DE69903565T2

DE69903565T2 - Stichschutzmaterial

Info

Publication number: DE69903565T2
Application number: DE69903565T
Authority: DE
Inventors: Christian Boettger; Achim Fels; Yuval Fuchs
Original assignee: Teijin Twaron GmbH; FMS Enterprises Ltd
Current assignee: Teijin Aramid GmbH; FMS Enterprises Ltd
Priority date: 1998-08-04
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2003-07-17
Anticipated expiration: 2019-07-31
Also published as: YU8401A; US6662369B2; US20010031593A1; TR200100294T2; HUP0103210A3; EE04649B1; JP4499286B2; CZ294622B6; EE200100072A; ES2181467T5; HRP20010088B1; CN1093630C; RS50022B; DK1102958T4; HK1039516A1; SK1682001A3; EP1102958A1; BR9912716A; WO2000008411A1; SK284718B6

Description

Die Erfindung betrifft ein Stichschutzmaterial aus mindestens zwei Geweben, die über einen Polymerfilm miteinander verbunden sind, wobei die Gewebe aus Garnen mit einer Festigkeit von mindestens 900 MPa bestehen, und der die Gewebe verbindende Polymerfilm eine Festigkeit von mindestens 10 MPa aufweist, ein Stichschutzpaket und die Verwendung des Stichschutzpakets zur Herstellung von Stichschutzkleidung.
Ein Stichschutzmaterial dieser Art ist aus WO 97/21334 bekannt, wobei der dort eingesetzte Polymerfilm einen Biegemodul von 42 bis 1000 MPa aufweisen soll. Aus den Beispielen dieser Druckschrift geht hervor, daß für einen dort als ausreichend bezeichneten Stichschutz gemäß der Beispiele offensichtlich 38 bis 45 Lagen dieses Stichschutzmaterials erforderlich sind. Die Bewertung der Stichschutzgüte erfolgt angeblich nach CEN/TC 162/WG 5 N 479. Nach dieser Norm sollen zwei verschiedene Messer eingesetzt werden, wobei ein Durchstich beider Messer von bis zu 20 mm als für den Stichschutz ausreichend angesehen wird. Welches Messer gemäß WO 97/21334 eingesetzt wurde ist nicht ersichtlich. Aufgrund der offensichtlich erforderlichen hohen Anzahl von Lagen des Stichschutzmaterials ergibt sich ein geringer Tragekomfort, wenn aus diesem Stichschutzmaterial Stichschutzkleidung hergestellt wird, da die hohe Anzahl der Lagen die Kleidung sowohl sehr schwer als auch steif macht.
Es besteht also immer noch das Problem, ein Stichschutzmaterial der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welches einen höheren Tragekomfort bietet, als die bisher zugänglichen Stichschutzmaterialien. Auch besteht das Problem, die Wirksamkeit von Stichschutzmaterialien weiter zu verbessern.
Erfindungsgemäß wurde nunmehr gefunden, daß bei einem Stichschutzmaterial aus mindestens zwei Geweben, die über einen Polymerfilm miteinander verbunden sind, wobei die Gewebe aus Garnen mit einer Festigkeit von mindestens 900 MPa bestehen, und der die Gewebe verbindende Polymerfilm eine Festigkeit von mindestens 10 MPa aufweist, die Wirksamkeit deutlich dadurch verbessert werden kann, wenn der die Gewebe verbindende Polymerfilm einen Biegemodul von 1500 bis 4500 MPa aufweist.
Überraschend wurde festgestellt, daß bei Einsatz eines solchen Polymerfilms deutlich weniger Lagen zu einem wirksamen Stichschutz erforderlich sind, als bei bisher bekannten Stichschutzmaterialien.
Günstig ist es, wenn der Polymerfilm eine Bruchdehnung von mindestens 80%, beispielsweise 100% oder 120% aufweist.
Wie auch in WO 97/2 1334 soll auch bei vorliegender Erfindung der Biegemodul (flexural modulus) gemäß ASTM D-790, die Festigkeit des Films gemäß ASTM D-C38, die Bruchdehnung gemäß ASTM D-638 und die Festigkeit des Garns gemäß ASTM D-885 bestimmt werden.
Es hat sich hierbei als besonders günstig erwiesen, wenn das erfindungsgemäße Stichschutzmaterial aus zwei, über den Polymerfilm miteinander laminierten Geweben besteht.
Bevorzugt weisen die die Gewebe bildenden Garne eine Festigkeit von 900 bis 8000 MPa, auf. Es hat sich als besonders günstig erwiesen, wenn die die Gewebe bildenden Garne eine Festigkeit von 1500 bis 6000 MPa, insbesondere 3000 bis 6000 MPa aufweisen. Hierzu eignen sich praktisch alle auch zum Einsatz zum ballistischen Schutz geeigneten Garne wie beispielsweise Garne aus Polyolefin, insbesondere Polyethylen, aus Polyamid, Polyimid, Polyester oder Poly (pphenylene-2,6-benzobisoxazole). Besonders günstig haben sich Garne aus Aramiden erwiesen.
Bei dem erfindungsgemäßen Stichschutzmaterial hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn der die Gewebe verbindende Polymerfilm einen Biegemodul von 1500 bis 4500 MPa, insbesondere von 2000 bis 3000 MPa aufweist. Geeignete Polymere sind Hart-PVC mit einem Biegemodul zwischen 3500 und 4000 MPa oder Polyurethane mit einem Biegemodul zwischen 4000 und 4500 MPa. Polycarbonate haben sich hierbei besonders bewährt. Ein derartiges Polycarbonat wird beispielsweise unter der Bezeichnung LEXAN 103 von der Firma GE Plastics vertrieben. LEXAN 103 weist einen Biegemodul von 2500 MPa, eine Festigkeit von 70 MPa und eine Bruchdehnung von 120% auf.
Für die für das erfindungsgemäße Stichschutzmaterial eingesetzten Gewebe hat es sich bestens bewährt, wenn diese Leinwandbindung, insbesondere wenn sie eine Gewebedichte, berechnet nach Walz, von 25 bis 80%, bevorzugt 25 bis 60% aufweisen.
Die Gewebedichte nach Walz wird nach folgender Formel bestimmt:
DG = (dk + ds)²·fk·fs
Hierbei bedeuten:
dk = Substanzdurchmesser des Kettgarnes in mm
ds = Substanzdurchmesser des Schußgarnes in mm
fk = Kettfäden pro cm
Schußfäden pro cm
Der Substanzdurchmesser dk bzw. ds der Garne wird wie folgt berechnet:
d = (Titer)1/2/88,5. (Dichte)1/2
wobei d entweder dk oder ds bedeutet, der Titer des entsprechenden Garnes in dtex und die Dichte des Garnes in g/cm³ eingesetzt wird.
Die oben angegebenen Werte gelten insbesondere für Gewebe in Leinwandbindung. Liegen von der Leinwandbindung abweichende Bindungen vor, so muß ein Bindungs-Korrekturfaktor in die Berechnung einbezogen werden. Für diesen Bindungs-Korrekturfaktor werden beispielsweise bei Geweben in speziellen Bindungsarten folgende Werte eingesetzt:
Bindungsart / Bindungs-Korrekturfaktor
Panamabindungen 2 : 2 0,56
Köperbindungen 2 : 1 0,70
Köperbindungen 2 : 2 0,56
Köperbindungen 3 : 1 0,56
Köperbindungen 4 : 4 0,38
Satin 1 : 4 0,49
Mit diesen Korrekturfaktoren wird die gemäß der Formel nach Walz errechnete Gewebedichte DG multipliziert.
Die Gewebedichte DG nach Walz ist eine in % angegebene Größe. Bei sehr dichten Geweben können Werte über 100% auftreten.
Das erfindungsgemäße Stichschutzmaterial ist bestens für die Herstellung von Stichschutzpaketen geeignet, die mehrere Lagen des erfindungsgemäßen Stichschutzmaterials enthalten. Besonders günstig ist es wenn ein erfindungsgemäßes Stichschutzpaket 6 bis 30, bevorzugt 10 bis 25 Lagen des erfindungsgemäßen Stichschutzmaterials und gegebenenfalls weitere Lagen aus anderen Materialien enthält. Zur besseren Handhabbarkeit ist es von Vorteil, wenn bei dem erfindungsgemäßen Stichschutzpaket mehrere Lagen oder alle Lagen in einer Hülle aus textilem Material angeordnet sind.
Das erfindungsgemäße Stichschutzpakets ist bestens geeignet zur Herstellung von Stichschutzkleidung.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert:
Es wurden Gewebe aus Aramidgarnen mit einem Titer von 840 dtex und mit einer Bruchfestigkeit von 3600 MPa in Leinwandbindung hergestellt. Die Gewebedichte nach Walz betrug 46%, das Gewicht der Gewebe 215 g/m². Zwischen zwei Gewebe wurde ein Polymerfilm aus Polycarbonat (LEXAN 103) mit einem Flächengwicht von 135 g/m² gelegt. Die Laminierung der beiden Gewebe mit dem Polymerflim erfolgte in einer Temperaturbereich zwischen 220 und 230ºC und einem Druck von etwa 10 bar. Verschiedene Anzahlen dieser Laminate wurden in eine Hülle aus Polyamidgewebe gelegt und gemäß CENITC 162/WG 5 N 479 die Eindringtiefen der Messer 1 und 2 (englisches (blade No. 1) und deutsches Messer) bestimmt. Bestand das Stichschutzpaket aus 8 Laminaten, ergab sich bei Messer 1 lediglich ein Durchstich von 10 mm. Bereits beim Test vom 10 Laminaten in der Hülle ergab sich bei Messer 1 kein Durchstich mehr, während bei Messer 2 noch ein Durchstich von 25 mm feststellbar war. Nachdem 15 Laminate in der Hülle aufeinander angeordnet waren, ergab sich bei Messer 2 lediglich noch ein Durchstich von etwa 5 mm, während bei Messer 1 kein Durchstich mehr feststellbar war. Bei Messer 1 wurde sogar beobachtet, daß die Spitze des Messers nach dem Test verbogen war. Bei 20 Laminaten in der Hülle war auch mit Messer 2 kein Durchstich mehr zu verzeichnen.
In einem weiteren Test wurden Gewebe aus Aramidgarnen mit einem Titer von 840 dtex und mit einer Bruchfestigkeit von 3600 MPa in Leinwandbindung hergestellt. Die Gewebedichte nach Walz betrug 30%, das Gewicht der Gewebe 170 g/m². Zwischen zwei Gewebe wurde ein Polymerfilm aus Polycarbonat (LEXAN 103) mit einem Flächengewicht von 135 g/m² gelegt. Die Laminierung der beiden Gewebe mit dem Polymerfilm erfolgte in einem Temperaturbereich zwischen 220 und 230ºC und einem Druck von etwa 10 bar. Verschiedene Anzahlen dieser Laminate wurden in eine Hülle aus Polyamidgewebe gelegt und gemäß CENITC 162/WG 5 N 479 die Eindringtiefen der Messer 1 und 2 (englisches (blade No. 1) und deutsches Messer) bestimmt. Bestand das Stichschutzpaket aus 8 Laminaten, ergab sich bei Messer 1 lediglich ein Durchstich von 10 mm (gemittelter Wert). Bereits beim Test vom 10 Laminaten in der Hülle ergab sich bei Messer 1 kein Durchstich mehr, während bei Messer 2 die Bedingungen der Norm noch nicht erfüllt waren. Nachdem 15 Laminate in der Hülle aufeinander angeordnet waren, ergab sich bei Messer 2 lediglich noch ein Durchstich von etwa 10 mm, während bei Messer 1 wiederum kein Durchstich mehr feststellbar war.

Zusammenfassung:

Stichschutzmaterial aus mindestens zwei Geweben, die über einen Polymerfilm miteinander verbunden sind, wobei die Gewebe aus Garnen mit einer Festigkeit von mindestens 900 MPa bestehen, und der die Gewebe verbindende Polymerfilm eine Festigkeit von mindestens 10 MPa aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Gewebe verbindende Polymerfilm einen Biegemodul von 1500 bis 4500 MPa aufweist.

Claims

1. Stichschutzmaterial aus mindestens zwei Geweben, die über einen Polymerfilm miteinander verbunden sind, wobei die Gewebe aus Garnen mit einer Festigkeit von mindestens 900 MPa bestehen, und der die Gewebe verbindende Polymerfilm eine Festigkeit von mindestens 10 MPa aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Gewebe verbindende Polymerfilm einen Biegemodul von 1500 bis 4500 MPa aufweist.

2. Stichschutzmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus zwei, über den Polymerfilm miteinander laminierten Geweben besteht.

3. Stichschutzmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Gewebe bildenden Garne eine Festigkeit von 900 bis 8000 MPa aufweisen.

4. Stichschutzmaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Gewebe verbindende Polymerfilm einen Biegemodul von 2000 bis 3000 MPa aufweist.

5. Stichschutzmaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebe Leinwandbindung aufweisen.

6. Stichschutzmaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebe eine Gewebedichte, berechnet nach Walz, von 25 bis 80% aufweisen.

7. Stichschutzmaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die Gewebe verbindende Polymerfilm aus einem Polycarbonat besteht.

8. Stichschutzpaket, enthaltend mehrere Lagen des Stichschutzmaterials nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7.

9. Stichschutzpaket nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es 6 bis 30 Lagen des Stichschutzmaterials nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 und gegebenenfalls weitere Lagen enthält.

10. Stichschutzpaket nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es 10 bis 25 Lagen des Stichschutzmaterials nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 enthält.

11. Stichschutzpaket nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Lagen oder alle Lagen in einer Hülle aus textilem Material angeordnet sind.

12. Verwendung des Stichschutzpakets nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11 zur Herstellung von Stichschutzkleidung.