CZ2001435A3

CZ2001435A3 - Materiál odolný proti probodnutí

Info

Publication number: CZ2001435A3
Application number: CZ2001435A
Authority: CZ
Inventors: Yuval Fuchs; Christian Bottger; Achim Fels
Original assignee: Aramid Products Gmbh; Fms Enterprises Ltd.
Priority date: 1998-08-04
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2002-03-13
Also published as: YU8401A; US6662369B2; US20010031593A1; TR200100294T2; HUP0103210A3; EE04649B1; JP4499286B2; CZ294622B6; EE200100072A; ES2181467T5; HRP20010088B1; CN1093630C; RS50022B; DK1102958T4; HK1039516A1; SK1682001A3; EP1102958A1; BR9912716A; WO2000008411A1; SK284718B6

Description

Oblast techniky

Vynález se týká materiálu, odolnému proti probodnuti a vyrobenému z alespoň dvou tkanin, spojených polymernim filmem, přičemž tkané materiály jsou tvořeny přízi s pevností v tahu alespoň 900 MPa a polymerní film, spojující tkaniny má pevnost v tahu alespoň 10 MPa. Vynález se rovněž týká obalů, odolných proti probodnutí a použití uvedených materiálů pro výrobu ochranných oděvů.

Dosavadní stav techniky

Materiál uvedeného typu, odolný proti probodnutí je znám například z mezinárodni přihlášky WO 97/21334. Polymerní film, popisovaný v tomto materiálu, má modul v ohybu 42 až 1000 MPa. Podle příkladové části uvedené přihlášky je zapotřebí použít 38 až 45 vrstev tohoto materiálu k dosaženi dostatečné ochrany proti probodnutí. Vyhodnocení kvality těchto materiálů se provádí v souladu s normou CEN/TC 162/WG 5 N 479. Podle tohoto standardu se užívají dva odlišné nože, přičemž průnik nože až do hloubky 20 mm se považuje za dostatečnou ochranu proti probodnuti. Který z nožů byl použit v případě svrchu uvedené mezinárodní patentové přihlášky, není zřejmé. Vzhledem k tomu, že je zapotřebí použít velké množství vrstev materiálu, je možno předpokládat, že ochranný oděv z tohoto materiálu by byl velmi nepohodlný, těžký a velmi tuhý.

Je zřejmé, že by bylo vhodné mít k dispozici materiál, odolný proti probodnutí svrchu uvedeného typu pohodlí. Problém takového ; ···. . ; ; :··. . : : · ····.· tak, aby tento materiál poskytoval větší v podstatě spočívá ve zlepšení účinnosti materiálu.

Podstata vynálezu

Podstatu vynálezu tvoří materiál, odolný proti probodnutí a vyrobený z alespoň dvou tkanin, spojených polymerním filmem, přičemž tkaniny jsou vyrobeny z příze s pevností v tahu alespoň 900 MPa a polymerní film, spojující tyto tkaniny má pevnost v tahu alespoň 10 MPa, účinnost materiálu je podstatně zlepšena v případě, že polymerní film, spojující tkaniny má modul v ohybu v rozmezí 1500 až 4500 MPa.

Bylo neočekávaně zjištěno, že v případě, že se použije polymerní film uvedeného typu, je možno snížit počet vrstev podstatným způsobem a současně zachovat účinnou ochranu materiálu proti probodnutí ve srovnání se známými materiály.

Současně je výhodné, aby průtažnost polymerního filmu byla alespoň 80 %, například 100 % nebo 120 %.

Stejně jako v případě mezinárodní přihlášky WO 97/21334 se modul v ohybu u materiálu podle vynálezu stanoví v souladu s normou ASTM D-790, pevnost v tahu se určuje podle normy ASTM D-638, průtažnost se stanoví podle normy ASTM D-638 a pevnost příze v tahu se určuje v souladu s normou ASTM D-885.

V případě materiálu podle vynálezu, odolného proti probodnutí, je zvláště výhodné použít dvě tkaniny, laminované pomocí polymerního filmu.

Příze, z níž jsou vyrobeny tkaniny, má s výhodou pevnost v tahu 900 až 8000 MPa. Zvláště výhodná pro tyto příze je pevnost v tahu 1500 až 6000 MPa, nejvýhodnější rozmezí je 3000 až 6000 MPa. V tomto ohledu je možno uvést, že vyhovuji prakticky všechny příze, užívané při výrobě neprůstřelných oděvů, například příze z polyolefinů, zvláště polyethylenů, polyamidů, polyimidů, polyesterů nebo póly(p-fenylen-2,6-benzobisoxazolu). Aramidové příze jsou zvláště vhodné.

V případě materiálu podle vynálezu, odolného proti probodnutí, je zvláště výhodné, aby polymerní film, spojující tkaniny měl modul v ohybu v rozmezí 1500 až 4500 MPa a zvláště 2000 až 3000 MPa. Vhodnými polymery jsou například tvrdý polyvinylchlorid PVC s modulem v ohybu v rozmezí 3500 až 4000 MPa nebo polyurethany s modulem v ohybu v rozmezí 4000 až 4500 MPa. Zvláště výhodné jsou polykarbonáty. Jeden z polykarbonátů je například běžně dodáván pod obchodním názvem LEXAN 103 (GE Plastics). Uvedený materiál má modul v ohybu 2500 MPa, pevnost v tahu 70 MPa a průtažnost 120 %.

V případě tkanin, použitých pro výrobu materiálu podle vynálezu, odolného proti probodnutí je nejvýhodnější plátnová tkanina, zvláště s hustotou 25 až 80, s výhodou 25 až 60 % (vypočítáno podle Walze).

Hustota tkaniny podle Walze se vypočítává podle následujícího vztahu:

DG = (d_k + d_s)² . f_k . f_s kde d_k = průměr osnovní příze v mm s ohledem na hmotnost d_g = průměr útkové příze v mm s ohledem na hmotnost f_k = počet osnovních nití na cm f_s = počet útkových nití na cm

Průměry d_k nebo d_s pro jednotlivé příze je možno vypočítat z následujícího vztahu: d = (titr) ^1/2/88,5 . (hustota)^1/2 kde d je dk nebo d₅, titr nebo jemnost odpovídající příze je uvedena v dtex a hustota příze se udává v g/cm³.

Svrchu uvedené hodnoty se týkají plátnových tkanin. V případě, že se použijí jiné tkaniny, je nutno ještě použít faktor pro opravu použitého způsobu tkaniny. Pro opravu na jednotlivé způsoby tkaní je možno použít následující hodnoty:

Druh tkaniny	Opravný faktor
Pytlovina 2:2	0,56
Kepr 2:1	0,70
Kepr 2:2	0,56
Kepr 3:1	0,56
Kepr 4:4	0,38
Satén 1:4	0,49

Postupuje se tak, že se hodnota, vypočítaná podle

Walzova vzorce násobí opravným faktorem.

Hustota tkaniny DG podle Walze je vyjádřena v procentech. V případě vysoce hustých tkanin mohou hodnoty překročit 100 %. Materiál podle vynálezu, odolný proti probodnutí, je velmi výhodný pro výrobu obalových materiálů, tvořených větším počtem vrstev materiálu podle vynálezu. Zvláště výhodné je vytvořit obaly ze 6 až 30, s výhodou 10 až 25 vrstev materiálu podle vynálezu, popřípadě je možno přidávat ještě další vrstvy z jiných materiálů. Pro větší pohodlí je výhodné, aby materiál podle vynálezu, odolný proti probodnutí byl uložen ještě v obalu z běžného textilního materiálu.

Svrchu uvedený materiál, rvořený řadou vrstev, je zvláště vhodný pro výrobu ochranných oděvů.

Vynález bude dále podrobněji popsán v souvislosti s příklady provedení.

Příklady provedeni vynálezu

Plátnové tkaniny byly vyrobeny z aramidové příze s jemností 840 dtex při pevnosti v tahu 3600 MPa. Hustota tkaniny podle Walze byla 46 %, hmotnost tkaniny byla 215 g/m². Mezi dvě vrstvy tkaniny byl uložen polymerní film z polykarbonátu Lexan 103 se specifickou hmotností 135 g/m². Laminace obou vrstev tkaniny pomocí polymerního filmu byla provedena při teplotě v rozmezí 220 až 230 °C a při tlaku přibližně 1 MPa. Různý počet těchto laminátů byl uložen do obalu z polyamidové tkaniny a byl měřen průnik nože 1 (anglický nůž č. 1) a nože Č. 2 (německý nůž) podle normy CEN/TC 162/WG 5 N 479. V případě, že sestava byla tvořena 8 vrstvami laminátu, pronikl nůž 1 pouze do hloubky 10 mm. V případě, že na sebe bylo uloženo 10 vrstev, nebylo možno nůž 1 vůbec zabodnout, kdežto nůž 2 pronikl do hloubky 25 mm. Po uložení 15 vrstev na sebe bylo možno proniknout nožem 2 pouze do ··· «·· hloubky 5 mm, kdežto nůž 1 nebylo možno vůbec zabodnout. Bylo dokonce možno pozorovat ohnuti hrotu nože. V případě 20 vrstev laminátu nebylo možno do laminátu zabodnou ani jeden z uvedených nožů.

Při dalším testu byly tkaniny vyrobeny z aramidové příze s jemností 840 dtex a pevnosti v tahu 3600 MPa při plátnové vazbě. Hustota tkaniny podle Walze byla 30 % a hmotnost tkaniny 170 g/m². Mezi obě vrstvy tkaniny byl uložen polymerní film z polykarbonátu Lexan 103 se specifickou hmotností 135 g/m². Laminace obou tkanin pomocí polymerního filmu byla provedena při teplotě v rozmezí 220 až 230 °C a při tlaku přibližně 1 MPa. Různý počet vrstev tohoto laminátu byl uložen do obalu z polyamidové tkaniny a byl měřen průnik svrchu uvedenými noži 1 a 2 podle svrchu uvedené normy. V případě, že obal obsahovat 8 vrstev, došlo k průniku nože 1 do hloubky pouze 10 mm v průměru. V případě 10 vrstev laminátu jíž nebylo možno nůž 1 zabodnout, kdežto pro nůž 2 ještě nebylo dosaženo standardních požadavků. Po uložení 15 vrstev laminátu do obalu bylo možno zabodnout nůž 2 pouze do hloubky 10 mm, kdežto nůž 1 již nebylo možno vůbec do materiálu zabodnout.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Materiál, odolný proti probodnutí a tvořený alespoň dvěma tkaninami, spojenými polymerním filmem, přičemž tkaniny jsou tvořeny přízi s pevností v tahu nejméně 900 MPa a polymerní film, spojující obě vrstvy tkaniny má pevnost v tahu alespoň 10 MPa, vyznačuj ící se t í m, že polymerní film, spojující tkaniny má modul v ohybu v rozmezí 1500 až 4500 MPa.
2. Materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že je tvořen 2 tkaninami, laminovanými pomocí polymerního filmu.
3. Materiál podle nároku 1 nebo 2, vyznačuj ίο i se t i m, že příze, z níž jsou vyrobeny tkaniny, má pevnost v tahu 900 až 8000 MPa.
4. Materiál podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že polymerní film, spojující tkaniny, má modul v ohybu 2000 až 3000 MPa.
5. Materiál podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že tkaniny mají plátnovou vazbu.
6. Materiál podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že hustota tkaniny, vypočítáno podle Walze je 25 až 80 %.
7.

Materiál podle některého z nároků 1 až 6, ··· «« vyznačující se tím, že polymerní film, spojující tkaniny, je tvořen polykarbonátem.
8. Obalový materiál, vyznačující se tím, že je tvořen řadou vrstev materiálu, odolného proti probodnutí podle některého z nároků 1 až 7.
9. Obalový materiál podle nároku 8, vyznačující se tím, že je tvořen 6 až 30 vrstvami materiálu, odolného proti probodnutí podle některého z nároků 1 až 7 a popřípadě dalšími vrstvami.
10. Obalový materiál podle nároku 9, vyznačující se tím, že je tvořen 10 až

25 vrstvami materiálu, odolného proti probodnutí podle některého z nároků 1 až 7.
11. Obalový materiál podle některého z nároků 8 až 10, vyznačující se tím, že řada vrstev nebo všechny vrstvy jsou uloženy do obalu z textilního materiálu.
12. Použití obalového materiálu podle některého z nároků 8 až 11, pro výrobu oděvů, odolných proti probodnutí.