体，它们选自于低密度聚乙烯；聚氨酯；柔性环氧；填充弹性体硫化橡胶；热塑性弹性体和改性的尼龙-6。

带中的基体与单纤维之比是不关键的，其变化范围很宽。通常，基体材料是纤维的约10-90％(体积)，优选地约10-80％(体积)，最优选地约10-30％(体积)。

如果使用基体树脂，可采用许多方法将其涂敷到纤维上，例如灌封、浸渍、层压、挤出涂敷、溶液涂敷、溶剂涂敷。在U.S.P. 4 820 568和4 916 000中详细描述了一些有效的技术，制备适合在本发明中使用的涂层纤维层。

能够根据以下方法步骤制备抗爆带：

A.在足以除去逐层之间的空隙的张力下，将至少一种有高强度纤维材料的柔性片材绕着芯模缠绕成多层；

B.把多层材料固定在一起，形成基本上无缝并且至少部分坚硬的第一条带；和

C.从芯模上取下带。

缠绕张力通常是每直线英寸约0.1-50磅，更优选地每直线英寸约2-50磅，最优选地每直线英寸约2-20磅。如上所述，可用多种方法固定纤维层，例如采用加热和/或加压粘合、加热收缩、粘合剂、压印和缝制。最优选的是固定步骤包括，纤维材料与树脂基体接触，在芯模上或离芯模固结多层高强度纤维材料和树脂基体。可在缠绕步骤之前、之中或之后使纤维材料与树脂基体接触。下面再详述可以这么做的一些方法。“固结”表示把基体材料与纤维网结合成单一的整体层。取决于基体材料的种类和如何将其涂敷到纤维上，可通过干燥、冷却、压力或这些方法的组合进行固结，还可结合使用粘合剂。“固结”还表示包括点固结，其中带的面被固结，但棱边不被固结。这样，面可制成很坚硬，而棱边保持可弯曲或能被弯曲，使带能够折合或折叠。对本发明，“片材”表示包括单纤维或粗纱。

在一个优选的实施方案中，以如下方法制成柔性片材。由粗纱架提供约30-2000根小于约12旦尼尔单丝的纱束，更优选地约100根小于约7旦尼尔单丝的纱束，并刚好在涂敷前将其引导通过导向装置和平压机进入准直梳。准直梳使单丝校直在同一平面上并基本平行，还呈单向形式。然后把单纤维夹在脱模纸之间，其中一层脱模纸涂上湿的基体树脂。然后让该系统通过一组压辊，完成单纤维的浸渍。去掉上部的脱模纸，卷在收带盘上，同时浸渍的单纤维网穿过加热管道炉，以除去溶剂，然后吸收其溶剂。另一方法是，可以使用单层涂有湿的基体树脂的脱模纸，产生浸渍的单纤维网。一种这样的浸渍网被称为单向预浸料坯、带或片材状，并且是生产下述实施例某些带，“单带”的优选原料之一。

在本发明的另一个实施方案中，优选地把其中一层网切成可连续横过另一个以0°/90°取向网的宽度的长度，使两个如此浸渍的网连续交叉合叠。这样形成了连续的高强度纤维材料的柔性片材。参看U.S.P. 5 173138，作为参考文献列于本文。然后这一柔性片材(纤维层)，还可与下面讨论的薄膜一起，可以根据本发明的方法用来制成一种或多种带。该纤维层足够柔韧，以按照本发明的方法缠绕；然后，如果需要，或者通过极大量缠绕，或者通过固定它的方法，可以使其变得基本上很坚硬(按照悬垂性试验)。通过改变网的数量和取向，能够改变在带的环方向上的纤维重量百分数。一种达到改变在环方向上的纤维重量百分数的方法是由交叉合叠的材料和一层或多层单向带/材料制造复合片材(参看以下实施例)。例如，两个单向片材与一个交叉合叠的片材构成了具有约75％(重量)在环方向上纤维的不平衡织物。

在另一个实施方案中，一个或多个浸渍未固化热固性树脂的高强度单纤维网同样地制成了柔性片材，根据本发明，该片材绕着芯模缠绕成一条或多条带，接着进行树脂固化(或点固化)。

薄膜还可用作带的一层或多层，优选地用作外层。根据具体情况，一层薄膜或多层薄膜可与基体材料一起作为基体材料(层压)加入，或在基体材料之后加入。当薄膜作为基体材料加入时，优选地与纤维或织物(网)一起在芯模上缠绕，接着固结；芯模还可成为结构的一部分。薄膜厚度最小是约0.1密耳，只要薄膜长度仍足够柔韧到可制成带，其厚度就可以是如需要的厚度。优选的薄膜厚度是0.1-50密耳，最优选地是0.35-10密耳。由于各种原因，例如为了改变磨擦性质，为了增加阻燃性，为了提高耐化学性，为了增加耐辐射降解，和/或为了防止材料扩散到基体中，在带的表面上使用薄膜。取决于选择的薄膜、树脂和单纤维，薄膜可以或不可粘附到带上。加热和/或压力可产生所要求的粘合，或者有可能必需在薄膜与带之间使用热敏或压敏粘合剂，以产生所要求的粘合作用。可接受的粘合剂的例子包括聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯嵌段其聚物、热塑性弹性体、热塑性和热固性聚氨酯、热塑性和热固性多硫化物，和通常的热熔性粘合剂。

可在本发明中用作基体材料的的薄膜包括热塑性聚烯烃薄膜、热塑性弹性体薄膜、交联的热塑性薄膜、交联的弹性体薄膜、聚酯薄膜、聚酰胺薄膜、氟碳薄膜、聚氨酯薄膜、聚偏二氯乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜和多层薄膜。可以使用这些薄膜的均聚物或共聚物，这些薄膜可以是无取向的、单轴取向的或双轴取向的。薄膜可以含有颜料或增塑剂。

有用的热塑性聚烯烃薄膜包括低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丁烯，和结晶的乙烯与丙烯的共聚物的薄膜。可使用的聚酯薄膜包括聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯的薄膜。

可以通过由塑料薄膜包裹物制成的内衬材料在带被加热时收缩而施加压力；对于这种应用，可接受的材料例如是聚乙烯、聚氯乙烯和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。

为了固化热塑性树脂或使网彼此粘合，还可以为了使网与至少一层薄膜粘合，本发明带所承受的温度和/或压力随所使用的特殊系统而改变。例如，对于伸长链聚乙烯单纤维来说，取决于选择的基体材料种类，温度范围是约20-150℃，优选地约50-145℃，更优选地约80-120℃。压力范围可以是约10磅/英寸²(69千帕)-10,000磅/英寸²(69,000千帕)。当与温度低于约100℃配合时，时间少于约1.0分钟，仅使用压力约10磅/英寸²(69千帕)-500磅/英寸²(3450千帕)，就可使相邻的单纤维粘在一起。当与温度约100-155℃配合时，时间约1-5分钟，压力约100磅/英寸²(690千帕)-10,000磅/英寸²(69,000千帕)可使单纤维变形并压在一起(通常呈类似薄膜的形状)。当与温度约150-155℃配合时，时间1-5分钟，压力约100磅/英寸²(690千帕)-10,000磅/英寸²(69,000千帕)可使薄膜变得半透明或透明。聚丙烯单纤维的温度范围上限比ECPE单纤维应高约10-20℃。对于芳族聚酰胺单纤维，特别是Kevlar单纤维，温度范围应是约149-205℃(约300-400°F)。

可采用多种方法向芯模上的带施加压力。上文已提到有塑料薄膜的收缩包裹。热压处理是施加压力的另一种方法，在这种情况下还同时加热。每条带的外部可用可收缩的包装材料包裹，然后进行使材料收缩包裹的温度处理，因此给带施加压力。该带可以以环方向上在芯模上收缩包裹，这会固结整条带，或者使用与带的环方向垂直的放在缠绕芯模带周围的材料横过带表面，带能被收缩包裹；在后一种情况下，带的棱边能够保持未固结状态，而面是固结的。

利用弹性体树脂系统、热固性树脂系统或树脂系统，其中热塑性树脂与弹性体树脂或热固性树脂配合使用，以纤维层构成的许多带可只用压力处理，以固结其带。这是固结带的优选方法。但是，利用热塑性树脂系统，以连续的长度/厚度形成的许多带可以只用热处理使带固结，或热与压力配合处理使带固结。

在最优选的实施方案中，各纤维层的面密度约0.05-0.15千克/平方米。每个带的面密度是约0.5-40千克/平方米，优选地约1-20千克/平方米，更优选地约2-10千克/平方米。在SPECTRA SHIELD _复合无纺织物构成纤维层的实施方案中，这些面密度与每个带纤维层数相对应，每个带纤维层数是约10-400，优选地约20-200，更优选地约40-100。在本发明最优选实施方案的三带立方体设计中，该立方体的每个面有两条抗爆材料带，这样有效地使前述立方体每个面的纤维层数加倍。当使用的纤维不是高强度伸长链聚乙烯，而如SPECTRA _聚乙烯纤维时，层数可能需要增加以达到高强度和由优选实施方案提供的模量特征。

穿过环的“栓”可以是柔软的：绳、粗纱、单带、防护屏(优选与在栓的长度方向上大于80％的纤维)、编带、带子、织物(优选地与在栓的长度方向上大于50％(重量)的纱线不平衡)，及其组合。单带、防护屏和织物可卷起形成圆筒。它们可被缝合、用带子绑起或进行加热和加压，以达到某种固结。基体可以有或没有。在柔软/柔性栓中使用的优选纤维选自以下纤维：伸长链聚烯烃纤维、芳族聚酰胺纤维、聚苯并噁唑纤维、聚苯并噻唑纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、液体共聚酯纤维、聚酰胺纤维、玻璃纤维、碳纤维及其混合物。

柔软栓的标准如下。以下是截断带/带子特性之间的关系：(一个面上的带纤维拉伸强度(S_f)、带层数(n_p)、一层的端数(n_e)、纱线(端)旦尼尔(d)、栓-条宽度(b))，以及柔软栓(绳)参数：(另一个面上的绳纤维强度(S_r)、绳旦尼尔(d_r)。绳强度N＝S_rd_r)

(S_r×2×n_e×d×n_p×b)/4 Sinα＝d_rS_r

限制绳使其不移动(滑动)穿过栓孔(铰链)的方法(例如尾结、磨擦)影响角α，实际上正是以该角，绳子阻止带的端分开。结与尾部铰链越靠近并且结越紧，角α就越小。栓与铰链表面之间的较大磨擦导致相似的趋势。铰链的坚硬插入物限制其横向收缩，也导致了更小的α。

角α不应太小，因为当α→0，所需要的绳强度N＝S_rd_r→∞。如果角太大，带将不会起到合适的作用，使带过于放松，不会有效地参与爆炸抑制过程。

以下是计算所要求绳的强度的实例。认为带子由14层SPECTRASHIELD织物构成。

S_f＝30克/旦，n_p＝14层；各条的宽度b＝2英寸，那么根据(1)所要求绳的强度是

N[磅]＝11,088/Sinα， (2)

这可得到下表：

α° 5 10 15 30 45

N[磅] 127,000 63,800 42,800 22,170 15,680

将这些数与直径0.75的Spectra绳的强度相比(d_r＝162,000克；

S_f＝30克/旦，即Nr＝106,920磅)

如果允许α≥6°(b≤2英寸)，则该绳对于这种带的设计是足够结实的。

本发明使用的“栓”可以是刚性的，例如金属、塑料、陶瓷、木材、纤维加强复合材料及其组合。如果使用金属，它可选自于钢、钢合金、铝、铝合金、钛和钛合金。如果使用刚性的纤维增强的复合材料，增强纤维优选地选自于铝纤维、铝合金纤维、钛纤维、钛合金纤维、钢纤维、钢合金纤维、陶瓷纤维、伸长链聚烯烃纤维、芳族聚酰胺纤维、聚苯并恶唑纤维；聚苯并噻唑纤维；聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、液体共聚酯纤维、聚酰胺纤维及其混合物。增强纤维应该主要在长度方向。

刚性栓的标准如下。对于对称的铰链排列来说，最大的弯矩等于M_max＝qb²/8

通过由于弯曲造成的最大标准应力的方程式：

σ_max＝M_max/w_x

式中w_x＝πd³/32，对于直径d的具有圆形横截面的棒来说，我们得到带与铰链栓连接的等强度的条件

σ_B＝qb²32/8πd³

和下列标准：d³≥4qb²/πσb (1)

由足够的剪切强度条件得到以下栓的第二标准

τbπdy/4＝Q，

当Q＝qb/4，即

d²＝qb/τBπ (2)

例子：q＝22000磅；σB＝200ksi；τB＝100ksi；b＝2英寸

标准1：d≥0.824英寸

标准1：d≥0.375英寸

等式(1)和(2)的检验表明，当b降低时，所要求的栓直径随b降低(对于一定大小的开口来说，环的数量增加)而降低。

爆炸缓冲材料意指能改进集装葙抗爆性能的任何材料。在制成本发明集装箱组件时使用的优选爆炸缓冲材料是聚合物泡沫体，如蛭石颗粒物质；可冷凝的气体，优选不可燃烧的可冷凝气体；散热材料；发泡玻璃；微气球；气球；囊；中空球，优选地如篮球和网球之类的弹性体；灯芯纤维；以及这些材料的组合。这些材料用在抗爆集装箱中炸药或装有炸药的行李周围，并缓冲由爆炸发出的冲击波。

化学爆炸的特征在于迅速的自传播分解，这种分解放出大量的热，由于热对所产生气体或周围气体的作用而出现突然的压力效应。以重量为基础，水的蒸发热与由炸药释放的热相似。假如能够实现快速热传递，水就具有大大降低爆炸过压的能力。达到这种所期望作用的一种技术是在炸药周围放置散热材料。有效的散热材料包括含水泡沫材料；其中含有如甘油、乙二醇之类的防冻剂的水溶液；水合无机盐；含水凝胶，优选地是增强的含水凝胶；含水喷雾剂；湿海绵，优选地弹性湿海绵；湿的异形纤维；湿的织物；湿的毡；和这些材料的组合。含水泡沫材料是最优选的，具体地具有密度约0.01-0.10克/立方厘米，更优选地约0.03-0.08克/立方厘米的含水泡沫。

通常，含水泡沫材料通过许多机制在水相内将爆炸能量转化成热能。在爆炸之后，大多数集装箱都排出气体，当压力降低到某一临界值之下时，凹陷的泡沫材料再一次膨胀，从而导致再次缓慢释放气体。这些泡沫材料的存在降低了能量由集装箱转移到周围环境的速度，因此降低了危险。优选地用气体(起泡剂)制备本发明所使用的含水泡沫材料，该气体不支持燃烧并且是可冷凝的。可冷凝意指在压力下，气体将由气相变为液相，同时放出其冷凝热，这加热了与该气体紧密接触的水溶液。为特别应用选择的气体应取决于室温和集装箱(里面放置气体)能够承受的压力。优选的气体包括烃，如丙烷、丁烷(两种异构体)和戊烷(所有的异构体)；二氧化碳；无机气体，如氨、二氧化硫；碳氟化合物，具体地氢氯氟碳和氢氟碳，例如像从AlliedSignal Inc.购买的GENETRON_系列冷冻剂，如出版于1995年1月的AlliedSignalGENETRON_ Products Brochure(AlliedSignal GENETRON_产品小册子)所述，作为参考文献列于本文；以及这些化合物的组合。优选的气体是异丁烷，它可于适当的压力下冷凝，压力在室温时约30磅/英寸²。可以使用可冷凝气体与不可冷凝气体的混合物。例如，异丁烷与四氟甲烷的混合物能在室温下应用。爆炸过压会导致异丁烷冷凝，但四氟甲烷还保持气态。优选的气体具有低声速。

为了迅速分散含水泡沫材料，要求使用不会在压力筒中冷凝的气体与冷凝气体的组合。当泡沫材料分散时，残余的内容物被冷却。因此重要的是有永久的气体存在，使分散速度不会慢下来。二氧化碳、氮、一氧化氮或四氟化碳能用作这样的气体。蒸发以提供推进剂作用的气体在分散期间冷却了压力筒，并减慢了排出气体的速度。

选择含水泡沫材料的起泡剂所作的考虑还能够用于选择用作可折叠集装箱(没有含水泡沫材料)中的爆炸缓冲材料的气体。这样的气体可方便地封闭在集装箱中的囊内。

下述实施例便于更全面地理解本发明，但并不对本发明有所限制。在实施例中使用了以下技术术语：

(a)“面密度”是以千克/平方米计的每单位面积结构的结构重量。嵌板的面密度是嵌板的重量除以嵌板的面积。对于具有多边形横截面的带，每个面的面密度是该面的重量除以该面的表面积。在大多数情况下，所有面的面密度是相同的，可称作结构的面密度。但是在某些情况下，不同的面的面密度是不同的。对于具有圆形横截面的带，面密度是带的重量除以带的外部表面积。对于立方体集装箱，面密度是构成箱子面的六个嵌板的每一嵌板面密度，并不包括铰链或栓的面密度。

(b)“复合材料的纤维面密度”等于每单位面积复合材料的纤维增强物的重量。

(c)“C₅₀”，一种抗爆的量度标准，其C₅₀是以50％时机使集装箱/管断裂的炸药量(以盎司计)(其中C₀代表没有失效/断裂，C₁₀₀代表100％时机失效)测定的。如果一个量下发生失效，而在下一个较低的量没有发生失效，将两个量平均就可计算出C₅₀。

在下述实施例中，使用的炸药是C4，它是90％RDX(环-1，3，5-三亚甲基-2，4，6-三硝基胺)和10％增塑剂(聚异丁烯)，它是Hitech Inc.的产品，是具有冲击波速度8200米/秒(26,900英尺/秒)的A级炸药。

提出说明本发明原理的特定技术、条件、材料、比例和报告数据是示范性的，不应构成对本发明保护范围的限制。

实施例1

本实施例中的所有集装箱都是立方体形状，由支撑壳构成，三个互相垂直的增强纤维/织物带缠绕在支撑壳周围。该立方体内边长15英寸。

建造材料如下。支撑立方体壳由0.25英寸厚的胶合板制成，胶合板沿着内边缘钉在0.75×0.75英寸模压木条上。壳重约3.20千克。立方体壳的六个面中的一个面保持打开状态，即没有任何胶合板。其带由SPECTRA单带和SPECTRA SHIELD织物制成，SPECTRA单带是AlliedSignal，Inc.的产品(在20％(重量)Shell KRATON D 1107橡胶的基体中平行排列的SPECTRA 1000^TM高性能伸长链聚乙烯纤维，面密度约0.0675千克/平方米，9.6端/英寸，1300旦尼尔纤维，每根纤维为240根单纤维)，SPECTRA SHIELD织物也是AlliedSignal，Inc.的产品，该带含有两层互相正交的单带层压材料，具有面密度约0.135千克/平方米，即是单带的双倍。此外单独使用织过的SPECTRA织物制成某些带。织物由Clark-Schweble Inc.Anderson，NC 29622编织，955型，面密度约3.26英两/平方码，每英寸55×55经纱，平纹织法，使用215旦尼尔的SPECTRA 1000经纱；1000/215/3 SPECTRA缝纫线，即用三股215旦尼尔SPECTRA 1000纱的经纱制成，由Advance Fiber Technology Corp.，15Industrial Rd，Fairfield，Nj 07006制造。织过的KEVLAR_织物也单独用于制成某些带。该织物也由Clark-Schweble Inc.编织，745型，13.6英两/平方码，KEVLAR 129纤维，3000旦尼尔，每英寸17×17经纱，平纹织法。

建造三个相同的集装箱，C1-C3，其中三条带的每一条都是连续并可移动，以得到通往内部的入口(参看图8A-8F，注意内部胶合板壳未绘出)。制造这些集装箱作为对照，该箱的三条带中有一条在其长度上被截断，即是不连续的带，这些集装箱能够通过把栓插入铰链的这类关闭机制打开或关闭。

每个立方体形箱子的六个面名称如下：打开的面＝前，其他五个面分别是顶、底、左、右和后。对于对照的箱子C1-C3来说，内带11采用下述方法制造。在前、顶、后、底周围绕两层15英寸宽的连续SPECTRASHIELD织物条，接着34层SPECTRA单带，接着再两层SPECTRA SHIELD织物。用2密耳厚的线性低密度聚乙烯(LLDPE)薄膜覆盖在该带的内部和外部，便于其带在壳上和壳外滑动。如果需要，用双面胶带把各层粘在一起。中间带12由两部分构成：第一部分，不可移动的部分，和第二部分，可移动的部分。带12的第一部分由4层15英寸宽的SPECTRASHIELD织物作成，绕在壳的顶、右、度和左面。其带12的第二个可移动部分由两层SPECTRA SHIELD织物、26层SPECTRA单带和又两层SPECTRASHIELD织物组成。像带11一样，用LLDPE薄膜，并按照带12第一部分包裹物的方向覆盖。外带13由25个16英寸宽、955型的SPECTRA织物(由Clark-Schwebel生产，用100/215/3 SPECTRA线点缝合)制成，绕在箱子的前、左、后和右面。这三个箱子的重量如表1所示。

另外三个集装箱，1-3，除了内带11′、11″、11(参看图11A-11C)外分别都按上述方法制造，它们构成本发明的一部分，它能够通过胶合板壳前的开口面打开以通往内部。这些带的一个重要特点是在环方向上，即环绕着胶合板壳的方向的任何纤维都没有被切成不连续的纤维，从而损失掉强度。

在标准带中，任何纤维都遵循圆形路径缠绕在集装箱周围。要说明的是，在截断的/不连续带中，任何纤维都将遵循缠绕在集装箱周围的路径以到达一给定的点，然后改变方向180度，从另一端循环回到起点。为了制造这么一条带，15英寸宽的SPECTRA单带绕着PVC管的两部分缠绕，这两个PVC管互相平行安放在旋转框架中。这些管子长15英寸，内径1英寸，外径1.3英寸，分开约0.63英寸(远得足以使带可以安装在四个15英寸集装箱面的周围，并在带的两端有环的重叠)。每个PVC管已用乙烯基酯树脂(SILMAR)粘到4层SPECTRA织物(尺寸为5.5×14.75英寸)的层压板。KEVLAR板互相相对。为了得到与对照集装箱相同的面密度，绕着PVC管缠绕17层15英寸宽的SPECTRA单带，接着缠绕两层SPECTRASHIELD织物。这些15英寸宽的层在一个管子上分开排成七条大约2英寸宽的条。每条聚在一起并绕着管子扎成1英寸宽的环。在另一个管子上，以相似的方法聚集六个中心定位的两英寸宽的条，侧面放两个一英寸宽的条。以这一方法，在这两个管子的每一个管子上，对于拥有一条纤维束的每一部分来说，相应的部分不接触纤维。将这些部分锯开，因此得到两个半铰链。通过把栓插入剩余的管部分而使它们联锁和连接起来。注意在铰链制造过程中不切任何纤维(除了覆盖单带的2层SPECTRA SHIELD织物反向纤维)，因此没有损失强度。本发明的这三个集装箱1-3是相同的，除了铰链的栓之外。这三个集装箱1-3的面密度与对照箱子C1-C3的面密度相同。

在集装箱1中，栓是刚性的钢栓，AERMET 100，HT 303769，NOJ-7781-01，来自Carpenter Technology Corp.，Carpenter SteelDivision，Reading，PA 19612，直径1.01英寸，长度15.75英寸，重量1646克(41.1克/厘米)。

在集装箱2中，栓是柔软的SPECTRA绳，Part Code 7102048SZZL，Maxibraid-Maxijacket，灰色，来自Yale Cordage Co，Rigging Division，100 Fore Street，Portland，ME 04101，绳索直径0.75英寸，长度67英寸，重量307克(1.80克/厘米)。这条绳子穿过铰链的万向接头(环)，在两端留下同样多余的头。在铰链的一端打两个结，保持完整。在插入绳后在另一端尽可能近的打一个结。多余的绳和结推入集装箱内。

在集装箱3中，以如下方法制造栓。绕着一个直径0.5英寸的铝棒纵向缠绕SPECTRA单带：绕着直径0.5英寸直径的铝棒缠绕十五层单带，与纤维方向正交为10英寸宽，在纤维方向为46英寸长，该铝棒15英寸长，在46英寸长单带束上纵长居中。用绝缘带缠绕将单带包裹物捆轧在一起，除了铝棒任一端留下2英寸的地方。带中这两英寸间隙增加了棒的任一端的柔韧性，因此单带包裹物可折叠靠近棒的部分。重量如下：铝棒136克，单带304克，绝缘带20克，总重量460克(铝棒3.57克/厘米，单带束2.60克/厘米)。栓穿过铰链的万向接头(环)，在铰链的万向接头中位于包裹的铝棒部分的中心。铰链任一端上的多余长度的“栓”折叠在有铰链的前部附近的集装箱两面的外部。集装箱1-3的重量列在表2中。

分别用1.5、2.5、3.0盎司C4试验了对照集装箱/箱C1-C3。有带的装有炸药的所有集装箱都保持完整无缺；夹板内壳破裂得很厉害。

用2.0盎司C4试验了本发明的集装箱1-3(有连接栓的截断的/不连续的带)：集装箱1，它使用刚性的钢栓，装有炸药。看到栓没有发生任何扭曲。PVC导向套管粉碎。集装箱2，它使用SPECTRA绳，装有炸药。看到绳没有受到任何损坏，但PVC导向套管又被粉碎。集装箱3，它使用SPCTRA单带包裹的铝棒，装有炸药。栓有点弯曲，PVC导向套管粉碎。

预期4盎司C4会使对照箱失效。假定是这个结果，计算C₅₀是3.5盎司。带有截断带的每个集装箱的C₅₀大于2.0盎司。

实施例2

参看图10A-10E，制造并试验了LD3型加固的飞机行李集装箱。该集装箱是矩形箱，尺寸约77英寸长×56英寸宽×63英寸高。在一面的底部制造一个约20英寸长×56英寸宽×20英寸高的梯级，便于带的包裹。该箱由玻璃纤维/蜂窝夹心塑料板制成，0.5英寸厚，使用的板材总重95磅(从Teklam购买，part N505EC，有玻璃纤维/环氧化物皮和NOMEX_蜂窝)。结构玻璃纤维/蜂窝壳在前面有一个开口，40英寸×40英寸。所有的板预先切成面的尺寸，用热熔融的热塑性胶(#3789 Jet-Melt粘合剂，3M公司的产品)把它们组装成集装箱。该壳提供箱子的结构功能，当箱子装满时它保持形状，并能以一种用户特别喜欢的方式装货或卸货。

最初由三个互相增强的、垂直的带提供抑制爆炸的功能，这些带来自SPECTRA SHILD织物(两条连续的带构成中间带和外带，一条带有铰节的截断的/不连续的带构成内带)。盖住壳中开口区域的截断带由14层SPECTRA SHIELD织物构成，54英寸(4.5英尺)宽，因此壳中开口宽度两端重叠约7英寸。通过把平行纤维沿环的方向切割，把尾部(到6英寸深)再分成2英寸的条，从而得到铰链连接。这些条各自从其面上对称折叠起来，在折叠中使用双面胶带，使条仅有1英寸宽。PVC塑料管的部分(内径1.4英寸，宽1英寸)固定在各条的内部，从而产生规则的圆形开口，连接栓(直径1.375英寸，AERMAT 100硬钢栓，长54英寸，重量27磅，从Carpenter Technology Corp.，Carpenter Steel Division，Reading，PA 19612购买)可通过该开口插入。截断内带与箱子分开制备。

参看图10A和10C，可以看到比箱子的宽度窄的连续次带，通过直接缠绕在箱子上而形成的。各条次带有14包裹/层的SPECTRA SHIELD织物。在前、顶、后、底方向，在箱子上直接把次带缠到开口的面上(参看10A)，之后在箱子上方放置截断的内带，栓连接穿过入口的中间。栓呈水平位置。通过直接在箱子上缠绕，制成与其他次带相似的两条额外的连续次带。这些次带还放在入口的任一面上，但在前、侧、后、侧方向上缠绕(参看图10C)。这些次带永久固定在箱子上，前通过双面胶带(与产品465相似，2密耳Hitact ADH Transfer Tape，从3M公司购买)把它们固定住。

把0.125英寸厚的铝的三角楔子(约21英寸长×56英寸宽×20英寸高，端封闭)放在梯级中，其底部在缠绕中带之前放到外部。这个楔子，与带梯级的箱子一起，构成LD3飞机行李集装箱的截短了的面。通过在侧、顶、侧、底方向上缠绕SPECTRA SHIELD织物，盖住内带的相应部分(顶和底)，形成中间带。由于中间带不妨碍箱子打开，因此它永久固定在箱子上。与上文所述相似，用双面胶带把它固定在箱子上。

外带制作成可移动的。通过把整个宽度54英寸的SPECTRA SHIELD织物14层沿侧、前、侧、后方向缠绕而制得外带。外带放在集装箱上，因此它可在垂直方向上移动。该带的高度使它下来越过缩短面的楔子部分。对于商业应用来说，该带应有这样的高度，以不使其延伸到缩短面的楔子部分之下。

与上文所述相似，通过在缠绕过程中在SPECTRA SHIELD织物之间定期放双面胶带，得到带的完整。箱子中所用的SPECTRA SHIELD织物总量是140磅。

以如下方法试验该集装箱。在一件普通行李中放置1盎司C4。其他普通行李中装普通的乘客衣物和梳妆用具，这些行李在集装箱内一层一层堆放，直到集装箱约半满。然后把装有C4炸药的行李放在集装箱(盒)的几何中心。然后加上额外几层普通行李，直到箱子约三分之二满。再用带栓的内带束紧并把外带滑到适当的位置，使集装箱(盒)组装好。然后引燃C4。预期该盒成功地控制了爆炸，纤维带，包括使用栓关闭机构的截断的内带(门)，没有失效。

由以上描述，本技术领域的技术人员可以很容易确定本发明的基本特征，并且在不偏离其精神和范围条件下，可以对本发明作出各种改变与修改，使其适合各种应用与条件。

表1

对照箱重量(千克)样品外带可移动中间带内带胶合板壳+4层壳总重量C1 1.82 1.54 1.91 3.47 8.75C2 1.77 1.55 1.90 3.50 8.71C3 1.78 1.53 2.03 3.16 8.49

表2

本发明集装箱的重量(千克)集装箱/总重量外带胶合板壳、内和中间带组件栓

(没有栓)1/10.71千克 1.81千克 7.25千克 1.65千克2/9.23千克 1.72千克 7.20千克 0.31千克3/10.00千克 1.79千克 7.75千克 0.46千克

Claims

1、一种强制带，它包括：

一条带，所述带具有长度和宽度，有至少一个纤维网，该网韧度至少约10克/旦，拉伸模量至少约200克/旦，至少约50％(重量)所述纤维含有沿着所述带的长度基本上连续长度的纤维，所述带在其长度被截断，从而产生两端，所述的每一端有至少一个完整环。

2、根据权利要求1所述的强制带，其中栓包含穿过环插入的刚性材料，使带关闭，所述材料选自于金属、塑料、陶瓷、木材、纤维增强复合材料及其组合。

3、根据权利要求1所述的强制带，其中栓包含穿过环插入的刚性的纤维增强复合材料，使带关闭，所述增强纤维选自铝纤维、铝合金纤维、钛纤维、钛合金纤维、钢纤维、钢合金纤维、陶瓷纤维、伸长链聚烯烃纤维、芳族聚酰胺纤维、聚苯并噁唑纤维、聚苯并噻唑纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、液体共聚酯纤维、聚酰胺纤维及其混合物。

4、根据权利要求1所述的强制带，其中栓包含穿过环插入的柔性材料，使带关闭，所述柔性材料选自伸长链聚烯烃纤维、芳族聚酰胺纤维、聚苯并噁唑纤维、聚苯并噻唑纤维、聚乙烯基醇纤维、聚丙烯腈纤维、液体共聚酯纤维、聚酰胺纤维、玻璃纤维、碳纤维及其混合物。

5、根据权利要求1所述的强制带，其中栓包含穿过环插入的柔性材料，使带关闭，所述柔性材料选自绳、粗纱、单带、防护屏、编带、带、织物及其组合。

6、根据权利要求1所述的强制带，其中纤维网是在树脂基体中。

7、根据权利要求6所述的强制带，其中在所述环中基本上所有的纤维材料都包含在所述环的环方向上平行排列的连续长度的纤维。

8、一种集装箱组件，该组件包含与集装箱组合的权利要求1所述的强制带，所述强制带围绕着箱子，使箱子抗爆炸。

9、一种屏障构件，该构件包含一个面，所述面有规则的多边形周边，该周边有多个基本平行的侧面，每个所述的平行的侧面终接于至少一个与其面成整体的环，所述面有至少一个纤维网，其网韧度至少约10克/旦，拉伸模量至少约200克/旦，至少约50％(重量)所述纤维包含在所述环的方向上排列的基本上连续长度的纤维。

10、一种抗爆集装箱组件，它包括：

a.一个盖，所述盖有多边形周边，其周边有第一个和第二个基本平行的侧边，每个所述平行的侧边终接在于至少一个完整的环，所述盖有至少一个纤维网，其网韧度至少约10克/旦，拉伸模量至少约200克/旦，至少约50％(重量)所述纤维包含基本上连续长度的纤维，它们基本上垂直于所述第一个和第二个侧边，并在所述环的方向上排列；

b.集装箱，所述集装箱有一个壁并在壁中有一个入口，所述壁在相对所述入口的第一个和第二个侧面上有至少两个完整的环；

c.所述盖的第一个侧面上的环与所述入口的第一侧面上的环的连接构件；和

d.所述盖的第二个侧面上的环与所述入口的第二个侧面上的环的连接构件，所述盖覆盖着所述的入口。

11、在集装箱组件中，该组件包括集装箱，其集装箱有壁并在所述壁上的入口，其改进包括：由纤维材料制成的铰链，所述铰链有一对终端间隔的半铰链、同轴排列的万向接头，它们通过栓连在一起，以盖住入口，所述半个铰链的一部分与集装箱壁的一部分成为整体并盖住集装箱壁的一部分。