EP0769128B1 - Schutzkleidung, besonders antiballistische damen-schutzkleidung - Google Patents

Schutzkleidung, besonders antiballistische damen-schutzkleidung Download PDF

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EP0769128B1
EP0769128B1 EP95922494A EP95922494A EP0769128B1 EP 0769128 B1 EP0769128 B1 EP 0769128B1 EP 95922494 A EP95922494 A EP 95922494A EP 95922494 A EP95922494 A EP 95922494A EP 0769128 B1 EP0769128 B1 EP 0769128B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
protective
layers
protective clothing
clothing
antiballistic
Prior art date
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EP95922494A
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French (fr)
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EP0769128A1 (de
EP0769128B2 (de
Inventor
Achim Fels
Jörg Wintersieg
Michael Mohr
Dieter Holzhauer
Franz Palzer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Aramid GmbH
Original Assignee
Akzo Nobel Faser AG
Triumph International AG
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Publication date
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Application filed by Akzo Nobel Faser AG, Triumph International AG filed Critical Akzo Nobel Faser AG
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Publication of EP0769128B1 publication Critical patent/EP0769128B1/de
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    • F41H1/00—Personal protection gear
    • F41H1/02—Armoured or projectile- or missile-resistant garments; Composite protection fabrics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
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    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/30—Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
    • Y10T442/3854—Woven fabric with a preformed polymeric film or sheet
    • Y10T442/387—Vinyl polymer or copolymer sheet or film [e.g., polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, etc.]

Definitions

  • the invention relates to protective clothing, especially antiballistic protective clothing for women, consisting of cover layers and / or one or more protective layers arranged one above the other and possibly connected to one another, these protective layers consisting of textile fabrics made of antiballistically active fibers.
  • US Pat. No. 4,578,821 describes protective clothing in which a special breast shape for women can be placed on a carrier material.
  • a conventional vest can be used as the carrier material, for example.
  • no solution is offered which offers sufficient wearing comfort because the protective clothing is not adequately adapted to the female body shape as a whole.
  • the task was to develop protective clothing, especially antiballistic protective clothing for women, which is well adapted to the body shapes and thus a high Offers comfort without loss of protection and which can also be produced very inexpensively.
  • this object can be achieved in a particularly advantageous manner if the deformations required for adaptation to the body shapes, such as for example the shaping of the bust part in protective clothing for women, are carried out by means of a molding process.
  • the task of improving the wearing comfort due to protective clothing which is well adapted to the body shapes, especially the bust part which is well adapted to the female body shapes is particularly important solved advantageously.
  • aramid fibers which are also known as aromatic polyamide fibers, are often used in the protective layers.
  • Such fibers are commercially available, for example, under the brand name Twaron R.
  • Aramid fibers are polyamide fibers that are at least partially made up of aromatic compounds. When the polyamides are formed, for example by polycondensation of an aromatic amine with an aromatic acid or its chlorides, both the acid component and the amine component can consist wholly or partly of aromatic compounds.
  • Aramid fibers are to be understood in the context of the invention as fibers whose main part is composed of aromatic compounds which form amides.
  • polyolefin fibers especially polyethylene fibers produced by the gel spinning process, are also used for antiballistic protective clothing. These are also suitable for producing the antiballistic protective clothing according to the invention. The same applies to other antiballistically effective fibers, such as so-called antiballistic nylon.
  • Antiballistically effective materials are to be understood as those which resist the penetration of projectiles, fragments etc. and slow down their speed when they hit these materials.
  • Fabrics made from aramid fibers are often used to form the antiballistically effective protective layers. These fibers are preferably processed into fabrics as filament yarns, but the use of spun yarns is also possible. Filament yarns, however, achieve higher strength and a better antiballistic effect.
  • Protective layers in antiballistically effective clothing are understood to mean the layers which contain antiballistically effective materials in the abovementioned sense. These protective layers in antiballistic clothing are very often woven from aramid fibers.
  • Antiballistic protective clothing is therefore clothing that provides effective protection of the body against the penetration of projectiles, fragments, fragments of explosive devices, etc.
  • filament yarns are used to manufacture fabrics, they are used in titers of 400 - 3400 dtex.
  • the filament titer is preferably less than 1.7 dtex.
  • the yarns can be processed into fabrics on all machines commonly used in weaving technology. Fabric weaving in plain weave is preferred, but other weaves, such as a Panama weave, are also possible.
  • the thread numbers to be used depend on the titer of the yarn and the desired fabric density.
  • the following information for thread counts for the production of fabrics in plain weave from aramid fibers for antiballistic protective layers are to be regarded as examples: Yarn titer Number of threads per 10 cm Tissue weight dtex in chain u.
  • the invention is not intended to be restricted to the use of fabrics for the protective layers.
  • fabrics for the protective layers In the same way, other flat structures such as foils, scrims, nonwovens or knitted fabrics can also be used.
  • textile fabric is used here for fabrics made from fiber materials. These include fabrics, knitwear, nonwovens, scrims, etc. Fabrics are preferred for the production of the protective clothing according to the invention.
  • This equipment can possibly be omitted for bulletproof vests for police use, because the packages of antiballistic layers are usually welded between PVC films and are thus sealed watertight.
  • a bust is formed in the fabrics provided for the antiballistic protective layers, especially in fabrics made of aramid fibers, using a molding process. Molding processes and the corresponding machines are known in the bodice industry. A molding process which is particularly suitable for the production of protective layers for antiballistically effective protective clothing is described in the patent application P 44 23 194.6, which was filed with the German Patent Office at the same time. The process described there provides for aramid surface structures at temperatures of 180-300 ° C at a machine pressure of 4-8 bar (400-800 kPa).
  • thermoplastic materials are particularly suitable for molding.
  • Aramid fibers which are preferred for antiballistic protective clothing, are not considered to be thermoplastics because they have no defined melting and softening points and decompose before melting. It was therefore surprising that it was possible to use a molding process to deform flat materials from these fibers and in this way to create a possibility of adapting the protective clothing to be made from such materials in a particularly favorable manner to the body shapes, particularly the female body shapes to be able to.
  • the antiballistic protective layers show no loss of antiballistic effectiveness after the shaping of a bust part at the locations deformed by means of a molding process, as the bombardment tests shown below show.
  • the material to be tested was bombarded in several layers one above the other.
  • the number of layers was chosen so that it corresponds to the conditions as they exist in the protective vest.
  • the bombardment was carried out with 9 mm para-ammunition from a distance of 10 m at a bombardment angle of 90 °.
  • the antiballistic effect was tested on the one hand by detecting a possible bullet, on the other hand by examining the change in a plasticine mass behind the material to be bombarded. For this purpose, the depth of impression of the projectile in the plasticine mass was determined, with which an approximate measure for the energy effect of a projectile on the human body in the event of a bombardment was to be established.
  • the police departments allow up to 44 mm as a depth of penetration into the plasticine mass.
  • the anti-ballistic protective layers deformed by molding are preferably used for bulletproof vests for women. For this, between 20 and 30 of these layers are so placed on top of each other so that the molded bust parts lie exactly on top of each other. Such a vest often consists of 28 protective layers. After the shaping has been introduced, these are consolidated with one another by means of a cross-stitched seam, each of the two cross-stitched seams being approximately 10 cm long. This cross stitching is attached below the molded bust. A sewing thread, for example made of aramid fiber, is used for quilting. The antiballistic package thus formed is then welded into a prefabricated cover made of PVC film with a bust part also molded by molding to produce a bulletproof vest.
  • the shaping of the PVC cover takes place in such a way that the bust part is shaped according to the shape of the antiballistic protective layers in a double-layered, already welded on one edge and still open on three edges by means of molding.
  • the antiballistic package is inserted into this case, which then has a bust part on both the front and the back, and the edges that are still open are welded watertight.
  • the package, which is welded into PVC film is then introduced, for example, into a colored or printed cotton or cotton-polyester fabric which is adapted to the shape of the antiballistic package.
  • the package is not fully sewn into the outer fabric, but an opening and removal option is created using a zip or Velcro fastener.
  • the antiballistic protection layers are contained in the clothing in the form of the so-called antiballistic package.
  • This package is covered on both sides by cover layers, which can be of different types.
  • cover layers are understood to mean layers of textile or non-textile fabrics which are arranged under or above the package of protective layers.
  • Cover layers are also PVC films, for example, which are used to weld in the antiballistic protective layers.
  • the invention is not intended to be limited to the use of PVC films; other materials suitable for this purpose can also be used in the same way.
  • the bust part is shaped using a molding process at temperatures of 60 - 100 ° C, preferably at 70 - 90 ° C.
  • the machine pressure is 2 - 5 bar (200 - 500 kPa), preferably 3 - 4 bar (300 - 400 kPa).
  • splinter protection vests for women, which are used particularly in the military field, for example, 14 layers are placed one on top of the other in such a way that the molded bust parts lie exactly one above the other. The layers are sewn together at the edges.
  • the antiballistic package formed in this way is then sewn or welded into a prefabricated envelope, for example made of polyester fabric coated on both sides with neoprene, with a bust part likewise shaped by molding.
  • the coated polyester fabric is deformed in such a way that the bust part is shaped in accordance with the shape of the antiballistic layers in a double-layer coated polyester fabric which has already been sewn or welded at one edge and is still open at three edges.
  • the bust part is shaped using a molding process at temperatures of 180-220 ° C, preferably at 190-210 ° C.
  • the set machine pressure here is 5-7 bar (500-700 kPa), preferably 5.5-6.5 bar (550-650 kPa).
  • the antiballistic package is inserted into this sleeve, which then has a bust part on both the front and the back, and the edges that are still open are sewn or welded.
  • the package, which is welded or sewn into the envelope made of coated polyester fabric or another coated textile fabric, is then introduced, for example, into a colored or printed cotton or cotton-polyester fabric which is adapted to the shape of the antiballistic package.
  • the protective clothing according to the invention offers a high level of comfort for female security forces through a bust part formed in the protective and covering layers by means of molding and does not restrict the freedom of movement. With the protective clothing according to the invention, considerable progress is made in the production of protective clothing, particularly in the production of protective vests for female security personnel, without any loss of protective effectiveness.
  • a fabric was made in plain weave from a filament yarn made of aramid fibers with a titer of 930 dtex. The thread counts were 10.7 / cm in the warp and 10.5 / cm in the weft. The fabric obtained had a weight of 202 g / m 2 and a thickness of 0.30 mm. Cutouts for protective vests were cut out of this fabric. A bust part was individually formed on these blanks using the molding process described in patent application P 44 23 194.6, which was filed with the German Patent Office at the same time. A total of 28 layers of these blanks were put together to form a package and welded into a PVC sleeve, on which a bust had previously been formed by deep drawing.
  • the antiballistic package thus produced was subjected to an attempt at bombardment according to the subjected to the conditions specified above, the bombardment also taking place at the shaped points. With a total of four hits, no bullet was fired. the places changed by Molden. The values for the penetration depth in plasticine were between 26 and 37 mm. The requirements of the German police for use as protective clothing were therefore fully met.
  • a fabric was made in plain weave from a filament yarn made of aramid fibers with a titer of 1,100 dtex. The thread counts were 8.7 / cm in the warp and 8.3 / cm in the weft. The fabric obtained had a weight of 189 g / m 2 and a thickness of 0.30 mm. Cuts for protective vests were made from this fabric. A bust part was individually formed on these blanks using the molding process described in patent application P 44 23 194.6, which was filed with the German Patent Office at the same time. A total of 14 layers of these blanks were folded into a package and sewn together along the edges for the bombardment attempt.
  • the antiballistic package produced in this way was subjected to a splinter bombardment in accordance with the conditions of STANAG 2920.
  • the bombardment was carried out with 1.1 g fragments.
  • a V50 value of 467 m / sec was registered at the locations deformed by molding. This value means that there is a 50% probability of penetration at this speed.
  • the V50 value was 466 m / sec. Even when bombarded while wet, almost the same values were achieved at shaped and undeformed areas.
  • the V50 value was 437 m / sec at the shaped points and 436 m / sec at the non-deformed points.

Landscapes

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)
  • Corsets Or Brassieres (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft Schutzkleidung, besonders antiballistische Schutzkleidung für Damen, bestehend aus Abdecklagen und/oder einer oder mehreren übereinander angeordneten und eventuell miteinander verbundenen Schutzlagen, wobei diese Schutzlagen aus textilen Flächengebilden aus antiballistisch wirksamen Fasern bestehen.
  • Geschoß- und splitterhemmende Schutzkleidung, besonders geschoß- und splitterhemmende Westen, gehören in neuerer Zeit in vielen Ländern zur Standardausrüstung von Militär, Polizei und sonstigen Sicherheitskräften. Da in diesen Bereichen vermehrt Frauen eingesetzt werden, ist es notwendig, daß diese Schutzkleidung den weiblichen Körperformen angepaßt wird. Die herkömmliche, auf das Tragen durch Männer ausgerichtete Schutzkleidung, ist für Frauen problematisch und lediglich mit einer erheblichen Einbuße an Tragekomfort möglich. Besonders bei einem Einsatz, der mit hohen körperlichen Belastungen verbunden ist, erweist sich dieser geringe Tragekomfort der für Männer entwickelten Schutzwesten äußerst behindernd.
  • Die bisherigen Problemlösungen sind teilweise sehr kostenaufwendig und bieten außerdem häufig nicht den notwendigen Tragekomfort. So wurden in US-A 4 183 097 und GB-A 2 231 481 spezielle Zuschneidetechniken für antiballistische Damen-Kleidung beschrieben. Neben erhöhten Kosten bei der Herstellung der Schutzkleidung und einer oftmals verringerten antiballistischen Wirkung haben diese Techniken den Nachteil, daß die hier genannten Schutzwesten den weiblichen Körperformen nicht ausreichend angepaßt sind.
  • Eine andere bislang ausgeführte Arbeitsweise ist das Ausschneiden des Brustteils aus antiballistischen Lagen und das Einnähen eines entsprechend vorgefertigten Brustteils. Neben dem extrem hohen Kostenaufwand bietet auch dieses Verfahren keine befriedigende Lösung, da die Nahtstellen teilweise auftragen und außerdem der antiballistische Effekt an Nahtstellen verschlechtert wird.
  • Weiter wurde ein spezieller Brustschutz, der unter einer Weste getragen werden kann, entwickelt und in US-A 5 020 157 beschrieben. Hier wird zwar ein zusätzlicher Schutz der Brust erreicht, der Tragekomfort bleibt aber weiterhin unbefriedigend, da dieser Brustschutz üblicherweise unter einer konventionellen Weste, daß heißt unter einer Weste, die keine auf die weiblichen Körperformen abgestimmten antiballistischen Lagen enthält, getragen wird.
  • Schließlich wird in US-A 4 578 821 Schutzkleidung beschrieben, bei der auf ein Trägermaterial eine spezielle Brustausformung für Damen aufgesetzt werden kann. Als Trägermaterial kann beispielsweise eine konventionelle Weste Verwendung finden. Auch hier wird keine Lösung angeboten, die einen ausreichenden Tragekomfort bietet, weil die Schutzkleidung nicht insgesamt in ausreichender Weise den weiblichen Körperformen angepaßt ist.
  • Deshalb bestand die Aufgabe, Schutzkleidung, besonders antiballistische Schutzkleidung für Damen, zu entwickeln, die den Körperformen gut angepaßt ist und somit einen hohen Tragekomfort ohne Verlust an Schutzwirkung bietet und die darüberhinaus sehr kostengünstig hergestellt werden kann.
  • Überraschend wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe in besonders vorteilhafter Weise gelöst werden kann, wenn die für die Anpassung an die Körperformen nötigen Verformungen, wie beispielsweise die Ausformung des Büstenteiles in Damenschutzkleidung, mittels eines Moldverfahrens vorgenommen werden. Neben der Möglichkeit, auf diese Weise Schutzkleidung, besonders antiballistische Schutzkleidung für Damen kostengünstig ohne Verlust an Schutzwirkung herstellen zu können, wird die Aufgabenstellung der Verbesserung des Tragekomforts durch die den Körperformen gut angepaßte Schutzkleidung, vor allem das den weiblichen Körperformen gut angepaßte Büstenteil, in besonders vorteilhafter Weise gelöst.
  • Thermische Verformungen von antiballistischen Paketen sind bereits beschrieben worden. So erwähnt DE-A 3 426 458 diese Möglichkeit für ein Laminat, das aus Aramidfaser-Geweben gebildet wird und einen hohen Anteil polymerer Bindemittel wie beispielsweise Polyethylen, Polyvinylharze u.a. enthält. Die hier vorgeschlagenen Temperaturen sind auf die verwendeten Harze abgestimmt. Obgleich die Möglichkeit, die Verformung der mit Harzen verfestigten Laminate so zu gestalten, daß eine Anpassung an die Körperformen erzielt wird, Erwähnung findet, wird andrerseits in derselben Druckschrift aber vorgeschlagen, zur Herstellung biaxial gewölbter Laminatpakete Einschnitte vorzunehmen, womit eine Arbeitsweise analog der herkömmlichen Abnähertechnik empfohlen wird.
  • Eine ähnliche Technik, die ebenfalls mit Laminaten und mit niedrigen, auf die verwendeten Harze abgestimmten Temperaturen arbeitet, ist auch aus der Herstellung von antiballistischen Helmen bekannt. Als Beispiel hierfür sei AT-B 372 524 genannt.
  • Die bis jetzt beschriebenen Verfahren arbeiten mit Laminaten. Die niedrigen, auf die verwendeten Harze abgestimmten Temperaturen bei den bisherigen Verfahren zur Herstellung antiballistischer Schutzkleidung lassen nur eine Verformung von textilen Flächengebilden aus beispielsweise Aramidfasern im Laminat-Verbund zu. Im Interesse eines guten Tragekomforts ist es aber anzustreben, nicht laminierte Gewebe in antiballistischer Schutzkleidung einzusetzen, wobei, wenn diese Schutzkleidung für Damen vorgesehen ist, eine dauerhafte Verformung dieser textilen Flächengebilde, zum Beispiel in Form von Einzelgeweben oder von Gewebepaketen ohne Mitverwendung eines Harzes, erfolgen muß.
  • Für antiballistische Schutzkleidung, besonders für kugel-und splitterhemmende Westen, finden in den Schutzlagen häufig Aramidfasern, die auch unter der Bezeichnung aromatische Polyamidfasern bekannt sind, Einsatz. Solche Fasern sind beispielsweise unter dem Markennamen TwaronR im Handel. Aramidfasern sind Polyamidfasern, die mindestens teilweise aus aromatischen Verbindungen aufgebaut sind. Bei der Bildung der Polyamide, die beispielsweise durch Polykondensation eines aromatischen Amins mit einer aromatischen Säure bzw. deren Chloride entstehen, kann sowohl die Säurekomponente als auch die Aminkomponente ganz oder teilweise aus aromatischen Verbindungen bestehen. Unter Aramidfasern sind im Sinne der Erfindung Fasern zu verstehen, deren Hauptanteil aus aromatischen, Amide bildenden Verbindungen aufgebaut ist.
  • Außer Aramidfasern finden für antiballistische Schutzkleidung auch Polyolefinfasern, besonders nach dem Gelspinnverfahren hergestellte Polyethylenfasern, Verwendung. Auch diese sind zur Herstellung der erfindungsgemäßen antiballistischen Schutzkleidung geeignet. Gleiches gilt für andere antiballistisch wirksame Fasern, wie beispielsweise sogenanntes antiballistisches Nylon.
  • Unter antiballistisch wirksamen Materialien sind solche zu verstehen, die dem Eindringen von Geschossen, Splittern etc. Widerstand entgegen setzen und deren Geschwindigkeit beim Auftreffen auf diese Materialien abbremsen.
  • Zur Bildung der antiballistisch wirksamen Schutzlagen werden häufig Gewebe aus Aramidfasern eingesetzt. Diese Fasern werden bevorzugt als Filamentgarne zu Geweben verarbeitet, der Einsatz von Spinnfasergarnen ist aber ebenfalls möglich. Mit Filamentgarnen wird jedoch eine höhere Festigkeit und eine bessere antiballistische Wirkung erzielt.
  • Unter Schutzlagen werden in antiballistisch wirksamer Kleidung die Lagen verstanden, die antiballistisch wirksame Materialien im obengenannten Sinne enthalten. Sehr häufig handelt es sich bei diesen Schutzlagen in antiballistischer Kleidung um Gewebe aus Aramidfasern.
  • Unter antiballistischer Schutzkleidung ist somit Kleidung zu verstehen, die einen wirksamen Schutz des Körpers gegen das Eindringen von Geschossen, Splittern, Fragmenten von Sprengkörpern etc. ermöglicht.
  • Werden zur Herstellung von Geweben Filamentgarne eingesetzt, so kommen diese in Titern von 400 - 3400 dtex zum Einsatz. Der Filamenttiter liegt bevorzugt unter 1,7 dtex.
  • Die Garne können auf allen in der Webereitechnik üblichen Maschinen zu Geweben verarbeitet werden. Bevorzugt wird eine Gewebeherstellung in Leinwandbindung, aber auch andere Bindungen, wie beispielsweise eine Panamabindung, sind möglich. Die einzusetzenden Fadenzahlen richten sich nach dem Titer des Garnes und nach der gewünschten Gewebedichte. Die nachstehenden Angaben für Fadenzahlen zur Herstellung von Geweben in Leinwandbindung aus Aramidfasern für antiballistische Schutzlagen sind als Beipiele zu betrachten:
    Garntiter Fadenzahlen pro 10 cm Gewebegewicht
    dtex in Kette u. Schuß g/m 2
    420 80 - 110 65 - 100
    840 90 - 110 175 - 185
    120 - 130 210 - 220
    930 105 - 115 200 - 220
    1 100 85 - 120 190 - 280
    1 260 75 - 100 190 - 250
    100 - 110 250 - 280
    1 680 65 - 80 220 - 260
    3 360 40 - 50 300 - 460
  • Die Erfindung soll jedoch nicht auf den Einsatz von Geweben für die Schutzlagen beschränkt bleiben. In gleicher Weise können auch andere Flächengebilde wie Folien, Fadengelege, Vliesstoffe oder Maschenwaren Verwendung finden. Für aus Fasermaterialien hergestellte Flächengebilde findet hier der Ausdruck textile Flächengebilde Verwendung. Unter diesen sind Gewebe, Maschenwaren, Vliesstoffe, Fadengelege etc. zu verstehen. Gewebe werden für die Herstellung der erfindungsgemäßen Schutzkleidung bevorzugt.
  • Für den Einsatz von Schutzwesten im militärischen und Polizei-Bereich wird eine gute antiballistische Wirksamkeit auch in nassem Zustand gefordert. Üblicherweise läßt diese Wirksamkeit etwas nach, wenn sich beispielsweise Wasser zwischen den einzelnen Gewebe-Lagen aus Aramidfasern anlagert. Um auch in nassem Zustand bzw. nach einer Wasseranlagerung eine gute antiballistische Wirksamkeit zu gewährleisten, ist es in vielen Fällen üblich, Gewebe aus Aramidfasern vor ihrer Weiterverarbeitung zu kugel- oder splitterhemmenden Westen einer wasserabweisenden Ausrüstung, häufig auch als Hydrophobierung bezeichnet, zu unterziehen. Hierzu finden bevorzugt Ausrüstungsmittel auf Basis von Fluorcarbon-Polymeren Einsatz. Die Verfahren hierfür sind in der Textilveredlungsindustrie bekannt.
  • Bei Kugelschutzwesten für den Polizeieinsatz kann diese Ausrüstung eventuell entfallen, weil üblicherweise die Pakete aus antiballistischen Lagen zwischen PVC-Folien eingeschweißt und damit wasserdicht abgeschlossen werden.
  • In den für die antiballistischen Schutzlagen vorgesehenen Flächengebilden, besonders in Geweben aus Aramidfasern, wird mittels eines Moldverfahrens ein Büstenteil ausgeformt. Moldverfahren und die entsprechenden Maschinen sind in der Miederindustrie bekannt. Ein für die Herstellung von Schutzlagen für antiballistisch wirksame Schutzkleidung besonders geeignetes Molding-Verfahren wird in der zeitgleich beim Deutschen Patentamt ersthinterlegten Patentanmeldung P 44 23 194.6 beschrieben. Das dort beschriebene Verfahren sieht für Flächengebilde aus Aramiden Temperaturen von 180 - 300 °C bei einem Maschinendruck von 4 - 8 bar (400 - 800 kPa) vor.
  • Zum Molden eignen sich laut bisherigem Stand der Technik besonders Flächengebilde aus thermoplastischen Materialien. Aramidfasern, die bevorzugt Einsatz für antiballistische Schutzkleidung finden, zählen aber nicht zu den Thermoplasten, da sie keinen definierten Schmelz- und Erweichungspunkt aufweisen und sich vor dem Schmelzen zersetzen. Es war deshalb überraschend, daß es gelang, mittels eines Moldverfahrens eine Verformung von Flächengebilden aus diesen Fasern vorzunehmen und auf diese Weise eine Möglichkeit zu schaffen, die aus solchen Materialien herzustellende Schutzkleidung in besonders günstiger Weise an die Körperformen, besonders an die weiblichen Körperformen, anpassen zu können. Mit dem in der zeitgleich beim Deutschen Patentamt ersthinterlegten Patentanmeldung P 44 23 194.6 beschriebenen Verfahren gelingt es, Flächengebilde aus Aramidfasern so mittels eines Moldingverfahrens zu verformen, daß eine permanente neue Form erreicht und so beispielsweise das Büstenteil der antiballistischen Lagen für Damen-Schutzkleidung irreversibel ausgeformt werden kann.
  • Die antiballistischen Schutzlagen zeigen nach dem Ausformen eines Büstenteils an den mittels eines Moldingverfahrens verformten Stellen keinen Verlust an antiballistischer Wirksamkeit, wie die nachstehend aufgeführten Beschußversuche zeigen.
  • Bei diesen Beschußversuchen wurde das zu prüfende Material in mehreren Lagen übereinander liegend beschossen. Die Zahl der Lagen wurde so gewählt, daß sie den Verhältnissen, wie sie in der Schutzweste vorliegen, entspricht. Das Beschiessen wurde mit 9 mm Para-Munition aus 10 m Entfernung in einem Beschußwinkel von 90° durchgeführt. Die Prüfung des antiballistischen Effektes erfolgte einmal durch Feststellen eines eventuellen Durchschusses, zum anderen durch Prüfung der Veränderung einer hinter dem zu beschießenden Material angebrachten Plastilinmasse. Hierzu wurde die Eindrucktiefe des Geschosses in der Plastilinmasse ermittelt, womit ein ungefähren Maß für die Energiewirkung eines Geschosses auf den menschlichen Körper im Falle eines Beschusses festgestellt werden sollte. Als Eindringtiefe in die Plastilin-Masse werden von den Polizei-Dienststellen, je nach Spezifikation, bis zu 44 mm zugelassen.
  • Die Beschußversuche wurden an Geweben aus Aramidfasern, an denen zuvor mittels des in der zeitgleich beim Deutschen Patentamt ersthinterlegten Patentanmeldung P 44 23 194.6 beschriebenen Molding-Verfahrens ein Büstenteil ausgeformt worden war, vorgenommen. Das Beschiessen erfolgte an den ausgeformten Stellen. Bei allen durchgeführten Versuchen wurde an den mittels Moldens umgeformten Stellen kein Durchschuß festgestellt. Die Eindringtiefe in Plastilin lag zwischen 26 und 42 mm und damit unterhalb der zulässigen Höchstgrenze.
  • Die mittels Moldens verformten antiballistischen Schutzlagen finden bevorzugt für Kugelschutzwesten für Damen Verwendung. Hierzu werden zwischen 20 und 30 dieser Lagen so übereinander gelegt, daß die ausgeformten Büstenteile genau übereinander liegen. Häufig besteht eine solche Weste aus 28 Schutzlagen. Diese werden nach dem Einbringen der Ausformungen durch eine Kreuzsteppnaht miteinander verfestigt, wobei jede der beiden über Kreuz verlaufenden Nähte ca. 10 cm Länge aufweist. Diese Kreuzsteppnaht wird unterhalb des ausgeformten Büstenteils angebracht. Zum Versteppen findet ein Nähfaden, zum Beispiel aus Aramidfaser, Verwendung. Das so gebildete antiballistische Paket wird dann zur Herstellung einer Kugelschutzweste in eine vorgefertigte Hülle aus PVC-Folie mit ebenfalls durch Molden ausgeformtem Büstenteil eingeschweißt. Das Verformen der PVC-Hülle erfolgt so, daß in einer dopellagigen, an einem Rand bereits verschweißten und an drei Rändern noch offenen PVC-Folie mittels Moldens das Büstenteil entsprechend der Form der antiballistischen Schutzlagen ausgeformt wird. In diese Hülle, die dann sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite ein Büstenteil aufweist, wird das antiballistische Paket eingebracht und die noch offenen Ränder werden wasserdicht verschweißt. Anschließend wird das in PVC-Folie eingeschweißte Paket beispielsweise in ein gefärbtes oder bedrucktes Baumwolle- oder Baumwolle-Polyestergewebe, das den Ausformungen des antiballistischen Paketes angepaßt wird, eingebracht. Im Interesse einer leichten Entnahmemöglichkeit des antiballistischen Paketes, zum Beispiel bei einer notwendigen Reinigung, wird das Paket nicht in den Oberstoff voll eingenäht, sondern es wird eine Öffnungs- und Entnahmemöglichkeit mittels eines Reiß- oder Klettverschlusses geschaffen.
  • Die antiballistischen Schutz lagen sind in der Kleidung in Form des sogenannten antiballistischen Paketes enthalten. Dieses Paket ist durch Abdecklagen, die verschiedener Art sein können, auf beiden Seiten abgedeckt. Unter Abdecklagen sind im Sinne der Erfindung Lagen von textilen oder nichttextilen Flächengebilden, die unter oder über dem Paket der Schutzlagen angeordnet sind, zu verstehen.
  • Abdecklagen sind beispielsweise auch PVC-Folien, die zum Einschweißen der antiballistischen Schutzlagen Verwendung finden. Die Erfindung soll aber nicht auf die Verwendung von PVC-Folien beschränkt bleiben, auch andere hierfür geeignete Materailien können in gleicher Weise eingesetzt werden. Wird mit PVC-Folien gearbeitet, so erfolgt das Ausformen des Büstenteils mittels eines Moldingverfahrens bei Temperaturen von 60 - 100 °C, bevorzugt bei 70 - 90 °C. Der Maschinendruck beträgt hierbei 2 - 5 bar (200 - 500 kPa), bevorzugt 3 - 4 bar (300 - 400 kPa).
  • Zur Herstellung von Splitterschutzwesten für Damen, die besonders im militärischen Bereich Verwendung finden, werden beispielsweise 14 Lagen so übereinander gelegt, daß die ausgeformten Büstenteile genau übereinander liegen. Die Lagen werden an den Rändern miteinander vernäht. Das so gebildete antiballistische Paket wird dann in eine vorgefertigte Hülle, zum Beispiel aus mit Neopren beidseitig beschichtetem Polyestergewebe, mit ebenfalls mittels Moldens ausgeformtem Büstenteil eingenäht oder eingeschweißt. Das Verformen des beschichteten Polyestergewebes erfolgt so, daß in einem doppellagigen, an einem Rand bereits vernähten oder verschweißten und an drei Rändern noch offenen beschichteten Polyestergewebe mittels Moldens das Büstenteil entsprechend der Form der antiballistischen Lagen ausgeformt wird. Als Hüllmaterial können neben beschichteten Polyestergeweben auch andere beschichtete textile Flächengebilde Einsatz finden. Bei Verwendung von beschichteten Polyestergeweben erfolgt die Ausformung des Büstenteils mittels eines Moldingverfahrens bei Temperaturen von 180 - 220 °C, bevorzugt bei 190 - 210 °C. Der eingestellte Maschinendruck beträgt hierbei 5 - 7 bar (500 - 700 kPa), bevorzugt 5,5-6,5 bar (550-650 kPa). In diese Hülle, die dann sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite ein Büstenteil aufweist, wird das antiballistische Paket eingebracht und die noch offenen Ränder werden vernäht oder verschweißt. Anschließend wird das in die Hülle aus beschichtetem Polyestergewebe oder einem anderen beschichteten textilen Flächengebilde eingeschweißte oder eingenähte Paket beispielsweise in ein gefärbtes oder bedrucktes Baumwolle- oder Baumwoll-Polyestergewebe, das den Ausformungen des antiballistischen Paketes angepaßt wird, eingebracht.
  • Die erfindungsgemäße Schutzkleidung bietet für weibliche Sicherheitskräfte durch ein in den Schutz- und Abdecklagen mittels Moldens ausgeformten Büstenteiles einen hohen Tragekomfort und wirkt nicht einengend auf die Bewegungsfreiheit. Mit der erfindungsgemäßen Schutzkleidung wird also ein erheblicher Fortschritt bei der Herstellung von Schutzkleidung, besonders bei der Herstellung von Schutzwesten für weibliche Sicherheitskräfte, ohne Einbußen an Schutzwirksamkeit erzielt.
    • Ausführungsbeispiele Beispiel 1
  • Aus einem Filamentgarn aus Aramidfasern mit einem Titer von 930 dtex wurde in Leinwandbindung ein Gewebe hergestellt. Die Fadenzahlen betrugen in der Kette 10,7/cm und im Schuß 10,5/cm. Das erhaltene Gewebe hatte ein Gewicht von 202 g/m2 und eine Dicke von 0,30 mm. Aus diesem Gewebe wurden Zuschnitte für Schutzwesten ausgeschnitten. An diesen Zuschnitten wurde einzeln ein Büstenteil unter Einsatz des in der zeitgleich beim Deutschen Patentamt ersthinterlegten Patentanmeldung P 44 23 194.6 beschriebenen Moldingverfahrens ausgeformt. Insgesamt 28 Lagen dieser Zuschnitte wurden zu einem Paket zusammengelegt und in eine PVC-Hülle, an der zuvor ebenfalls mittels Tiefziehens ein Büstenteil ausgeformt worden war, eingeschweißt. Das so hergestellte antiballistische Paket wurde einem Beschußversuch nach den oben angegebenen Bedingungen unterzogen, wobei der Beschuß auch an den ausgeformten Stellen erfolgte. Bei insgesamt vier Treffern wurde in keinem Fall ein Durchschuß an. den durch Molden veränderten Stellen festgestellt. Die Werte für die Eindringtiefe in Plastilin lagen zwischen 26 und 37 mm. Somit wurden die Forderungen der deutschen Polizei für die Verwendung als Schutzkleidung voll erfüllt.
  • Weitere Beschußversuche, jeweils an den durch Molden ausgeformten Stellen, erfolgten an Paketen mit verschiedenen Zahlen antiballistischer Lagen. Hierbei wurden folgende Ergebnisse ermittelt:
    Zahl der Lagen Durchschuß Eindringtiefe mm
    30 nein 30
    28 nein 31
    26 nein 36
  • Diese Ergebnisse zeigen, daß selbst bei der Verringerung der Zahl der antiballistischen Lagen in einer Weste die an Kugelschutzwesten gestellten Forderungen auch von den ausgeformten Stellen noch voll erfüllt werden.
    • Beispiel 2
  • Aus einem Filamentgarn aus Aramidfasern mit einem Titer von 1 100 dtex wurde in Leinwandbindung ein Gewebe hergestellt. Die Fadenzahlen betrugen in der Kette 8,7/cm und im Schuß 8,3/cm. Das erhaltene Gewebe hatte ein Gewicht von 189 g/m2 und eine Dicke von 0,30 mm. Aus diesem Gewebe wurden Zuschnitte für Schutzwesten angefertigt. An diesen Zuschnitten wurde einzeln ein Büstenteil unter Einsatz des in der zeitgleich beim Deutschen Patentamt ersthinterlegten Patentanmeldung P 44 23 194.6 beschriebenen Molding-Verfahrens ausgeformt. Insgesamt 14 Lagen dieser Zuschnitte wurden zu einem Paket zusammengelegt und für den Beschußversuch längs der Ränder miteinander vernäht. Das so hergestellte antiballistische Paket wurde einem Splitterbeschuß nach den Bedingungen von STANAG 2920 ausgesetzt. Der Beschuß erfolgte mit 1,1 g-Splittern. Hierbei wurde beim Beschuß des trockenen Paketes an den mittels Moldens verformten Stellen ein V50-Wert von 467 m/sec registriert. Dieser Wert bedeutet, daß bei der genannten Geschwindigkeit eine Penetrationswahrscheinlichkeit von 50 % besteht. An den nicht verformten Stellen lag der V50-Wert bei 466 m/sec. Auch beim Beschuß in nassem Zustand wurden an ausgeformten und nicht verformten Stellen nahezu die gleichen Werte erzielt. An den ausgeformten Stellen lag der V50-Wert bei 437 m/sec und an den nicht verformten Stellen bei 436 m/sec. Dieses Beispiel zeigt, ebenso wie das vorhergehende, daß das Verformen der Schutzlagen mittels Moldens keinen negativen Einfluß auf den antiballistischen Effekt der Schutzkleidung ausübt.

Claims (6)

  1. Schutzkleidung, besonders antiballistische Schutzkleidung für Damen, bestehend aus Abdecklagen und/oder einer oder mehreren übereinander angeordneten und eventuell miteinander verbundenen Schutzlagen, wobei diese Schutzlagen aus textilen Flächengebilden aus antiballistisch wirksamen Fasern bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzlagen und/oder die Abdecklagen mittels eines Moldverfahrens erzeugte Verformungen für die Anpassung an die Körperformen, besonders eine mittels eines Moldverfahrens erzeugte Ausformung des Büstenteils, enthalten und daß die Ausformung der Schutzlagen an Einzellagen oder an Paketen mehrerer Lagen ohne Mitverwendung eines Harzes erfolgt ist.
  2. Schutzkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzlagen aus textilen Flächengebilden aus Aramidfasern bestehen.
  3. Schutzkleidung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzlagen aus Geweben aus Aramidfasern bestehen.
  4. Schutzkleidung für Damen nach Anspruch 1, besonders antiballistische Schutzkleidung für Damen, dadurch gekennzeichnet, daß diese in den Schutzlagen und/oder den Abdecklagen eine mittels eines Moldverfahrens erzeugte Ausformung des Büstenteils, enthält.
  5. Kugelhemmende Schutzkleidung für Damen, besonders Kugelschutzweste, nach Anspruch 1, mit antiballistisch wirksamen Schutzlagen, die in eine Hülle aus PVC-Folie eingeschweißt sind, wobei diese Hülle die Abdecklagen bildet, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Schutzlagen als auch die Hülle eine mittels eines Moldverfahrens erzeugte Ausformung eines Büstenteils enthalten.
  6. Splitterhemmende Schutzkleidung für Damen, besonders Splitterschutzweste, nach Anspruch 1, mit antiballistisch wirksamen Schutzlagen, die in eine Hülle aus einem beschichteten textilen Flächengebilde eingenäht oder eingeschweißt sind, wobei diese Hülle die Abdecklagen bildet, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Schutzlagen als auch die Hülle eine mittels eines Moldverfahrens erzeugte Ausformung eines Büstenteils enthalten.
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