CN1826440A - 柔性的防剌穿/防冲击制品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种保护穿着者免受刺穿和冲击伤害的制品，该制品由防剌穿片和防冲击片制成。每种片由柔性织物层制成。防剌穿片中的织物由线性密度为50－600旦尼尔的第一种纱线制成，该纱线包含多个长丝。在经向和纬向上都有40－100个第一种纱线/英寸。防冲击片中的织物由线性密度为100至不超过840旦尼尔的第二种纱线制成，该纱线包含多个长丝，这些长丝提供20,000,000到不超过90,000,000个长丝跨接/平方英寸。在经向和纬向上都有5至小于40个第二种纱线/英寸。

Description

柔性的防刺穿/防冲击制品
发明背景
发明领域
本发明涉及用于防冲击威胁和防止被尖锐器件例如锄、钉子、锥子等刺穿(或刺伤)威胁的柔性衣服。这些衣服必须尽可能柔软以确保足够舒适从而适宜穿着。能提供这些保护作用的柔性衣服也通常称为防护衣。
现有技术的描述
能保护穿着者免受冲击威胁、或子弹的防护衣已经在商业上应用一段时间。
能保护穿着者免受刺穿(或刺伤)威胁的防护衣在九十年代中期在商业上应用。例如，1996年11月26日发表的美国专利5,578,358(Foy等)和1997年4月22日颁发的美国专利5,622,771(Chiou)公开了防刺穿的柔性制品，基本上由织物组成，织物紧密因子是至少0.75，由小于500分特的芳族聚酰胺纱线织造而成。
用于防冲击威胁的防护衣不是必须能有效防止刺穿。相反的情况也是如此，即保护穿着者不被刺伤的防护衣也不是必须能有效防止冲击威胁。
最近，已经出现了在单一保护性衣物中能保护穿着者免受多种类型的穿透伤害(包括刺穿和冲击威胁)的防护衣。例如，美国专利6,103,646(Chiou)公开了层状结构的组合以防止刺穿和冲击威胁。其外表面是穿透冲击面(strikeface)，包括从线性密度小于500分特的芳族聚酰胺纱线紧密织造的织物层。内表面包括防冲击层。
美国专利5,960,470(Bachner)公开了一种防刺穿片，包含多层织造片材的柔性层，具有至少60个补头(end)/英寸芳族聚酰胺纤维的织纹，其中芳族聚酰胺纤维由长丝构成，这些长丝提供50,000,000到90,000,000个长丝跨接/平方英寸(7,750,015到13,950,027个长丝跨接/平方厘米)，以及至少两个子片。该专利还公开了这种防刺穿片可以与防冲击片组合，其中防冲击片位于防冲击/防刺穿衣物的冲击面上，或防冲击片位于两个防刺穿片之间。此外，美国专利6,131,193(Bachner)和6,219,842(Bachner)公开了一种防冲击/防刺穿衣物，含有具有芳族聚酰胺纤维的防剌穿片，所述纤维提供50,000,000到90,000,000个长丝跨接/平方英寸(7,750,015到13,950,027个长丝跨接/平方厘米)，以及至少一种具有大于90,000,000个长丝跨接/平方英寸(大于13,950,027个长丝跨接/平方厘米)的织造纤维的防冲击片，和任选地复合片。
发明概述
在本发明的第一方面，防刺穿和防冲击制品包含防刺穿片和防冲击片。防剌穿片具有多个彼此相邻的第一织物的柔性层。第一织物是由经向和纬向上的多个第一种纱线制成，其中第一种纱线具有50-600旦尼尔(55-660分特)的线性密度，并且包含多个第一种长丝，在经向和纬向上都有40-100个第一种纱线/英寸(15.7-39.4个第一种纱线/厘米)。
防冲击片具有多个彼此相邻的第二织物的柔性层。第二织物层是由经向和纬向上的多个第二种纱线制成，其中第二种纱线具有100至不超过840旦尼尔(110至不超过930分特)的线性密度，并且包含多个第二种长丝，这些长丝在所述第二种织物中提供20,000,000到不超过90,000,000个长丝跨接/平方英寸(3,100,006到不超过13,950,027长丝跨接/平方厘米)。在经向和纬向上都有5至小于40个第二种纱线/英寸(2至小于15.7个第二种纱线/厘米)。
还已经发现可以在保持优异防刺性能的同时更大程度地改进防冲击性能，其中防刺和防冲击制品包含防剌穿片和防冲击片，其中防剌穿片具有能提供25,000,000到不超过300,000,000个长丝跨接/平方英寸(3,875,007到不超过46,500,093个长丝跨接/平方英寸)的纤维，防冲击片具有能提供20,000,000到不超过90,000,000长丝跨接/平方英寸(3,100,006到不超过13,950,027个长丝跨接/平方英寸)的纱线。
本发明的适用性的其它范围将从下面的详细描述变得显而易见。但是，应该理解的是详细描述和具体实施例虽然描述了本发明的实施方案，但是仅仅是为了说明目的，因为本领域技术人员将根据详细说明能够在本发明的精神和范围内进行各种改变和改进。应该理解的是上述总体描述和以下的详细描述都仅仅是示例性和解释性的，并不限制本发明。
附图简述
图1显示了本发明的防刺穿和防冲击制品的放大透视图。
详细描述
本发明的保护性制品特别用于提供防止被尖锐器件例如锄、钉子、锥子等刺穿以及防冲击的双重保护。更重要的是，警察、狱警(correctional officer)和保安人员将通过同一保护衣物获得防刺和防冲击的同时保护。
一般，柔性的防刺性制品是使用由具有高韧性和刚性的纱线材料织造的织物层制成；其中，防刺穿程度是纱线的线性密度和织纹的紧密性的函数。纱线的线性密度越低且织纹越紧密，防刺穿性就越大。
一般，柔性的防冲击性制品是在足够的层中使用由具有高韧性和刚性的纱线材料织造的织物层制成以有效地防止特定伤害。用于防冲击的织物通常使用具有较高线性密度且当织造时与织纹紧密性几乎无关的纱线，除了避免极紧密的织纹以避免由于编织过硬而损害纱线纤维。
为了形成能有效地同时防刺和防冲击穿透的保护结构，以前已经提出材料的组合。在这里，本发明人已经发现了完全不同的材料组合，能显著改进保护作用。
本发明的特定组合使用防刺材料和防冲击材料，显示良好的防冲击作用和良好的防刺作用，并与以前已有的有效防冲击防刺穿透的保护结构相比具有优异的性能。十分重要的是，已经发现能提供优异防冲击和防刺作用的柔性衣物是由不会受到导致高生产成本的生产限制的纤维制成。
本发明的防冲击和防刺制品可以如下制备：将由多个防刺织物层制成的防剌穿片和由多个防冲击织物层制成的防冲击片面对面地放置在一起，按照需要在它们之间有或没有其它材料层。这些用于形成制品中片的层可以例如缝制在一起，或者它们可以堆叠在一起并且例如保持在织物包装中连接。这些构成每种片的层通常放置在一起，从而该复合材料可以视为具有不同层部分的结构。
图1显示了本发明的防冲击和防刺制品10，具有由防冲击织造织物的层12形成的防冲击片11以及由防刺织造织物的层14形成的防剌穿片13。
防剌穿片是由多个彼此相邻的防刺织物的柔性层制成，该织物是由经向上的多个第一种纱线和纬向上的多个第一种纱线制成。防剌穿片的第一种纱线具有50-600尼尔(55-660分特)的线性密度。在经向和纬向上都有40-100个纱线/英寸(15.7-39.4个第一种纱线/厘米)。在一个实施方案中，在经向和纬向上都有45-80个纱线/英寸(17.7-31.5个纱线/厘米)。
防剌穿片的第一种纱线是由多个长丝制成。在一个实施方案中，这些长丝在防剌穿片的织物中提供25,000,000(3,875,007)到不超过300,000,000(46,500,093)个；大于90,000,000(13,950,027)到不超过250,000,000(38,750,077)个；或25,000,000(3,875,007)到小于50,000,000(7,750,015)个长丝跨接/平方英寸(/平方厘米)。在另一个实施方案中，防剌穿片的纱线具有至少10g/旦尼尔(9g/分特)的韧性和至少2％的断裂伸长率。在另一个实施方案中，防剌穿片的第一种纱线具有50-600旦尼尔(55-660分特)的线性密度，优选100-500尼尔(110-550分特)，和这些长丝具有0.3-8.0旦尼尔(0.33-8.9分特)的线性密度，优选0.5-4.0旦尼尔(0.55-4.44分特)。在另一个实施方案中，防剌穿片具有0.15到不超过1.50磅/平方英尺(732到不超过7320克/平方米)的面密度，优选0.2到不超过0.90磅/平方英尺(优选976到不超过4394克/平方米)。
防冲击片是由多个彼此相邻的防冲击织物的柔性层制成，这些织物层是由经向上的多个第二种纱线和纬向上的多个第二种纱线制成。防冲击片的第二种纱线具有100至不超过840旦尼尔(110至不超过930分特)的线性密度，并且在经向和纬向上都有5至小于40个第二种纱线/英寸(2至小于15.7个第二种纱线/厘米)。防冲击片的纱线包含多个长丝，这些长丝在所述防冲击片的织物中提供20,000,000(3,100,006)到不超过90,000,000(13,950,027)个长丝跨接/平方英寸(/平方厘米)，优选35,000,000(5,425,010)到85,000,000(13,175,026)个长丝跨接/平方英寸(/平方厘米)。在一个实施方案中，在经向和纬向上都有10-36个纱线/英寸(3.94-14.2个纱线/厘米)。在另一个实施方案中，防冲击片的纱线具有100-800旦尼尔(110-890分特)、优选150-750旦尼尔(167-833分特)的线性密度，和这些长丝具有0.3-8.0旦尼尔(0.33-8.9分特)的线性密度，优选0.5-4.0旦尼尔(0.55-4.44分特)。在另一个实施方案中，防冲击片的纱线具有至少10g/旦尼尔(9g/分特)的韧性和至少2％的断裂伸长率。
防冲击片和防剌穿片可以实际上按照任何顺序放置。在一个实施方案中，防冲击片位于穿透冲击面；在另一个实施方案中，防剌穿片位于穿透冲击面。优选防剌穿片位于穿透冲击面上。
多于一个的防剌穿片和/或防冲击片可以用于形成防冲击和防刺制品。例如防冲击和防刺制品可以包含防剌穿片作为冲击面，在相邻位置上是防冲击片，然后是另一防剌穿片作为内表面紧贴穿着者的身体。
在另一个实施方案中，防冲击织物的层和防刺织物的层不是互相混合的，使得防冲击片和防剌穿片是基本分离的。在另一个实施方案中，防冲击织物的层和防刺织物的层是互相混合的，使得防冲击片和防剌穿片不是分开的。但是，优选的是，这些层和片应该按照防冲击片和防剌穿片基本分开的方式排列。
优选的是，多个第一种和第二种层12、14中的至少一层的织物是织造的。最优选的是，多个第一种和第二种层12、14中的所有织物都是织造的。但是，这种织物可以是织造的、编织的或非织造的结构。“非织造”是指纤维的网络，包括单向的(如果包含在基体树脂内)、毡化的等。“织造”是指任何织物织纹，例如平纹织纹、四经破缎纹、席纹织纹、缎纹织纹、斜纹织纹等。平纹织纹是最常见的。
防冲击织物的多个层可以由相同或不同的材料制成。相似地，防刺织物的多个层可以由相同或不同的材料制成。防冲击织物和防刺织物的这些层可以由相同或不同的材料制成。
防冲击织物和/或防刺织物的这些层也可以独立含有基体树脂或粘合剂。在一个实施方案中，织物的这些层被基体树脂基本上围绕和基本上浸渍，这些基体树脂包含热固性树脂或热塑性树脂，或它们的混合物。
各种合适的热固性树脂和热塑性树脂以及它们的混合物是现有技术中公知的，并可以用作基体树脂。例如，热塑性树脂可以包括一种或多种聚氨酯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚酯、聚醚醚酮、聚酰胺和聚碳酸酯等。热固性树脂可以是一种或多种基于环氧基的树脂、基于聚酯的树脂和酚醛类树脂等，优选聚乙烯醇缩丁醛酚醛树脂。混合物可以是热固性树脂和热塑性树脂的任何组合。
在一个实施方案中，有2-32个、优选5-25个防刺织物层。在另一个实施方案中，有10-70个、优选15-60个防冲击织物层。
在一个实施方案中，本发明的防冲击和防刺制品对抗9mm子弹的V50冲击性能是至少350m/秒。在另一个实施方案中，本发明的防冲击和防刺制品作为第一种制品，具有比第二种制品更好的冲击V50性能，其中第二种制品包含具有与第一种制品相同面密度的防冲击片和防剌穿片，但是在第二种制品的防冲击片中具有大于90,000,000(13,950,027)个长丝跨接/平方英寸(/平方厘米)。
可以位于防冲击片和防剌穿片之间的其它层材料包括例如衬垫材料、粘合剂材料和防水材料等。
用于在本发明中制备防刺和防冲击织物层的纱线可以由有机纤维制成，包括聚酰胺、聚烯烃、聚苯并噁唑、聚苯并噻唑、聚{2，6-二咪唑并[4，5-b4’，5’-e]亚吡啶基-1，4(2，5-二羟基)亚苯基}(PIPD)，或它们的混合物。优选纱线由聚酰胺制成。
当聚合物是聚酰胺时，优选芳族聚酰胺。“芳族聚酰胺”表示其中至少85％酰胺键(-CO-NH-)直接与两个芳环连接的聚酰胺。合适的芳族聚酰胺纤维描述在W.Black等的Man-Made Fibers-Science andTechnology，第2卷，297页中(Interscience Publishers，1968)的题为“Fiber-Forming Aromatic Polyamides”的章节中。芳族聚酰胺纤维也公开在美国专利4,172,938、3,869,429、3,819,587、3,673,143、3,354,127和3,094,511中。
添加剂可以与芳族聚酰胺一起使用，已经发现最多10重量％的其它聚合物材料可以与芳族聚酰胺共混，或者可以使用共聚物，其具有多达10重量％的其它二胺取代芳族聚酰胺中的二胺，或具有多达10重量％的其它二酰氯取代芳族聚酰胺中的二酰氯。
优选的芳族聚酰胺是对-芳族聚酰胺，聚对苯二甲酰对苯二胺(PPD-T)是优选的对-芳族聚酰胺。PPD-T表示从对苯二胺与对苯二甲酰氯的摩尔/摩尔聚合获得的均聚物，以及从引入少量其它二胺与对苯二胺和少量二酰氯与对苯二甲酰氯获得的共聚物。一般而言，其它二胺和其它二酰氯的用量可以达到对苯二胺或对苯二甲酰氯的约10摩尔％，或可能稍高，前提仅仅是其它二胺和其它二酰氯没有干扰聚合反应的反应性基团。PPD-T也表示从引入其它芳族二胺和其它芳族二酰氯比如例如2，6-萘二酰氯或氯代-或二氯代对苯二甲酰氯或3，4’-二氨基二苯基醚获得的共聚物。
当聚合物是聚烯烃时，聚乙烯或聚丙烯是优选的。聚乙烯表示主要线型的聚乙烯材料，优选分子量大于1,000,000，可以含有少量的支链或共聚单体不超过5个改性单元/100个主链碳原子，以及还可以在其中混合不大于约50重量％的一种或多种聚合物添加剂，例如1-链烯聚合物，特别是低密度聚乙烯，聚丙烯等；或者低分子量添加剂，例如通常结合的抗氧化剂、润滑剂、紫外屏蔽剂和着色剂等。这些常称为扩链聚乙烯(ECPE)。相似地，聚丙烯是主要线型的聚丙烯材料，优选分子量大于1,000,000。高分子量线型聚烯烃纤维是可以从商业获得的。在美国专利4,457,985中讨论了聚烯烃纤维的制备。
聚苯并噁唑(PB0)和聚苯并噻唑(PBZ)是合适的，例如描述在WO93/20400中。聚苯并噁唑和聚苯并噻唑优选由具有以下结构的重复单元组成：
虽然显示的与氮原子连接的芳基可以是杂环的，但是它们优选是碳环的；虽然它们是稠合或非稠合的多环体系，但是它们优选是六元单环。虽然在双唑的主链中显示的基团是优选的对亚苯基，但是该基团可以被不会干扰聚合物制备的任何二价有机基团代替，或没有基团。例如，该基团可以是最多12个碳原子的脂族基团、亚甲苯基、亚联苯基和双亚苯基醚等。
用于生产本发明纤维的聚苯并噁唑和聚苯并噻唑应该具有至少25个、优选至少100个重复单元。这些聚合物的制备以及它们的纺丝公开在上述国际出版物WO93/20400中。
将参考以下工作实施例进一步描述本发明的制品。但应该注意的是，本发明的概念不受这些实施例的限制。
检测方法
以下检测方法用于以下实施例中。
线性密度。纱线或纤维的线性密度是通过根据ASTMD1907-97和D885-98中描述的工序称量已知长度的纱线或纤维来确定的。分特定义为10,000米长的纱线或纤维的重量，单位是克。
在实际操作中，在开始测试之前，将纱线样品的分特检测值、测试条件和样品名称输入计算机中；计算机记录纱线断裂时的载荷-伸长率曲线，然后计算其性能。
拉伸性能。要检测的纤维进行调理，然后根据ASTM D885-98的工序进行拉伸测试。韧性(断裂韧性)、断裂伸长率和弹性模量是通过使检测的纤维在Instron检测仪上断裂来确定的(InstronEngineering Corp.，Canton，Mass.)。
面密度。织物层的面密度是通过检测选定尺寸例如10cm×10cm的各个单层的重量确定的。复合结构的面密度是通过将各层的面密度加和确定的。
防刺性。多层片的防刺性检测是根据NIJ Standard-0115.00“StabResistance of Personal Body Armor”(关于刺穿的保护分类，2000年9月发表)进行。
冲击性能。多层片的冲击V50实验是根据NIJ Standard-0101.04“Ballistic Resistance of Personal Body Armor”(2000年9月发表)进行。
实施例和对比实施例
在以下实施例中，制备多个织物层的复合材料进行防冲击和防刺穿实验。约16”×16”(40.6cm×40.6cm)的片用于这些实验。几个不同的由具有不同线性密度和不同长丝跨接数目的芳族聚酰胺纱线制成的织物分别用于防剌穿片和防冲击片。芳族聚酰胺纱线是由E.I.duPont de Nemours and Company以商品名Kevlar销售。芳族聚酰胺是聚对苯二胺对苯二甲酰氯。防剌穿片和防冲击片作为组合体系分别在两个不同的约4.8kg/m2和5.9kg/m2的面密度水平堆叠在一起，进行检测以对比防刺穿和防冲击性能。
长丝跨接是在经向的一个长丝横跨过纬向上的一个长丝的情况。长丝跨接点的数目是基于在经向和纬向上每个补头计的长丝数目以及每英寸(或每厘米如果有规定)计的补头的总数目。跨接点的数目是通过将在纤维中长丝的数目乘以在经向上织纹中每英寸(或每厘米如果有规定)中的纤维数目，然后该值乘以跨接纤维中的长丝数目与在纬向上织纹中每英寸(或每厘米如果有规定)中的跨接纤维数目的乘积来计算。例如，对于各种织物构造的长丝跨接点的总数是如下计算：
  项目               经纱                纬纱   每平方英寸(平方厘米)计的跨接点
  旦尼尔(分特)   每个补头计的长丝   每英寸(每厘米)计的补头   旦尼尔(分特)   每个补头计的长丝   每英寸(每厘米)计的补头
  1   200(220)   133   70(27.6)   200(220)   133   70(27.6)   86,676,100(13,434,822)
  2   300(330)   200   63(24.9)   300(330)   200   63(24.9)   158,760,000(24,607,849)
  3   400(440)   267   50(19.7)   400(440)   267   50(19.7)   178,222,500(27,624,543)
  4   200(220)   133   110(43.3)   400(440)   267   66(26.0)   257,809,860(39,960,608)
对于由不同线性密度的纱线制成的几种不同的平纹织物，每平方英寸(每平方厘米，如果有规定)计的长丝跨接数目、每英寸(每厘米，如果有规定)的补头数目以及每个补头计的长丝数目的计算如下示例作为参考。
  线性密度，旦尼尔(分特)   每个补头计的长丝   每英寸(每厘米)的补头数目   每平方英寸(每平方厘米)计的跨接点数目
  150(167)   100   80×80(31.5×31.5)   64,000,000(9,920,019)
  200(220)   133   70×70(27.6×27.6)   86,676,100(13,434,822)
  300(330)   200   63×63(24.8×24.8)   158,760,000(24,607,849)
  400(440)   267   50×50(19.7×19.7)   178,222,500(27,624,543)
  400(440)   267   26×26(10.2×10.2)   48,191,364(7,469,676)
  400(440)   267   31×31(12.2×12.2)   68,508,729(10,618,874)
  750(832)   500   18×18(7.1×7.1)   81,000,000(12,555,025)
  840(930)   560   26×26(10.2×10.2)   211,993,600(32,859,074)
对比实施例1
在对比实施例1中，12层的织物用作防刺性组分，该织物是由在平纹织纹中70个补头/英寸(27.6个补头/厘米)构造的含有133个长丝的220分特Kevlar芳族聚酰胺织造的。该防刺性组分的每平方英寸(每平方厘米)计的长丝跨接数目是86,676,100(13,434,822)，小于90,000,000(13,950,027)。防刺性组分的面密度是约1.5kg/m2。另外，16层的织物用作防冲击组分，该织物是由在平纹织纹中26个补头/英寸(10.2个补头/厘米)构造的含有560个长丝的930分特Kevlar芳族聚酰胺织造的。该防冲击性组分的每平方英寸(每平方厘米)计的长丝跨接数目是211,993,600(32,859,074)，大于90,000,000(13,950,027)。防冲击组分的面密度是3.2kg/m2。组合的防刺和防冲击片的总面密度是约4.7kg/m2。
该组合片防刺穿的防刺实验显示良好的防刺性，即当分别在36焦耳和43焦耳检测时没有穿透。该组合片的防冲击性V50实验显示分别对9mm子弹有467米/秒的防冲击V50性能，和对于40S&W子弹有434米/秒的防冲击V50性能。
实施例1
在该实施例中，12层的织物用作防刺穿性组分，该织物是由在平纹织纹中70个补头/英寸(27.6个补头/厘米)构造的含有133个长丝的220分特Kevlar芳族聚酰胺织造的。该防刺穿性组分的每平方英寸(每平方厘米)计的长丝跨接数目是86,676,100(13,434,822)，小于90,000,000(13,950,027)。防刺穿性组分的面密度是1.5kg/m2。另外，28层的织物用作防冲击组分，该织物是由在平纹织纹中31个补头/英寸(12.2个补头/厘米)构造的含有267个长丝的440分特Kevlar芳族聚酰胺织造的。防冲击组分的面密度是约3.2kg/m2。该防冲击性组分的每平方英寸(每平方厘米)计的长丝跨接数目是68,508,729(10,618,874)，远远小于90,000,000(13,950,027)。组合的防刺穿和防冲击片的总面密度是4.7kg/m2。
该组合片防刺穿的防刺实验显示良好的防刺性，即当分别在36焦耳和43焦耳检测时没有穿透。进行该组合片对9mm子弹和40S&W子弹的防冲击V50实验。具有每平方英寸(每平方厘米)计长丝跨接数目小于90,000,000(13,950,027)的构造的防冲击片的本发明制品显示改进的防冲击性V50性能，分别对9mm子弹是496米/秒和对于40S&W子弹是461米/秒，这比对比实施例1的那些值分别高约7％和6％。
实施例2
在该实施例中，10层的织物用作防刺穿性组分，该织物是由在平纹织纹中50个补头/英寸(19.7个补头/厘米)构造的含有267个长丝的440分特Kevlar芳族聚酰胺织造的。该防刺穿性组分的每平方英寸(每平方厘米)计的长丝跨接数目是178,222,500(27,624,543)，该值远远大于90,000,000(13,950,027)。防刺穿性组分的面密度是1.7kg/m2。另外，34层的织物用作防冲击组分，该织物是由在平纹织纹中26个补头/英寸(10.2个补头/厘米)构造的含有267个长丝的440分特Kevlar芳族聚酰胺织造的。该防冲击性组分的每平方英寸(每平方厘米)计的长丝跨接数目是48,191,364(7,469,676)，显著小于90,000,000(13,950,027)。防冲击组分的面密度是3.2kg/m2。组合的防刺和防冲击片的总面密度是约4.9kg/m2。
该组合片防刺穿的防刺实验显示良好的防刺性，即当分别在36焦耳和43焦耳检测时没有穿透。对该组合片进行防冲击V50实验。具有每平方英寸(每平方厘米)计长丝跨接数目小于90,000,000(13,950,027)的构造的防冲击片的本发明制品显示显著改进的防冲击性V50性能，分别对9mm子弹是507米/秒和对于40S&W子弹是468米/秒，这比对比实施例1的那些值分别高约9％和8％。
实施例3
在该实施例中，10层的织物用作防刺穿性组分，该织物是由在平纹织纹中63个补头/英寸(24.8个补头/厘米)构造的含有150个长丝的330分特Kevlar芳族聚酰胺织造的。该防刺穿性组分的每平方英寸(每平方厘米)计的长丝跨接数目是158,760,000(24,607,849)，该值显著大于90,000,000(13,950,027)。防刺穿性组分的面密度是1.6kg/m2。另外，25层的织物用作防冲击组分，该织物是由在平纹织纹中35个补头/英寸(13.8个补头/厘米)构造的含有267个长丝的440分特Kevlar芳族聚酰胺织造的。该防冲击性组分的每平方英寸(每平方厘米)计的长丝跨接数目是87,329,025(13,536,026)，小于90,000,000(13,950,027)。防冲击组分的面密度是3.2kg/m2。组合的防刺穿和防冲击片的总面密度是约4.8kg/m2。
该组合片防刺穿的防刺实验显示良好的防刺性，即当分别在36焦耳和43焦耳检测时没有穿透。对该组合片进行防冲击V50实验。具有每平方英寸(每平方厘米)计长丝跨接数目小于90,000,000(13,950,027)的构造的防冲击片的本发明制品显示显著改进的防冲击性V50性能，分别对9mm子弹是487米/秒和对于40S&W子弹是466米/秒，这比对比实施例1的那些值分别高约5％和7％。
对比实施例2
在对比实施例2中，12层的织物用作防刺穿性组分，该织物是由在平纹织纹中70个补头/英寸(27.6个补头/厘米)构造的含有133个长丝的220分特Kevlar芳族聚酰胺织造的。该防刺穿性组分的每平方英寸(每平方厘米)计的长丝跨接数目是86,676,100(13,434,822)，小于90,000,000(13,950,027)。防刺穿性组分的面密度是1.5kg/m2。另外，22层的织物用作防冲击组分，该织物是由在平纹织纹中26个补头/英寸(10.2个补头/厘米)构造的含有560个长丝的930分特gevlar芳族聚酰胺织造的。该防冲击性组分的每平方英寸(每平方厘米)计的长丝跨接数目是211,993,600(32,859,074)，大于90,000,000(13,950,027)。防冲击组分的面密度是4.4kg/m2。组合的防刺穿和防冲击片的总面密度是5.9kg/m2。
该组合片防刺穿的防刺实验显示良好的防刺穿性，即当分别在36焦耳和43焦耳检测时没有穿透。该组合片对9mm子弹的防冲击实验显示509米/秒的防冲击V50性能。
实施例4
在该实施例中，12层的织物用作防刺穿性组分，该织物是由在平纹织纹中70个补头/英寸(27.6个补头/厘米)构造的含有133个长丝的220分特Kevlar芳族聚酰胺织造的。该防刺穿性组分的每平方英寸(每平方厘米)计的长丝跨接数目是86,676,100(13,434,822)，小于90,000,000(13,950,027)。防刺穿性组分的面密度是1.5kg/m2。另外，39层的织物用作防冲击组分，该织物是由在平纹织纹中31个补头/英寸(12.2个补头/厘米)构造的含有267个长丝的440分特Kevlar芳族聚酰胺织造的。防冲击组分的面密度是4.3kg/m2。该防冲击性组分的每平方英寸(每平方厘米)计的长丝跨接数目是68,508,729(10,618,874)，显著小于90,000,000(13,950,027)。组合的防刺穿和防冲击片的总面密度是5.8kg/m2。
该组合片防刺穿的防刺实验也显示良好的防刺性，即当分别在36焦耳和43焦耳检测时没有穿透。进行该组合片对9mm子弹的防冲击实验。具有每平方英寸(每平方厘米)计长丝跨接数目小于90,000,000(13,950,027)的构造的防冲击片的本发明制品显示改进的防冲击性V50性能，对9mm子弹是521米/秒，这比对比实施例2的那些值高。
实施例5
在该实施例中，9层的织物用作防刺穿性组分，该织物是由在平纹织纹中50个补头/英寸(19.7个补头/厘米)构造的含有267个长丝的440分特Kevlar芳族聚酰胺织造的。该防刺穿性组分的每平方英寸(每平方厘米)计的长丝跨接数目是178,222,500(27,624,543)，这显著大于90,000,000(13,950,027)。防刺穿性组分的面密度是1.6kg/m2。另外，46层的织物用作防冲击组分，该织物是由在平纹织纹中26个补头/英寸(10.2个补头/厘米)构造的含有267个长丝的440分特Kevlar芳族聚酰胺织造的。该防冲击性组分的每平方英寸(每平方厘米)计的长丝跨接数目是48,191,364(7,469,676)，显著小于90,000,000(13,950,027)。防冲击组分的面密度是4.3kg/m2。组合的防刺穿和防冲击片的总面密度是5.9kg/m2。
该组合片防刺穿的防刺实验显示良好的防刺性，即当分别在36焦耳和43焦耳检测时没有穿透。对该组合片进行防冲击实验。具有每平方英寸(每平方厘米)计长丝跨接数目小于90,000,000(13,950,027)的构造的防冲击片的本发明制品显示显著改进的防冲击性V50性能，对9mm子弹是540米/秒，这比对比实施例2的那些值高约6％。

Claims (25)

1.一种防刺穿和防冲击制品，包含：
防剌穿片，该防剌穿片包含多个彼此相邻的第一织物的柔性层，第一织物是由经向上的第一多个第一种纱线和纬向上的第二多个第一种纱线制成，其中第一种纱线具有50-600旦尼尔的线性密度，并且包含多个第一种长丝；和其中第一多个和第二多个第一种纱线包含40-100个第一种纱线/英寸；和
防冲击片，该防冲击片包含多个彼此相邻的第二织物的柔性层，第二织物层是由经向上第一多个第二种纱线和纬向上的第二多个第二种纱线制成，其中第二种纱线具有100至不超过840旦尼尔的线性密度，并且第二种纱线包含多个第二种长丝，这些长丝在所述第二种织物中提供20,000,000到不超过90,000,000长丝跨接/平方英寸，和其中第一多个和第二多个第二种纱线包含5至小于40个第二种纱线/英寸。
2.权利要求1的制品，其中第二种长丝提供35,000,000-85,000,000个长丝跨接/平方英寸。
3.权利要求1的制品，其中第一多个和第二多个第一种纱线是45-80个第一种纱线/英寸。
4.权利要求1的制品，其中第一多个和第二多个第二种纱线是10-36个第二种纱线/英寸。
5.权利要求1的制品，其中第一种纱线的多个第一种长丝在所述第一种织物中提供25,000,000到不超过300,000,000个长丝跨接/平方英寸。
6.权利要求1的制品，其中第一种纱线的多个第一种长丝在所述第一种织物中提供从大于90,000,000到不超过250,000,000个长丝跨接/平方英寸。
7.权利要求1的制品，其中第一种纱线的多个第一种长丝在所述第一种织物中提供25,000,000到小于50,000,000个长丝跨接/平方英寸。
8.权利要求1的制品，其中第一种和第二种纱线具有至少10g/旦尼尔的韧性和至少2％的断裂伸长率。
9.权利要求1的制品，其中第二种纱线具有100-800旦尼尔的线性密度，第二种长丝具有0.3-8.0旦尼尔的线性密度，
10.权利要求1的制品，其中第二种纱线具有150-750旦尼尔的线性密度，第二种长丝具有0.5-4.0旦尼尔的线性密度。
11.权利要求1的制品，其中第一种纱线具有50-600旦尼尔的线性密度，和第一种长丝具有0.3-8.0旦尼尔的线性密度。
12.权利要求1的制品，其中第一种纱线具有100-500旦尼尔的线性密度，和第一种长丝具有0.5-4.0旦尼尔的线性密度。
13.权利要求1的制品，其中防剌穿片具有0.15到不超过1.50磅/平方英尺的面密度。
14.权利要求1的制品，其中防剌穿片具有0.20到不超过0.90磅/平方英尺的面密度。
15.权利要求1的制品，其中防剌穿片含有2-32个第一织物层，防冲击片含有10-70个第二织物层。
16.权利要求1的制品，其中防剌穿片含有5-25个第一织物层，防冲击片含有15-60个第二织物层。
17.权利要求1的制品，其中至少一层第一织物层和至少一层第二织物层是织造的。
18.权利要求1的制品，其中所有第一织物层和所有第二织物层是织造的。
19.权利要求1的制品，其中第一和第二种纱线各自包含选自以下的多种纤维：聚酰胺纤维、聚烯烃纤维、聚苯并噁唑纤维、聚苯并噻唑纤维、聚{2，6-二咪唑并[4，5-b4’，5’-e]亚吡啶基-1，4(2，5-二羟基)亚苯基}，以及它们的混合物。
20.权利要求1的制品，其中其中防剌穿片是冲击面。
21.权利要求1的制品，其中该制品包含防剌穿片作为冲击面，防冲击片作为中间层，第二防剌穿片作为贴紧该制品穿着者身体的内面。
22.权利要求1的制品，其中第一织物层包括基体树脂或粘合剂。
23.权利要求1的制品，其中第二织物层包括基体树脂或粘合剂。
24.权利要求1的制品，其中该制品具有比第二种制品更好的V50冲击性能，其中第二种制品包含防冲击片和防剌穿片，其中第二种制品中的防冲击片具有与第一种制品中防冲击片相同的面密度，但是在第二种制品的防冲击片中具有大于90,000,000个长丝跨接/平方英寸。
25.权利要求1的制品，其中该制品对抗9mm子弹的V50冲击性能是至少350m/秒。
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