DE69603467T2

DE69603467T2 - Penetrationsresistente aramid-artikel

Info

Publication number: DE69603467T2
Application number: DE69603467T
Authority: DE
Inventors: Brian Foy; Louis Miner
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1995-04-12
Filing date: 1996-04-01
Publication date: 2000-03-23
Anticipated expiration: 2016-04-02
Also published as: RU2139376C1; JPH11503498A; KR100240858B1; KR19980703822A; EP0820577A1; WO1996032621A2; JP3855130B2; US5578358A; DE69603467D1; EP0820577B1; CN1181791A; WO1996032621A3; CN1046769C; IN187847B

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Es gibt seit langem einen Bedarf nach schützenden Kleidungsstücken, die verbesserte Penetrationsresistenz gegenüber Werkzeugen mit scharfen Spitzen zeigen. Jedoch ist die Aufmerksamkeit in erster Linie auf Ballistik und auf Kleidungsstücke gerichtet, die Schutz vor ballistischen Bedrohungen schaffen. Diese Erfindung betrifft Artikel, die vor Penetration, wie z. B. Stiche oder Hiebe von scharfen Instrumenten, wie z. B. Ahlen oder Eispickel, schützen.
Die US-Patentschrift 5073441, erteilt am 17. Dezember 1991 auf die Anmeldung von Melec et al., offenbart eine penetrationsresistente Struktur, hergestellt aus gestricktem Polyaramidgarn. Diese Struktur kann als schützendes Geflecht verwendet werden oder kann durch ein Matrixharz imprägniert werden, wobei eine mehr oder weniger starre schützende Struktur geschaffen wird.
Die US-Patentschrift 4879165, erteilt am 7. November 1989 auf die Anmeldung von Smith, offenbart eine Rüstung, die besonders modifiziert ist, um durch Verwendung von ionomeren Matrixharzen und keramischem oder metallischem Split oder Plättchen zusätzlich zu Fasern aus Aramid oder linearem Polyethylen die Penetrationsresistenz zu verbessern.
Die US-Patentschrift 5185195, erteilt am 9. Februar 1993 auf die Anmeldung von Harpell et al., offenbart einen penetrationsresistenten Aufbau gemäß der Präambel von Anspruch 1, wobei benachbarte Schichten von gewebtem Gewebe aus Aramid oder linearem Polyethylen durch regelmäßige Bahnen, die weniger als 0,32 Zentimeter (0,125 Inch) auseinander sind, zusammenfügt sind. Das Zusammenfügen geschieht vorzugsweise durch Heften. Die Penetrationsresistenz kann zusätzlich durch die Verwendung einer Schicht von starren, überlappenden Plättchen verbessert werden.
Die US-Patentschrift 5254383, erteilt am 19. Oktober 1993 auf die Anmeldung von Harpell et al., offenbart einen Verbundstoff mit verbesserter Penetrationsresistenz, der eine Vielzahl überlappender und wechselseitig verbundener sogenannter Flachkörper aus Keramik oder Metall verwendet, die mit Faserschichten eingewickelt sind, um ein scharfes Instrument daran zu hindern, ab- und zwischen einzelnen Flachkörpern hindurchzugleiten.
Die internationale Veröffentlichung WO 93/00564, veröffentlicht am 7. Januar 1993, offenbart ballistische Strukturen, die mehrfache Schichten von Gewebe, das aus para- Aramidgarn mit hoher Reißfestigkeit gewebt ist, verwenden. Es gibt keinen Vorschlag, die Strukturen für die Penetrations- oder Stichresistenz zu verwenden; die Garne haben hohe lineare Dichte; und die Gewebe haben anscheinend niedrige Dichtefaktoren des Gewebes.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft einen penetrationsresistenten Artikel gemäß der Präambel des Anspruchs 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Gewebe zu einem Dichtefaktor des Gewebes von mindestens 0,75 gewebt ist, und dadurch, daß es in dem Artikel mindestens zwei Schichten des Gewebes gibt, die an den Kanten des Artikels verbunden sind, und es sonst im wesentlichen frei von Mitteln zum Zusammenhalten der Schichten des Gewebes ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Abbildung ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der linearen Dichte für Garne und dem Dichtefaktor des Gewebes für Gewebe dieser Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG

Der schützende Artikel dieser Erfindung wurde speziell entwickelt, um Schutz vor der Penetration durch scharfe Instrumente im Gegensatz zum Schutz vor ballistischen Bedrohungen zu schaffen. In der Vergangenheit wurde beträchtliche Anstrengung zur Verbesserung ballistischer Kleidungsstücke aufgewendet; und vielmals gab es die Vermutung, daß verbesserte ballistische Kleidungsstücke auch verbesserte Stichresistenz oder Penetrationsresistenz zeigen. Die Erfinder hier haben gefunden, daß die Annahme unzutreffend ist, und sie haben einen Gewebeartikel mit einer Kombination mehrerer notwendiger Eigenschaften entdeckt, der tatsächlich verbesserte Penetrationsresistenz zeigt.
Ballistische Kleidungsstücke werden unter Verwendung mehrerer Schichten von schützendem Gewebe hergestellt, und die verschiedenen Schichten werden fast immer in einer Weise aneinander befestigt, bei der die Flächen der benachbarten Schichten in der Stellung relativ zueinander festgehalten werden. Die Schichten werden gewöhnlich zusammengeheftet, um einen einheitlichen Körper mit beträchtlicher Dicke zu erzeugen, der aus Schichten hergestellt ist, wobei aber die Schichten über die Fläche des Kleidungsstücks hinweg zusammengenäht sind. Die Erfinder hier haben entdeckt, daß die Stichresistenz verbessert wird, wenn benachbarte Schichten in einem schützenden Kleidungsstück nicht zusammengehalten werden, sonder relativ zueinander frei beweglich sind. Wenn benachbarte Schichten zusammengeheftet werden, wird die Stichresistenz verringert.
Die Erfindung hier ist vollständig aus gewebtem Gewebe ohne starre Platten oder Plättchen und ohne Matrixharze, die die Gewebematerialien imprägnieren, aufgebaut. Die Artikel dieser Erfindung sind biegsamer und leichter im Gewicht als penetrationsresistente Aufbauten des Standes der Technik, die vergleichbaren Schutz bieten.
Gewebe der vorliegenden Erfindung werden aus Garnen aus Aramidfasern hergestellt. "Aramid" bedeutet ein Polyamid, bei dem mindestens 85% der Amidbindungen (-CO-NH-) direkt mit zwei aromatischen Ringen verknüpft sind. Geeignete Aramidfasern sind beschrieben in Man-Made Fibers - Science and Technology (Künstliche Fasern - Wissenschaft und Technologie), Volume 2, Abschnitt mit dem Titel Fiber-Forming Aromatic Polyamides (Faserbildende aromatische Polyamide). Seite 297, W. Black et al., Interscience Publishers, 1968. Aramidfasern sind auch in den US-Patentschriften 4172938; 3869429; 3819587; 3673143; 3354127 und 3094511 offenbart.
Verarbeitungshilfsstoffe können mit dem Aramid verwendet werden, und es wurde gefunden, daß bis zu 10 Gewichtsprozent von anderem polymeren Material mit dem Aramid gemischt werden können oder daß Copolymere verwendet werden können, bei denen bis zu 10 Prozent eines anderen Diamins für das Diamin des Aramids substituiert sind oder bis zu 10 Prozent eines anderen Disäurechlorids für das Disäurechlorid des Aramids substituiert sind.
Para-Aramide sind die primären Polymere in Garnfasern dieser Erfindung und Poly(p- phenylenterephthalamid) (PPD-T) ist das bevorzugte para-Aramid. PPO-T bedeutet das Homopolymer, das sich aus der Mol-für-Mol-Polymerisation von p-Phenylendiamin und Terephthaloylchlorid ergibt, und gleichfalls Copolymere, die sich aus dem Einbau kleiner Mengen anderer Diamine mit dem p-Phenylendiamin und kleiner Mengen anderer Disäurechloride mit dem Terephthaloylchlorid ergeben. Als allgemeine Regel können andere Diamine und andere Disäurechloride in Mengen bis zu etwa 10 Molprozent des p-Phenylendiamins oder des Terephthaloylchlorids verwendet werden, oder vielleicht ein wenig mehr, lediglich mit der Maßgabe, daß die anderen Diamine und Disäurechloride keine reaktionsfähigen Gruppen haben, die die Polymerisationsreaktion stören. PPD-T bedeutet auch Copolymere, die sich aus dem Einbau anderer aromatischer Diamine und anderer aromatischer Disäurechloride, wie zum Beispiel 2,6-Naphthaloylchlorid oder Chlor- oder Dichlorterephthaloylchlorid oder 3,4- Diaminodiphenylether ergeben. Die Herstellung von PPD-T ist in den US-Patentschriften 3869429; 4308374 und 4698414 beschrieben.
"Dichtefaktor des Gewebes" und "Bedeckungsfaktor" sind Bezeichnungen, die für die Dichte der Gewebebindung vergeben werden. Der Bedeckungsfaktor ist ein berechneter Wert, der sich auf die Geometrie der Webart bezieht und den Prozentsatz der Bruttooberfläche eines Gewebes anzeigt, der durch Garne des Gewebes bedeckt ist. Die Gleichung, die zur Berechnung des Bedeckungsfaktors verwendet wird, lautet wie folgt (aus Weaving Conversion of Yarns to Fabric (Weben: Umwandlung von Garnen in Gewebe), Lord and Mohamed, veröffentlicht von Merrow (1982), Seite 141-143):
dw = Breite des Kettgarns in dem Gewebe
df = Breite des Schußgarns in dem Gewebe
pw = Kettgarnteilung (Kettfäden pro Längeneinheit)
pf = Schußgarnteilung
Cw = dw/pw Cf = df/pf
Bedeckungsfaktor des Gewebes = Cfab = gesamte verborgene Fläche/eingeschlossene Fläche
Abhängig von der Art der Gewebebindung kann der maximale Bedeckungsfaktor ziemlich niedrig sein, selbst wenn die Garne des Gewebes dicht beieinander liegen. Aus diesem Grunde wird ein nützlicherer Indikator der Gewebedichte "Dichtefaktor des Gewebes" genannt. Der Dichtefaktor des Gewebes ist ein Maß der Dichte einer Gewebebindung, verglichen mit der maximalen Gewebedichte als Funktion des Bedeckungsfaktors.
Dichtefaktor des Gewebes = tatsächlicher Bedeckungsfaktor/maximaler Bedeckungsfaktor
Zum Beispiel beträgt der maximale Bedeckungsfaktor, der für ein Gewebe in Leinwandbindung möglich ist, 0,75; und ein Gewebe in Leinwandbindung mit einem tatsächlichen Bedeckungsfaktor von 0,68 hat deshalb einen Dichtefaktor des Gewebes von 0,91. Die bevorzugte Webart für die praktische Ausführung dieser Erfindung ist die Leinwandbindung.
Während Aramidgarne in einer breiten Vielfalt linearer Dichten erhältlich sind, wurde durch die Erfinder hier festgestellt, daß annehmbare Penetrationsresistenz nur erhalten werden kann, wenn die lineare Dichte der Aramidgarne geringer als 500 dtex ist. Es wird angenommen, daß Aramidgarne mit mehr als 500 dtex, sogar wenn sie zu einem Dichtefaktor des Gewebes von annähernd 1,0 gewebt sind, zwischen den benachbarten Garnen nachgeben und eine leichtere Penetration eines scharfen Instruments erlauben. Es kann erwartet werden, daß die Verbesserung in der Penetrationsresistenz dieser Erfindung sich zu sehr niedrigen linearen Dichten fortsetzt; aber bei etwa 100 dtex beginnen die Garne sehr schwierig ohne Schädigung gewebt zu werden. Mit diesem Wissen haben die Aramidgarne dieser Erfindung eine lineare Dichte von 100 bis 500 dtex.
Es ist ein Hauptelement der Entdeckung hier, daß die ausgezeichnete Penetrationsresistenz eine Funktion der Kombination von linearer Dichte des Garns und Dichtefaktor des aus dem Garn hergestellten Gewebes ist. Es wird auf die Abbildung Bezug genommen, die eine graphische Darstellung der Wertepunkte aus den Tests ist, die hier in Beispiel 1 durchgeführt wurden. Jeder Punkt in dem Diagramm stellt die Testergebnisse von einem der Gewebe dar, wird durch den Dichtefaktor des Gewebes und die lineare Dichte des Garns festgelegt und wird durch die in dem Test ermittelte sogenannte spezifische Penetrationsresistenz gekennzeichnet.
Wie hierin später erklärt wird, nimmt die spezifische Penetrationsresistenz ab, wenn die Resistenz gegen Penetration abnimmt, und man ist der Meinung, daß ein Wert von etwa 30 für die spezifische Penetration in den hier durchgeführten Tests eine für den allgemeinen Gebrauch angemessene Penetrationsresistenz darstellt. Die Gerade, die als Y = X 6,25 · 10&supmin;&sup4; + 0,69 gekennzeichnet ist, trennt in der Abbildung für Gewebe, die aus Aramidgarnen hergestellt sind, angemessene Penetrationsresistenz von unangemessener Penetrationsresistenz.
Es gibt einen Punkt auf der Seite der Geraden für "angemessene Penetrationsresistenz", der unangemessene Penetrationsresistenz zeigt; aber dieser Punkt stellt ein Gewebe dar, das aus Garn hergestellt ist, welches nicht Aramid war.
Gute Penetrationsresistenz erfordert eine Kombination verschiedener Eigenschaften von Garn und Gewebe, unter denen lineare Dichte des Garns und Dichtefaktor des Gewebes sind. Aus der Abbildung ist ersichtlich, daß für Aramidfasern gute Penetrationsresistenz von Geweben mit einer Kombination von Dichtefaktor und linearer Garndichte geboten wird, die unterhalb der Kurve im Bereich von 0,75 bis 1,0 bzw. 500 bis 100 decitex liegt.
Die in dieser Erfindung verwendeten Aramidgarne müssen eine hohe Reißfestigkeit, kombiniert mit einer hohen Reißdehnung, haben, um eine hohe Zähfestigkeit zu ergeben. Die Reißfestigkeit sollte mindestens 19 Gramm pro dtex (21,1 Gramm pro Denier) betragen, und es gibt keine bekannte obere Grenze für die Reißfestigkeit. Unterhalb von etwa 11,1 Gramm pro dtex zeigt das Garn keine für einen bedeutungsvollen Schutz angemessene Festigkeit. Die Reißdehnung sollte mindestens 3,0 Prozent betragen, und es gibt keine bekannte obere Grenze für die Dehnung. Reißdehnung, die geringer als 3,0 Prozent ist, ergibt ein Garn, das spröde ist, und ergibt eine Zähfestigkeit, die geringer als für den hier gesuchten Schutz notwendig ist.
"Zähfestigkeit" ist ein Maß der Energie absorbierenden Fähigkeit eines Garns bis zu dem Punkt seines Versagens beim Zugspannungs/Dehnungstest. Zähfestigkeit ist manchmal auch als "Zerreißenergie" bekannt. Zähfestigkeit oder Zerreißenergie ist eine Kombination von Reißfestigkeit und Reißdehnung und wird durch die Fläche unter der Kraft/Dehnungskurve von null Streckung bis zum Reißen dargestellt. In der Arbeit, die zu dieser Erfindung führte, wurde entdeckt, daß eine geringfügige Zunahme in der Reißfestigkeit oder Reißdehnung zu einer überraschend großen Verbesserung bei der Penetrationsresistenz führt.
Es wird angenommen, daß eine Zähfestigkeit des Garnes von mindestens 35 Joule/Gramm für eine in der praktischen Ausführung dieser Erfindung angemessene Penetrationsresistenz notwendig ist; und eine Zähfestigkeit von mindestens 38 Joule/Gramm wird bevorzugt.
Eine einzelne Schicht des gewebten Artikels dieser Erfindung schafft ein Maß der Penetrationsresistenz und deshalb einen Grad des Schutzes; aber in einem endgültigen Produkt wird gewöhnlich eine Mehrzahl von Schichten verwendet. Es liegt in der Verwendung einer Mehrzahl von Schichten, daß die vorliegende Erfindung ihre am stärksten ausgeprägte und überraschende Verbesserung zeigt. Die Erfinder hier haben entdeckt, daß Artikel dieser Erfindung, wenn sie zu einer Mehrzahl von Schichten zusammengesetzt sind, eine überraschend wirksame Penetrationsresistenz bieten, wenn die Artikel nicht aneinandergefügt sind, so daß eine relative Bewegung zwischen benachbarten Schichten erlaubt ist. Benachbarte Schichten oder Artikel können an den Kanten festgemacht sein, oder es kann in im Vergleich zu der Dicke der Artikel relativ großen Abständen einige lockere Zwischenschichtverbindungen geben. Zum Beispiel würden Schicht-zu-Schicht- Verbindungen in Punktabständen von mehr als etwa 15 cm für diese Anmeldung als im wesentlichen frei von Mitteln zum Zusammenhalten der Schichten sein. Schichten, die über die Oberfläche der Schichten zusammengeheftet sind, können wirksameren ballistischen Schutz schaffen; aber derartiges Heften bewirkt Unbeweglichkeit zwischen den Schichten und verringert, aus Gründen, die nicht vollständig verständlich sind, tatsächlich die Penetrationsresistenz der Schichten im Vergleich mit Erwartungen, die auf Einzelschichttests beruhen.

TESTVERFAHREN

LINEARE DICHTE. Die lineare Dichte eines Garns wird durch Wägung einer bekannten Länge des Garns bestimmt. "Dtex" ist als das Gewicht von 10000 Metern des Garns in Gramm definiert. "Denier" ist das Gewicht von 9000 Metern des Garns in Gramm.
Bei der tatsächlichen praktischen Ausführung werden die gemessenen dtex einer Garnprobe, die Testbedingungen und die Probenkennzeichnung vor dem Beginn eines Tests in einen Computer eingegeben; der Computer zeichnet die Belastungs-Dehnungskurve des Garns beim Zerreißen auf und berechnet dann die Eigenschaften.
ZUGFESTIGKEITSEIGENSCHAFTEN. Garne, die auf Zugfestigkeitseigenschaften getestet werden, werden zuerst konditioniert und dann zu einem Zwirnmultiplikator von 1,1 gezwirnt. Der Zwirnmultiplikator (TM) eines Garns ist definiert als:
TM = (Drehungen/cm)/(dtex)-1/2/30,3
= (Drehungen/Inch)/(Denier)-1/2/73
Die zu testenden Garne werden bei 25ºC, 55% relativer Feuchtigkeit mindestens 14 Stunden lang konditioniert, und die Zugfestigkeitsprüfungen werden unter diesen Bedingungen durchgeführt. Reißfestigkeit (Festigkeit beim Reißen). Reißdehnung und Modul werden durch Zerreißen von Testgarnen auf einem Instron-Tester (Instron Engineering Corp., Canton, Mass.) bestimmt.
Reißfestigkeit. Dehnung und Initialmodul, wie in ASTM D2101-1985 definiert, werden unter Verwendung von Garneinspannlängen von 25,4 cm und einer Dehnungsrate von 50% Streckung/Minute bestimmt. Der Modul wird aus dem Anstieg der Kraft/Dehnungskurve bei 1% Streckung berechnet und ist gleich der Kraft in Gramm bei 1% Streckung (absolut) mal 100, geteilt durch die lineare Dichte des Testgarns.
ZÄHFESTIGKEIT. Unter Verwendung der Kraft/Dehnungskurve von der Zugfestigkeitsprüfung wird die Zähfestigkeit als die Fläche (A) unter der Kraft/Dehnungskurve bis zu dem Punkt des Zerreißens des Garns bestimmt. Sie wird üblicherweise unter Verwendung eines Planimeters bestimmt, wobei die Fläche in Quadratzentimetern geliefert wird. Dtex (D) ist wie vorstehend unter "Lineare Dichte" beschrieben. Zähfestigkeit (To) wird berechnet als
To = A · (FSL/CFS)(CHS/CS)(1/D)(1/GL)
wobei
FSL = volle Belastung in Gramm
CFS = vollständige Darstellung in Zentimetern
CHS = Kreuzkopfgeschwindigkeit in cm/min
CS = Darstellungsgeschwindigkeit in cm/min
GL = Einspannlänge des Testprüfstücks in Zentimetern
Digitalisierte Kraft/Dehnungs-Werte können natürlich in einen Computer eingegeben werden, um die Zähfestigkeit direkt zu berechnen. Das Ergebnis ist To in dN/tex. Multiplikation mit 1,111 wandelt in g/Denier um. Wenn die Längeneinheiten überall die gleichen sind, berechnet die obige Gleichung To in Einheiten, die lediglich durch diejenigen bestimmt werden, die für die Kraft (FSL) und D gewählt sind.
PENETRATIONSRESISTENZ. Die Penetrationsresistenz wird an Artikeln mit einer einzigen Schicht oder mit ein paar Schichten nach einer Standardmethode für Protective Clothing Material Resistance to Puncture (Resistenz von Schutzkleidungsmaterial gegen Durchstechen), die als ASTM F1342 gekennzeichnet ist, bestimmt. In diesem Test wird die Kraft gemessen, die erforderlich ist, um zu bewirken, daß eine Stechsonde mit scharfer Spitze ein Prüfstück penetriert. Das Prüfstück wird zwischen flachen Metallblechen mit gegenüberliegenden 0,6-cm-Löchern festgeklemmt und 2,5 cm unter die Stechsonde gelegt, die in einer Testmaschinenapparatur befestigt ist, wobei die Sonde an den Löchern in den Metallblechen mit einer Geschwindigkeit von 50,8 cm/Minute durch das Prüfstück getrieben wird. Die maximale Kraft vor der Penetration wird als Penetrationsresistenz angegeben.
Die Penetrationsresistenz wird an einer Mehrzahl von Schichten der Artikel bestimmt, indem entweder eine getemperte Stahlahle, 18 Zentimeter (7 Inch) lang und 0,64 Zentimeter (0,25 Inch) im Schaftdurchmesser mit einer Rockwellhärte von C-45, oder ein Eispickel der gleichen Länge, einem Schaftdurchmesser von 0,42 Zentimeter und einer Rockwellhärte von C-42 verwendet wird. Die Tests werden entsprechend dem HPW-Test TP- 0400,02 (22. Juli 1988) von H. P. White Lab., Inc., durchgeführt. Auf die Testproben prallt die Ahle auf, die mit 7,35 Kilogramm (16,2 Pfund) belastet ist und aus verschiedenen Höhen fallen gelassen wird. Die Ergebnisse werden als Grad der Penetration und Deformation angegeben.

BEISPIELE

BEISPIEL 1

In diesem Beispiel wurden unter Verwendung einer Reihe von Garnen mehrere Fasern zu einer Reihe von Dichtefaktoren des Gewebes in Leinwandbindung gewebt.
Die Garne waren:
Die Garne A-G sind Garne aus Poly(p-phenylenterephthalamid) (PPD-T), verkauft von E. I. du Pont de Nemours and Company.
Das Garn A trägt die Schutzmarkenbezeichnung KEULAR® 159.
Die Garne B-D tragen die Schutzmarkenbezeichnung KEULAR® 29.
Die Garne E und F tragen die Schutzmarkenbezeichnung KEULAR® 129.
Das Garn G trägt die Schutzmarkenbezeichnung KEULAR® LT.
Das Garn H ist ein Garn aus linearem Polyethylen mit hohem Molekulargewicht, verkauft von AlliedSignal unter der Schutzmarkenbezeichnung SPECTRA® 1000.
Die Gewebe waren:
Alle Gewebe wurden, als Ein- und Zweilagenkonfigurationen, entsprechend ASTM F1342 wie vorstehend beschrieben getestet. Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 als absolute Penetrationsresistenz (Gramm) und als spezifische Penetrationsresistenz (absolute/Flächengewicht) für sowohl Ein- als auch Zweilagenkonfiguration angegeben. TABELLE 1
Die Werte der spezifischen Penetrationsresistenz für die Einlagenkonfigurationen aus diesen Tests wurden in ein graphisches Feld von Garn-Decitex gegen Dichtefaktor des Gewebes eingetragen, wie es in der Abbildung gezeigt ist. Die Werte liegen in zwei mit Leichtigkeit gekennzeichneten Gebieten. Auf einer Seite einer Geraden der Gleichung Y = X 6.25 · 10&supmin;&sup4; + 0,69 (wobei Y der Dichtefaktor ist und X die lineare Garndichte in Decitex ist) haben die Gewebe angemessene Penetrationsresistenz; und auf der anderen Seite der Geraden ist die Penetrationsresistenz unangemessen.
Aus diesen Testergebnissen ist ersichtlich, daß Gewebe dieser Erfindung aus Garnen aus Aramid mit einer linearen Garndichte von 100 bis 500 Decitex hergestellt werden und diese entsprechend der folgenden Formel zu einem Dichtefaktor des Gewebes von mindestens 0,75 gewebt werden:
Y = oder > · 6,25 · 10&supmin;&sup4; + 0,69
wobei Y = Dichtefaktor des Gewebes und
X = lineare Garndichte.

BEISPIEL 2

In diesem Beispiel wurden mehrfache Lagen der Gewebe 1-1 und 1-4 entsprechend dem vorstehend erwähnten Verfahren der fallenden Ahle auf Penetrationsresistenz getestet. Zehn Lagen jedes dieser Gewebe wurden zusammen auf eine Unterlage aus Modellierton Roma "Plastilina" #1 gelegt, und die belastete Ahle wurde aus verschiedenen Höhen fallengelassen, bis eine Penetration durch die Ahle erreicht wurde. Das Gewebe 1-1 widerstand der Penetration bis zu 27,4 Joule Fallenergie, und das Gewebe 1-4 widerstand der Penetration bis zu 18,3 Joule.
Wenn dieser Test wiederholt wurde, indem zwanzig Lagen der Gewebe und der schärfere, vorstehend erwähnte Eispickel verwendet wurden, widerstand das Gewebe 1-1 der Penetration bis zu 18,3 Joule und widerstand das Gewebe 1-4 der Penetration bis zu 14,6 Joule.
Als ein weiterer Test dieser Gewebe in Konfigurationen, die durch diese Erfindung umfaßt sind, wurden zwanzig Lagen des Gewebes 1-1 frei von Mitteln zum Zusammenhalten der Schichten des Gewebes zusammengelegt und wurden entsprechend dem Verfahren der fallenden Ahle unter Verwendung der vorstehend erwähnten Ahle getestet. Als Kontrolle wurden zwanzig Lagen des gleichen Gewebes in 5-Zentimeter-Quadraten zusammengesteppt, wobei ein 40-tex- Baumwollfaden benutzt wurde, und die abgesteppten Lagen wurden ebenfalls getestet. Der einzige Unterschied zwischen den Konfigurationen war der, daß die Konfiguration dieser Erfindung nicht abgesteppt war und der Penetration bis zu 54,9 Joule widerstand, während die Kontrolle, wie gesagt, in 5-Zentimeter-Quadraten abgesteppt war und der Penetration bis zu 36,6 Joule widerstand - nur zwei Drittel so viel.

Claims

1. Penetrationsresistenter Artikel, bestehend im wesentlichen aus Gewebe, gewebt aus Aramidgarn mit einer linearen Dichte von weniger als 500 dtex und einer Zähfestigkeit von mindestens 30 Joule/Gramm, und dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe zu einem Dichtefaktor des Gewebes von mindestens 0,75 gewebt ist, und dadurch, daß es in dem Artikel mindestens zwei Schichten des Gewebes gibt, die an den Kanten des Artikels verbunden sind, und es sonst im wesentlichen frei von Mitteln zum Zusammenhalten der Schichten des Gewebes ist.

2. Penetrationsresistenter Artikel nach Anspruch 1, wobei die Beziehung zwischen dem Dichtefaktor des Gewebes und der linearen Dichte des Garns

Y = oder > · 6,25 · 10&supmin;&sup4; + 0,69

beträgt, wobei

Y = Dichtefaktor des Gewebes und

X = lineare Garndichte.

3. Artikel nach Anspruch 1, wobei der Dichtefaktor des Gewebes im wesentlichen 1,0 beträgt.

4. Artikel nach Anspruch 1, wobei die Zähfestigkeit mindestens 40 Joule/Gramm beträgt.

5. Artikel nach Anspruch 1, wobei das Aramidgarn Poly(p-phenylenterephthalamid) ist.