EP1058808A1 - Stich- und kugelschutzkleidung - Google Patents

Stich- und kugelschutzkleidung

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EP1058808A1
EP1058808A1 EP99902548A EP99902548A EP1058808A1 EP 1058808 A1 EP1058808 A1 EP 1058808A1 EP 99902548 A EP99902548 A EP 99902548A EP 99902548 A EP99902548 A EP 99902548A EP 1058808 A1 EP1058808 A1 EP 1058808A1
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EP
European Patent Office
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layers
protective clothing
coated
materials
hard
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EP99902548A
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English (en)
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EP1058808B1 (de
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Achim Fels
Christian Böttger
Wolfgang Polligkeit
Steffen Neu
Christoph Klingspor
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Teijin Aramid GmbH
Original Assignee
Akzo Nobel NV
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Publication date
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    • Y10T442/2861—Coated or impregnated synthetic organic fiber fabric
    • Y10T442/2893—Coated or impregnated polyamide fiber fabric
    • Y10T442/2902—Aromatic polyamide fiber fabric

Definitions

  • the invention relates to protective clothing, in particular clothing for protection against stab and shot injuries, consisting of several layers of flat structures made of high-strength materials.
  • GB-A 2 283 902 describes stab protection clothing, which is made up of aramid fabrics and has metal plates attached to its surface. Such clothing has a very low wearing comfort, since it does not guarantee the necessary flexibility and, moreover, a high weight has to be accepted.
  • Protective clothing in a similar design is described in WO-A 91 - 06 821.
  • DE-C 4 407 180 proposes the use of a metal insert which is embedded in a polyurethane matrix for stab protection clothing.
  • This metal insert is designed in the form of a net-like structure made of steel chains.
  • the disadvantage of this type of stab protection clothing is that it only offers good protection against blade-stabbing devices such as knives, daggers, etc., but not against very pointed, needle-like stabbing devices.
  • US-A 4 933 231 describes a foam-laminated, dense fabric made of high-strength aliphatic polyamide fibers, which appears particularly suitable for cut protection clothing. With this embodiment, stab protection that meets the requirements of the security forces cannot be achieved.
  • Stab protection clothing consisting of overlapping plates made of glass fiber reinforced plastic, which are arranged on a textile carrier, is described by WO 92-08 094. Because of a lack of flexibility, such protective clothing does not offer the desired wearing comfort.
  • US-A 5 562 264 suggests the use of extremely dense fabrics made of relatively fine yarns. With these, protection against stab and bullet wounds should be achieved in the same way. This solution to the problem cannot be satisfied, since very high costs have to be incurred for the production of the fabrics and the weaving in a very dense setting can lead to fiber damage, as a result of which the holding effect for projectiles suffers in particular. In addition, the stab protection in this embodiment is not sufficient for the specifications of all countries.
  • DE-A 4 413 969 proposes stab protection clothing consisting of several layers of metal foils. Combination with laminates made of aramid fiber fabrics also provides bullet protection. In addition to the high price for metal foils, this protective clothing is also unsatisfactory because of the lack of flexibility. The rustling is also caused through the metal foils, felt uncomfortable when worn. A similar design of stab protection clothing can be found in EP-A 640 807, in which flat structures made from narrow strips of metal foils are proposed.
  • EP-A 597 165 describes a package made of fabrics, for example made of Araraid fibers, with the aid of a thermoplastic matrix resin. These relatively rigid structures do not offer the desired comfort.
  • WO 97 - 21 334 proposes aramid fabrics coated with thermoplastic resins for combined puncture and bulletproof clothing. This embodiment does not provide stab protection clothing that meets the conditions required by security forces in acceptable weight ranges in all countries.
  • DE-U 94 08 834 proposes a package of stacked, alternating layers of textile fabrics made of aramid fibers and metal mesh for the combined puncture and bullet protection.
  • the disadvantage of this embodiment is the low protection against needle-like pricking devices.
  • WO 96 - 03 277 describes protective clothing which contains at least one layer of a flat structure to which a ceramic layer is applied by means of a plasma spray coating.
  • this type of protective clothing provides good protection against puncture and bullet wounds, the manufacture is complicated because of the plasma spray coating to be used here and also unfavorable in terms of cost.
  • the ceramic layer when the ceramic layer is applied, the ceramic particles can partially sinter into one another as a result of the high temperatures in the plasma, so that the protective action against puncturing devices may suffer somewhat.
  • abrasive materials have also already been proposed for protective clothing.
  • the protective effect against projectiles should be increased if the outer layer of an antiballistic package of abrasive materials such as aluminum oxide, boron carbide and others. contains.
  • a layer of such a material does not have a positive effect in protecting against projectiles.
  • the stab protection properties can be improved with the proposed embodiment is not apparent from the document mentioned.
  • it contains no information about the amount of abrasive material and the procedure for producing such a protective layer.
  • abrasive material is applied to aramid yarns that are to be fibrillated later in a very thin layer. This is primarily intended to protect against stab wounds caused by surgical instruments.
  • the very thin layer disclosed in this document does not provide any protection against injury from knives.
  • Another task was to design the materials for stab protection so that they can also be used for combined stab and bullet protection clothing.
  • the protective clothing composed of several layers contains more than one layer coated with a hard material layer, the hard materials in phenolic resins, urea resins, latex in crosslinked and uncrosslinked form , Epoxy resins or polyacrylate resins are included.
  • Protective clothing against stab and bullet wounds is usually made up of several layers. Garments with different numbers of layers are used. The choice of the number of layers depends on various factors such as the required protective effect, the desired level of comfort, the cost of clothing, etc. The general rule is that the number of layers must be as low as possible, but as high as is necessary from the point of view of protection needs.
  • the unpublished WO 98/45 662 discloses a puncture-resistant material which consists of a carrier coated with solid particles, which is arranged on a package of fabrics.
  • the coating consists of abrasive particles with a diameter of 0.1 to 3 mm, and the package of sheets is thicker than 1.5 mm.
  • the use of several coated carriers can also be provided.
  • the solid particles are applied to the carrier with a bituminous or polyurethane-containing adhesive.
  • the protective layers of stab and bulletproof clothing are usually made up of fabrics made of high-strength materials. These fabrics are preferably textile fabrics, particularly preferably fabrics. In addition to fabrics, other textile fabrics such as knitted fabrics, nonwovens, laid scrims, etc. can also be used.
  • Films or thin layers of foam are particularly used as non-textile fabrics.
  • High-strength materials are materials that have high strength and offer good protection against the effects of projectiles and stabbing devices. These are primarily polymers that can be processed into fibers.
  • Aramid fibers gel fibers spun polyethylene fibers, polyimide fibers, polybenzoxazole fibers, fully aromatic polyester fibers, high-strength polyamide fibers, high-strength polyester fibers and fibers with similar properties are preferably used for the production of the protective layers of the protective clothing according to the invention. Aramid fibers are particularly preferred.
  • Aramid fibers which are often also referred to as aromatic polyamide fibers, are widely used in protective clothing. These are fiber materials made from polyamide those which are essentially produced by polycondensation of aromatic acids or their chlorides with aromatic amines. Aramide fibers consisting of poly-p-phenylene terephthalamide are particularly known. Such fibers are commercially available, for example, under the brand name Twaron.
  • Aramid fibers are not only fibers that are made up entirely of aromatic acid or amine components, but also fiber materials whose polymer is more than 50% made from aromatic acids and aromatic amines and that also contains aliphatic, alicyclic or heterocyclic compounds in the acid and / or amine component.
  • the aramid fibers to be used preferably in the form of filament yarns or spun yarns can be used. Filament yarns are preferred. Spun fiber yarns are also to be understood as yarns which have been produced by the tear conversion process.
  • the titer of the yarns to be used are between 200 and 3 400 dtex, titer between 400 and 1 500 dtex are preferred.
  • the filament titer is usually below 5 dtex, preferably below 1.5 dtex.
  • the fabrics are preferably made in plain weave, but other weaves, such as a Panama or twill weave, can also be selected for fabric production.
  • the number of threads depends on the yarn titer used and on the desired weight per unit area of the fabrics to be used for the protective layers.
  • the basis weights of these fabrics are said to be between 50 and 500 g / m 2 , preferably between 100 and 300 g / m 2 .
  • a fabric to be used advantageously for the protective clothing according to the invention is produced, for example, in plain weave from a yarn with a titer of 930 dtex.
  • the thread counts are 10.5 / cm in warp and weft. With such an adjustment, a fabric with a basis weight of approx. 200 g / m 2 is obtained.
  • the information given here is to be understood as an example and not as restrictive.
  • man-made fibers usually contain a preparation that, among other things, also has a positive influence on the running properties of the yarn during fabric production.
  • a washing treatment for example coating to prepare the application of a hard material layer
  • the washing conditions such as temperature, treatment time and additions to the washing bath are known to the person skilled in the art.
  • the washing conditions are chosen so that the residual preparation content after this treatment is less than 0.1%.
  • the fabric is then dried, which is usually carried out on a stenter.
  • Fabrics which are provided for forming the actual bullet protection layers in the protective clothing according to the invention and which are not provided with a hard material coating can be used in this form.
  • the wash treatment is followed by hydrophobization, for example using a polymeric or polymerizable fluorocarbon compound.
  • Washed fabrics are preferably used for the hard material coating, but there is also the option of using so-called raw, i.e. unwashed fabrics.
  • a primer is applied to the fabric as a preliminary stage for hard material coating. This is necessary in order to prevent penetration of the binder layer to be applied subsequently for the absorption of the hard materials into the carrier fabric.
  • the coating composition for the primer also contains fillers in a proportion of 30-70%. Calcium carbonate can be used as a filler, for example.
  • the primer is applied in an amount of 40-100 g / m 2. After the liquid contained in the coating slip has evaporated, about 30-75 g / m 2 are still present on the fabric as a primer.
  • Intermediate drying usually takes place after the application of the primer, for example at a temperature of 100.degree.
  • it is also possible to work wet on wet that is, to apply the subsequent main coat to the precoat without intermediate drying.
  • the compound classes are suitable, as they are specifically mentioned above for the primer.
  • Phenolic resins are preferably used for the main coat.
  • the product for the primer must form a closed film that is as elastic as possible in order to prevent the later main coat from migrating into the base material.
  • the essential property of the product that forms the main line is the optimal integration of hard materials.
  • the main coat also contains a proportion of filler, which can amount to 20 - 50% of the total amount of binder.
  • the wet quantity for the main coat is between 90 and 150 g / m 2 . After drying, the amount of main coat binder is 60-120 g / m 2 .
  • Hard materials are to be understood as inorganic substances with a high degree of hardness, such as are also used, for example, in the abrasive layer of abrasives.
  • Examples include silicon carbide, corundum (aluminum oxide), tungsten carbide, titanium carbide, molybdenum carbide, zirconium corundum (fused corundum with 40% zirconium oxide), boron carbide or boron nitride.
  • This list of hard materials which does not claim to be complete, is to be understood as examples and not as restrictive. Silicon carbide and / or corundum are preferably used for the formation of the hard material layer.
  • the substances mentioned are preferably used alone, but it is also possible to work with mixtures of different hard materials.
  • the hard materials can be used in various forms. So-called blocky and pointed shapes are preferred.
  • the former are preferably round particle shapes. These have the advantage that a high bulk density can be achieved with them.
  • the shape of the hard material particles is only of certain importance for larger particle diameters. 12
  • the larger particle diameters make the differences in the particle shape hardly noticeable.
  • the hard materials are applied to a base provided with a binder layer using one of the methods customary when applying abrasives.
  • these methods are preferably a sprinkling of the hard material or its application in the electrostatic field.
  • the hard materials fall from the spreading gap of a spreading funnel from above onto the fabric web provided with the preliminary and main line.
  • the spreading density is controlled on the one hand by the width of the spreading gap and on the other hand by the speed of the substrate.
  • the electrostatic method uses an electrostatic field.
  • the hard material particles align themselves along the field lines of the electrostatic field and migrate along these field lines to the opposite pole.
  • This possibility of the movement of hard material particles in the electrostatic field is used in abrasive technology in such a way that the underlay provided with a primer and main line is moved along the upper electrode through the electrostatic field.
  • the coated side of the base faces the counter electrode.
  • the hard material particles, which are located on the lower electrode migrate from bottom to top in the electrostatic field and are anchored there in the binder film of the base.
  • the hard material particles are introduced into the electrostatic field with the aid of an endless conveyor belt which moves along the lower electrode and onto which the hard materials have been scattered outside the electrostatic field by means of a scattering funnel. 13
  • the electrodes are preferably plate electrodes, but linear and pointed electrodes can also be used.
  • the hard material layer is the slurry, which is also known in the production of abrasives.
  • the hard materials are stirred into the binder and poured or spread onto the base.
  • the flat structures coated with hard materials for the protective clothing according to the invention are preferably produced using gravity scattering, since a high density of the hard material particles can be achieved with this method.
  • the binder film hardens at a temperature of approx. 130 ° C.
  • the thickness of the binder film decreases somewhat, so that the hard material particles appear more strongly on the surface of the coated side.
  • This reduction in the thickness of the binder film is also used in the slurry process, since the evaporation of liquid and the reduction in the film thickness make it possible for the hard materials stirred into a binder to reach the surface after drying.
  • a roller application can be used, which can be done for example by spraying a dispersion of an elastomer.
  • a roller application a roller runs through a storage trough in which the dispersion to be applied is located. After leaving the trough, the excess of the entrained dispersion is removed from the roller, for example with the aid of a doctor knife, so that a thin film is formed on the application roller and is transferred to the hard material layer.
  • the sealing layer is cured in a similar manner to the binder layer, preferably by a drying treatment.
  • the last step is a flex process.
  • Flexing is a defined breaking of the rigid covering layer mechanically, which creates small islands of the binder layer including the hard materials anchored in this layer on the carrier material.
  • the flexibility of the hard material-coated carrier material created during flexing is probably due to the fine crack structures formed in the adhesive film.
  • the conditions for flexing and the machines required for this are generally known in the abrasives industry.
  • Cross-flexing is preferred in the production of the flat materials coated with hard materials, that is to say that a flex treatment is carried out both in the longitudinal direction and in the transverse direction of the flat structure.
  • the flexing achieves a good elasticity of the fabrics coated with hard materials for use in the protective clothing according to the invention, which has a very favorable effect on the wearing comfort of this clothing.
  • the flat structures produced in the manner described and coated with hard materials have thicknesses between 0.1 and 1.5 mm, preferably between 0.2 and 0.8 mm.
  • the thickness of the hard material layer is determined using the method known in the textile industry for measuring the fabric thickness. First, the thickness of the non-coated fabric and then the thickness of the fabric coated with hard materials is determined. The measurement is carried out in accordance with DIN 53 353. The thickness of the hard material layer results from the difference in thickness.
  • the flat structures produced in the manner described and coated with hard materials are used for protective clothing against puncture injuries and for protective clothing which offers combined protection against puncture and bullet injuries.
  • fabrics that are coated on one side only with hard materials are preferably used.
  • Protective clothing which is only intended to provide protection against puncture injuries is produced from more than one layer, preferably 2-20 layers, particularly preferably 6-15 layers, of the fabric coated with hard materials.
  • the layers are placed on top of one another and cut in a suitable manner for the clothing.
  • the individual layers are consolidated with one another, for example, by two cross-shaped seams of approx. 10 cm each in the middle of the blank. Another possibility of consolidating the layers is to glue them in a punctiform manner.
  • the layers slip much less than in the case of non-coated sheet materials.
  • the hard material layer particularly in neighboring layers that are also coated with hard materials, but also in uncoated neighboring layers, results in anchoring in the form of a type of Velcro effect, so that slipping is largely prevented.
  • textile fabrics such as fabrics or knits are used as the base material for coating with hard materials.
  • the hard materials of the neighboring layer can penetrate into them and anchor themselves there. With foils with a largely closed surface, this is not possible or only to a lesser extent.
  • the fabrics which are combined into a package of 2 - 20 layers and cut to fit the clothing, are coated with hard materials and placed in a sleeve made of PVC or thermoplastic polyurethane film and welded into it.
  • a fabric coated with a weldable polyurethane layer for example made of polyamide fibers, can also be used, the coated side forming the inside.
  • the package formed in this way is then introduced into a casing made of a cotton fabric or a fabric made of polyester-cotton blended yarns.
  • Mixed yarns made of viscose fibers and m-aramid fibers can also be used for this.
  • This fabric is dyed or printed on the side visible when worn. It is particularly important to ensure that the actual protective package, consisting of flat materials coated with hard materials, can be easily removed, in order to enable uncomplicated cleaning, particularly of the casing. 17
  • a padding layer can be attached under the actual protective layers, on the side adjacent to the body.
  • this upholstery layer preference is given to textile fabrics, particularly preferably needle felts or nonwovens made from high-strength fibers.
  • Aramid fibers are particularly suitable for this. In addition to the cushioning effect mentioned, they also provide additional stab protection.
  • the flat structures coated with hard materials are preferably arranged in the protective clothing in such a way that the hard material layer is on the side facing away from the carrier. In this way, the best puncture protection effect is achieved when using flat materials coated on one side. However, it is also possible to arrange the coated side inwards, ie facing the carrier, or to select a mutual arrangement of the layer coated with hard materials in the stab protection package.
  • Clothing that is intended to offer a combined puncture and bullet protection is constructed from more than one layer, preferably from 2 to 20 layers, particularly preferably from 6 to 15 layers of fabrics that are coated with hard materials and 6 to 50 layers of non-coated fabrics .
  • coated fabrics in protective clothing for combined stab and bullet protection is preferably 8-40, particularly preferably 16-35.
  • Fabrics made of aramid fibers are used in particular as non-coated fabrics.
  • the non-coated aramid fabrics, which form the actual ball protection package, are arranged on the side facing the body. These fabrics are produced in the same manner as described above for the aramid fabrics as base materials for the hard material coating.
  • the protection package for the combined stab and bullet protection can be designed so that the actual stab protection layers, these are the layers coated with hard materials, are connected to the non-coated aramid fabrics.
  • the actual stab protection layers these are the layers coated with hard materials
  • the non-coated aramid fabrics For this purpose, for example, blanks from 6 to 50 layers of uncoated aramid fabrics are placed one above the other. 2 - 20 layers of flat materials coated on one side with hard materials are placed over these so that the coated side forms the upper side.
  • the individual layers of the package formed in this way are consolidated, for example in the manner described above, with a double seam arranged crosswise or with point-by-point bonding.
  • the package is then, as described above, welded into a film sleeve and then inserted into a fabric sleeve, for example made of a polyester-cotton blend yarn.
  • This introduction takes place in such a way that the flat structures coated with hard materials are on the side facing away from the carrier and that a puncturing device or a projectile first hits the layers coated with hard materials.
  • the arrangement of the layers coated with hard materials should not be restricted to an embodiment in which the hard material layer faces away from the carrier. The reverse and alternate arrangement are also possible, but the arrangement of the hard material layer pointing outwards is preferred.
  • a particularly preferred embodiment of the combined stab and bullet protection clothing offers a variant which can be used either for protection against one of these types of threat, that is for protection against stab injuries or for protection against bullet injuries. And it can also be used to protect against both types of threats at the same time.
  • the actual ball protection package is first formed from 6 to 50 layers of an aramide fabric not coated with hard materials by laying suitable blanks on top of one another and solidifying them in the manner described. This package is sealed in a foil.
  • a package of 2 to 20 layers of a sheet material coated with hard materials is formed, which is also welded into a film.
  • a cover is formed from, for example, a dyed or printed polyester-cotton fabric.
  • This fabric cover is provided with a Velcro or zipper to enable easy insertion or removal of one of the two packages or both packages.
  • stab protection package for example, brought together in a cover, which then forms the outer layer of a protective vest.
  • the arrangement of the actual stab protection package is preferably carried out in such a way that it is on the side facing away from the carrier, that is to say exposed first to the attack.
  • the actual stab protection package can be removed from flat materials coated with hard materials and the protective clothing can be used alone with a package of aramid fabrics that are not provided with a hard material layer.
  • the procedure is analogous if only a threat from stab injuries is to be expected.
  • the ball protection package formed from uncoated aramid fabrics is removed from the clothing and the protection package is thus formed solely from flat materials coated with hard materials.
  • This cushion layer which is designed in the manner described above, is also in this case in a shell, for example made of a film, so that simple insertion or removal of the cushion layer is ensured.
  • the protective effect shows a dependence on the average grain diameter of the hard material particles.
  • a diameter range of 10 to 500 ⁇ m has proven to be suitable.
  • a range of 20-200 ⁇ m is preferred, and a range of 25-150 ⁇ m is particularly preferred.
  • a grain size of P 220 according to FEPA corresponds, for example in the case of high-grade corundum or silicon carbide, to an average grain diameter of 66 ⁇ m.
  • the grain diameters are subject to scatter.
  • scattering which is normally subject to a normal distribution, between about 40 and 90 ⁇ m can be expected.
  • the stab protection properties were tested in accordance with the guidelines issued by the Research and Development Center for Police Technology, Weg.
  • a stitch is carried out with a stiletto with a sharpened blade that is ground on both sides and has a mass of 2.6 kg.
  • the test blade must act on the test material with an energy of 35 J (this corresponds to a fall height of 1.35 m).
  • a homogeneous film of lithium soap grease is applied to the test blade.
  • a plasticine block is placed behind the test material as background material.
  • the penetration into this block or the resulting bulge are the assessment parameters for the stab protection properties.
  • stab protection material that has a penetration depth of less than 20 mm or a bulge of less than 40 mm is considered suitable for equipping security personnel.
  • the drop height and drop weight were varied, which results in different stitch energies.
  • the test is also carried out here by assessing the puncture.
  • the drop heights and drop weights used in the tests correspond to the following stab energies:
  • test material is bombarded from a distance of 10 m, whereby the projectile speed must be determined in each case.
  • a plastillin block is attached behind the actual test material. The so-called trauma effect is assessed with the help of the depth of penetration into the plastillin.
  • the protective clothing according to the invention offers the due to its relatively low weight, its relatively small thickness and its flexibility 24
  • aramid fabrics were coated with a hard material layer.
  • the fabric was made from aramid filament yarns with a titer of 930 dtex. The same type of yarn was used for warp and weft. The thread count was 10.5 threads / cm in each case. In this way, a fabric with a basis weight of 198 g / m 2 was obtained.
  • This fabric was washed and, after intermediate drying, coated with a primer made from modified polyacrylate. 45% calcium carbonate was incorporated as a filler into the dispersion of the modified polyacylate resin.
  • the amount of primer was chosen so that the amount applied was 70 g / m 2 wet. After drying, there was an overlay of 53 g / m 2 on the fabric. Drying was carried out at 100 ° C.
  • the actual binder coat was then applied, for which a filler-containing dispersion of a phenolic resin precursor was used.
  • the amount of resin was 70%, the amount of filler (calcium carbonate) 30%.
  • the amount of binder layer was chosen so that the amount of binder wet 121 g / m 2 (dry mass 90 g / m 2 ).
  • the tissue prepared in this way was fed into a Bestreuzone, where silicon carbide particles with an average grain diameter of 25th
  • the drop weight was reduced to 2 403 g.
  • 10 layers of the fabric coated with hard materials in the manner described were combined to form a package, 28 layers of an uncoated fabric were placed underneath, and subjected to a stitch test.
  • No puncture was found at a fall height of 10 cm (puncture energy 2.3 J), and an increase in the fall height up to 90 cm (puncture energy 21.2 J) did not lead to a puncture.
  • a protective package was formed from 10 layers of an aramid fabric coated with hard materials in the manner described. This was placed in front of a package of 24 layers of an uncoated aramid fabric with a basis weight of approx. 27

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Abstract

Schutzkleidung zum Schutz gegen Stichverletzungen wird aus mehr als einer Lage eines Flächengebildes, das mit Hartstoffen beschichtet ist, gebildet. Die Hartstoffe werden nach der Schleifmitteltechnologie aufgebracht. Diese Schutzkleidung bietet gleichermaßen guten Schutz gegen messer- und nadelartige Stichgeräte. Für Schutzkleidung, die gegen Stich- und Schußverletzungen schützen soll, wird ein Paket aus 2 - 20 Lagen eines mit Hartstoffen beschichteten Flächengebildes mit einem Paket aus 6 - 50 Lagen eines nicht beschichteten Aramidgewebes kombiniert.

Description

Stich- und Kugelschutzkleidung
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft Schutzkleidung, besonders Kleidung zum Schutz gegen Stich- und Schußverletzungen, bestehend aus mehreren Lagen von Flächengebilden aus hochfesten Materialien.
Polizei- und andere Sicherheitskräfte sind bei ihren Einsätzen mehr und mehr nicht nur der Gefahr von Schußverletzungen ausgesetzt, sondern in neuerer Zeit muß auch vermehrt mit Angriffen mit Messern, Dolchen und anderen Stichgeräten, die häufig auch nadelartig sind, gerechnet werden. Die sich daraus ergebenden Sicherheitsbedürfnisse von Polizeikräften können von herkömmlichen Kugelschutzwesten, die häufig zur Standard-Ausrüstung dieser Personengruppe zählen, nicht ausreichend erfüllt werden, da diese keinen genügenden Schutz gegen Stichverletzungen bieten.
Deshalb wurde spezielle Stichschutzkleidung, die vor allem Schutz gegen derartige Verletzungen bieten soll, entwickelt. Aber es wurde auch versucht, Schutzkleidung zu schaffen, die sowohl Schutz gegen Stich- als auch Schußverletzungen bietet. Viele der gemachten Vorschläge genügen zwar den Sicherheitsbedürfnissen der Polizeikräfte, sind aber wegen eines hohen Gewichtes und einer oft mangelnden Flexibilität für einen Einsatz, der ein hohes Maß an körperlicher Beweglichkeit erfordert, kaum geeignet. Außerdem wird von den Polizeikräften gefordert, daß die Schutzkleidung nicht nur gegen Verletzungen durch Messer, Dolche und ähnliche Stichgeräte schützten soll, sondern daß auch ein Schutz gegen nadelartige Stichgeräte, die ebenfalls teilweise zu Angriffen gegen Polizeikräfte verwendet werden, gegeben ist.
Zur Herstellung von Stichschutzkleidung wurden bereits verschiedene Problemlösungen, vorwiegend unter Einsatz oder Mitverwendung von Aramidgeweben, vorgeschlagen, die aber alle nicht voll befriedigen können.
So beschreibt GB-A 2 283 902 Stichschutzkleidung, die aus Aramidgeweben aufgebaut ist und an deren Oberfläche Metallplätt- chen befestigt sind. Solche Kleidung besitzt einen sehr geringen Tragekomfort, da sie nicht die nötige Flexibilität gewährleistet und außerdem ein hohes Gewicht in Kauf genommen werden muß. Schutzkleidung in einer ähnlichen Ausführung wird in WO-A 91 - 06 821 beschrieben.
In DE-C 4 407 180 wird die Verwendung einer Metalleinlage, die in eine Polyurethanmatrix eingebettet ist, für Stichschutzkleidung vorgeschlagen. Diese Metalleinlage wird in Form eines netzartigen Gebildes aus Stahlketten gestaltet. Der Nachteil dieser Art von Stichschutzkleidung ist, daß sie nur guten Schutz gegen Klingen-Stichgeräte wie Messer, Dolche etc. bietet, nicht aber gegen sehr spitze, nadelartige Stichgeräte.
US-A 4 933 231 beschreibt ein mit Schaumstoff kaschiertes, dichtes Gewebe aus hochfesten aliphatischen Polyamidfasern, das besonders für Schnittschutzkleidung geeignet erscheint. Mit dieser Ausführungsform läßt sich kein Stichschutz, der die Forderungen der Sicherheitskräfte erfüllt, erzielen.
Dies gilt auch für die in EP-A 224 425 vorgeschlagene Stichschutzkleidung, die aus Maschenware aus Aramidfasern hergestellt wird. Auch hiermit werden keine ausreichenden Stich- Schutzeigenschaften erreicht. Die vorgeschlagene Maschenware dient mehr dem Schnittschutz .
Eine besonders atmungsaktive Stichschutzkleidung, die unter Einsatz einer sogenannten Klimamembran aus dichten Geweben hergestellt werden soll, wird in US-A 5 308 689 beschrieben. Mit der hier vorgeschlagenen Ausführungsform werden keine ausreichenden Stichschutzeigenschaften erreicht.
Stichschutzkleidung aus sich überlappenden Platten aus glasfaserverstärktem Kunststoff, die auf einem Textilträger angeordnet sind, beschreibt WO 92 - 08 094. Eine derartige Schutzkleidung bietet wegen mangelnder Flexibilität nicht den gewünschten Tragekomfort .
Außerdem wurde auch schon mehrfach Schutzkleidung für den kombinierten Stich- und Kugelschutz in verschiedenen Ausführungsformen beschrieben.
So schlägt US-A 5 562 264 hierfür die Verwendung von extrem dichten Geweben aus verhältnismäßig feinen Garnen vor. Mit diesen soll in gleicher Weise ein Schutz gegen Stich- und Schußverletzungen erreicht werden können. Diese Problemlösung kann nicht befriedigen, da zur Herstellung der Gewebe sehr hohe Kosten aufgewandt werden müssen und das Weben in sehr dichter Einstellung zu Faserschädigungen führen kann, wodurch vor allem die Haltewirkung für Geschosse leidet. Außerdem ist auch der Stichschutz bei dieser Ausführungsform nicht für die Spezifikationen aller Länder ausreichend.
In DE-A 4 413 969 wird Stichschutzkleidung aus mehreren Lagen von Metallfolien vorgeschlagen. Durch Kombination mit Laminaten aus Aramidfaser-Geweben wird auch ein Kugelschutz erzielt. Neben dem für Metallfolien hohem Preis bietet diese Schutzkleidung auch wegen mangelnder Flexibilität keinen zufriedenstellenden Tragekomfort. Außerdem wird das Rascheln, verursacht durch die Metallfolien, beim Tragen als unangenehm empfunden. Eine ähnliche Ausführung einer Stichschutzkleidung findet man in EP-A 640 807, in der Flächengebilde aus schmalen Streifen von Metallfolien vorgeschlagen werden.
Ein mit Hilfe eines Thermoplast-Matrixharzes zu einer Platte geformtes Paket aus Geweben, beispielsweise aus Araraidfasern, wird in EP-A 597 165 beschrieben. Diese verhältnismäßig starren Gebilde bieten nicht den gewünschten Tragekomfort .
In WO 97 - 21 334 werden mit Thermoplastharzen beschichtete Aramidgewebe für eine kombinierte Stich- und Kugelschutzkleidung vorgeschlagen. Mit dieser Ausführungsform wird keine Stichschutzkleidung erhalten, die in akzeptablen Gewichtsbereichen in allen Ländern den von den Sicherheitskräften geforderten Bedingungen gerecht wird.
Gemäß DE-A 4 214 543 wird Kleidung, die als kombinierte Schutzkleidung gegen Schuß- und Stichschußverletzungen dienen und darüberhinaus auch noch Schlagschutz bieten soll, in den eigentlichen Stichschutzlagen aus gegeneinander verschiebbaren Metallplatten, die die äußere Lage der Schutzkleidung bilden, hergestellt. Darunter befindet sich ein Gewebepaket als Kugelschutz. Auch diese Schutzkleidung zeigt die bei Metallplatten üblichen Nachteile der geringen Flexibilität und des relativ hohen Gewichtes, womit der Tragekomfort beeinträchtigt wird.
In DE-U 94 08 834 wird für den kombinierten Stich- und Kugelschutz ein Paket aus übereinander gelegten, sich abwechselnden Lagen von textilen Flächengebilden aus Aramidfasern und Metallgeflechten vorgeschlagen. Nachteil dieser Ausführungsform ist der geringe Schutz gegen nadelartige Stichgeräte.
WO 96 - 03 277 beschreibt Schutzkleidung, die mindestens eine Lage eines Flächengebildes, auf das mittels Plasmasprühbe- schichtung eine Keramikschicht aufgebracht ist, enthält. Mit dieser Art von Schutzkleidung wird zwar eine gute Schutzwirkung gegen Stich- und Schußverletzungen erzielt, die Herstellung ist aber wegen der hier einzusetzenden Plasmasprühbeschichtung kompliziert und auch kostenmäßig ungünstig. Außerdem kann es beim Aufbringen der Keramikschicht zu einem teilweisen Ineinander- sintern der Keramikpartikel als Folge der im Plasma hohen Temperaturen kommen, so daß die Schutzwirkung gegen Stichgeräte eventuell etwas leiden kann. Darüberhinaus bestehen hierbei auch teilweise Probleme bezüglich der Abriebbeständigkeit.
Für Schutzkleidung wurde auch bereits der Einsatz abrasiv wirkender Materialien vorgeschlagen. So soll laut GB-A 2 090 725 die Schutzwirkung gegen Projektile gesteigert werden können, wenn die äußere Lage eines antiballistischen Paketes Abrasivma- terial wie Aluminiumoxid, Borcarbid u.a. enthält. Versuche haben gezeigt, daß mit einer Lage eines solchen Materials kein positiver Effekt in der Schutzwirkung gegen Projektile erreicht wird. Inwieweit die Stichschutzeigenschaften mit der vorgeschlagenen Ausführungsform verbessert werden können, geht aus dem genannten Dokument nicht hervor. Außerdem enthält es keinerlei Angaben über die Menge des Abrasivmaterials und die Verfahrensweise für die Herstellung einer solchen Schutzlage.
Nach einem Vorschlag in US-A 5 087 499 wird Abrasivmaterial auf Aramidgarne, die später fibrilliert werden sollen, in einer sehr dünnen Schicht aufgebracht. Hiermit soll vor allem ein Schutz gegen Stichverletzungen durch chirurgische Instrumente erzielt werden. Mit der in diesem Dokument offenbarten, sehr dünnen Schicht kann keinerlei Schutz gegen Verletzungen durch Messer erzielt werden.
Auch mit den bisher vorgeschlagenen Abrasivmaterialien gelingt es in den beschriebenen Ausführungsformen nicht, eine Schutzkleidung für Sicherheitskräfte, die ausreichenden Schutz gegen Stichverletzungen, aber auch Schutz gegen Geschosse bieten soll, herzustellen. Deshalb bestand die Aufgabe, Stichschutzkleidung zu entwickeln, die nicht nur gleichen Schutz gegen Stichverletzungen mit Messern, Dolchen etc. bietet wie die bisher bekannte Stichschutzkleidung, sondern darüber hinaus auch noch Schutz gegen nadelartige Stichgeräte gewährleistet. Außerdem bestand die Aufgabe, gegenüber der bisher bekannten Stichschutzkleidung bei guter Schutzwirkung den Tragekomfort zu verbessern.
Eine weitere Aufgabe war, die Materialien für den Stichschutz so zu gestalten, daß sie auch für eine kombinierte Stich- und Kugelschutzkleidung einsetzbar sind.
Überraschend wurde gefunden, daß diese Aufgabe in besonders vorteilhafter Weise gelöst werden kann, wenn in der aus mehreren Lagen aufgebauten Schutzkleidung mehr als eine, mit einer Hartstoffschicht beschichtete Lage, enthalten ist, wobei die Hartstoffe in Phenolharzen, Harnstoffharzen, Latex in vernetzter und unvernetzter Form, Epoxyharzen oder Polyacrylatharzen eingebunden sind.
Schutzkleidung gegen Stich- und Schußverletzungen ist üblicherweise aus mehreren Lagen aufgebaut. Hierbei sind Kleidungsstücke mit unterschiedlichen Lagenzahlen im Einsatz . Die Wahl der Lagenanzahl ist von verschiedenen Faktoren wie benötigter Schutzwirkung, angestrebtem Tragekomfort, Kosten für die Kleidung etc. abhängig. Pauschal gilt, daß die Zahl der Lagen so niedrig wie möglich, aber so hoch, wie aus der Sicht des Schutzbedürfnisses nötig, sein muß.
Die nicht vorveröffentlichte WO 98/45 662 offenbart ein stichfestes Material, das aus einem mit festen Teilchen beschichteten Träger besteht, der auf einem Paket von Flächengebilden angeordnet ist . Die Beschichtung besteht aus abrasiven Teilchen mit einem Durchmesser von 0,1 bis 3 mm, und das Paket von Flächengebilden ist dicker als 1,5 mm. Auch gemäß WO 98/45 662 kann der Einsatz mehrerer beschichteter Träger vorgesehen sein. Die festen Teilchen werden auf dem Träger jedoch mit einem bituminösen oder polyurethanhaltigen Klebstoff aufgebracht.
Die Schutzlagen der Stich- und Kugelschutzkleidung sind normalerweise aus Flächengebilden von hochfesten Materialien aufgebaut. Bei diesen Flächengebilden handelt es sich bevorzugt um textile Flächengebilde, besonders bevorzugt um Gewebe. Neben Geweben können aber auch andere textile Flächengebilde wie Maschenwaren, Vliesstoffe, Fadengelege etc. Verwendung finden.
Als nichttextile Flächengebilde kommen besonders Folien oder dünne Schaumstoffschichten zum Einsatz.
Unter hochfesten Materialien sind Materialien, die hohe Festigkeiten aufweisen und einen guten Schutz gegen die Einwirkung von Geschossen und Stichgeräten bieten, zu verstehen. Hierbei handelt es sich vor allem um Polymere, die zu Fasern verarbeitbar sind.
Für die Herstellung der Schutzlagen der erfindungsgemäßen Schutzkleidung kommen bevorzugt Aramidfasern, nach dem Gelspinnverfahren ersponnene Polyethylenfasern, Polyimidfasern, Polybenzoxazolfasern, vollaromatische Polyesterfasern, hochfeste Polyamidfasern, hochfeste Polyesterfasern und Fasern mit ähnlichen Eigenschaften zum Einsatz. Besonders bevorzugt werden Aramidfasern.
Aramidfasern, die häufig auch als aromatische Polyamidfasern bezeichnet werden, finden in Schutzkleidung vielfache Verwendung. Es handelt sich hierbei um Fasermaterialien aus Polyami- den, die im wesentlichen durch Polykondensation von aromatischen Säuren bzw. deren Chloriden mit aromatischen Aminen erzeugt werden. Besonders bekannt sind Aramidfasern, die aus Poly-p-phenylenterephthalamid bestehen. Solche Fasern sind beispielsweise unter dem Markennamen Twaron im Handel .
Unter Aramidfasern sollen aber nicht nur Fasern, die vollständig aus aromatischen Säure- bzw. Aminkomponenten aufgebaut sind, verstanden werden, sondern unter dieser Bezeichnung sind auch Fasermaterialien zu verstehen, deren Polymer zu mehr als 50% aus aromatischen Säuren und aromatischen Aminen hergestellt wird und das daneben noch aliphatische, alicyclische oder he- terocylische Verbindungen im Säure- und/oder Aminanteil enthält.
Für die bevorzugt zur Herstellung der Schutzlagen in der erfindungsgemäßen Schutzkleidung einzusetzenden Gewebe können die bevorzugt zu verwendenden Aramidfasern in Form von Filamentgar- nen oder Spinnfasergarnen zur Anwendung kommen. Bevorzugt werden Filamentgarne . Unter Spinnfasergarnen sind auch Garne zu verstehen, die nach dem Reißconvertierverfahren hergestellt worden sind.
Die Titer der einzusetzenden Garne liegen zwischen 200 und 3 400 dtex, bevorzugt werden Titer zwischen 400 und 1 500 dtex. Die Filamenttiter liegen üblicherweise unter 5 dtex, bevorzugt unter 1,5 dtex.
Die Gewebe werden bevorzugt in Leinwandbindung hergestellt, andere Bindungen, wie beispielsweise eine Panama- oder Köperbindung, können aber ebenfalls für die Gewebeherstellung ausgewählt werden.
Die Fadenzahl richtet sich nach dem eingesetzten Garntiter und nach dem gewünschten Flächengewicht der für die Schutzlagen einzusetzenden Gewebe. Die Flächengewichte dieser Gewebe sollen zwischen 50 und 500 g/m2 , bevorzugt zwischen 100 und 300 g/m2, liegen.
Ein für die erfindungsgemäße Schutzkleidung vorteilhaft einzusetzendes Gewebe wird beispielsweise in Leinwandbindung aus einem Garn mit einem Titer von 930 dtex hergestellt. Die Fadenzahlen betragen hierbei 10,5/cm in Kette und Schuß. Mit einer solchen Einstellung wird ein Gewebe mit einem Flächengewicht von ca. 200 g/m2 erhalten. Die hier gemachten Angaben sind als Beispiel und nicht einschränkend zu verstehen.
Chemiefasern enthalten üblicherweise von der Faserherstellung her eine Präparation, die u.a. auch die Laufeigenschaften des Garnes bei der Gewebeherstellung positiv beeinflußt. Vor der Durchführung von Weiterbehandlungen, beispielsweise dem Beschichten zum Vorbereiten des Aufbringens einer Hartstoffschicht, wird das von der Webmaschine kommende, sogenannte stuhlrohe Gewebe einer Waschbehandlung unterzogen. Diese er folgt normalerweise auf einer Breitwaschmaschine, andere, in der Textilveredlung bekannte Breitwaschvorrichtungen können aber auch eingesetzt werden. Die Waschbedingungen wie Tenmpera- tur, Behandlungszeit und Zusätze zum Waschbad sind dem Fachmann bekannt. Die Waschbedingungen werden so gewählt, daß der Restpräparationsgehalt nach dieser Behandlung unter 0,1% liegt. Anschließend erfolgt die Trocknung des Gewebes, die üblicherweise auf einem Spannrahmen vorgenommen wird.
Gewebe, die zur Bildung der eigentlichen Kugelschutzlagen in der erfindungsgemäßen Schutzkleidung vorgesehen sind und die nicht mit einer Hartstoffbeschichtung versehen werden, können in dieser Form zum Einsatz gelangen. In manchen Fällen erfolgt nach der Waschbehandlung noch eine Hydrophobierung, beispielsweise unter Einsatz einer polymeren oder polymerisierbaren Fluorcarbon-Verbindung . 10
Für die Hartstoffbeschichtung kommen bevorzugt gewaschene Gewebe zum Einsatz, es besteht aber auch die Möglichkeit, sogenannte stuhlrohe, also ungewaschene Gewebe einzusetzen. Als Vorstufe zur Hartstoffbeschichtung wird auf das Gewebe ein Vorstrich aufgebracht. Dieser ist notwendig, um ein Eindringen der für die Aufnahme der Hartstoffe danach aufzubringenden Binderschicht in das Trägergewebe zu verhindern.
Für den Vorstrich kann eine große Zahl unterschiedlicher Produkte zum Einsatz kommen. Als Beispiele seien hierfür Phenolharze, Harnstoffharze, Latex in vernetzter oder unvernetzter Form, Epoxyharze oder Polyacrylatharze genannt. Neben dem dispergierten Harz oder den Vorprodukten für das Harz enthält die Beschichtungsmasse für den Vorstrich noch Füllstoffe in einem Anteil von 30-70%. Als Füllstoff kann beispielsweise Calciumcarbonat Verwendung finden.
Der Vorstrich wird in einer Menge von 40-100 g/m2 aufgebracht, Nach dem Verdunsten der in der Streichmasse enthaltenen Flüssigkeit sind als Vorstrich noch ca. 30-75 g/m2 auf dem Gewebe vorhanden .
Üblicherweise erfolgt nach dem Aufbringen des Vorstrichs eine Zwischentrocknung, beispielsweise bei einer Temperatur von 100°C. Es ist aber auch möglich, naß auf naß zu arbeiten, das heißt, den nachfolgenden Hauptstrich ohne Zwischentrocknung auf den Vorstrich aufzutragen.
Für den Hauptstrich kommen die Verbindungsklassen in Frage, wie sie oben für den Vorstrich konkret genannt sind. Bevorzugt werden für den Hauptstrich Phenolharze eingesetzt. Allerdings sind an die Produkte für den Vor- und den Hauptstrich, bedingt durch Unterschiede in den angestrebten Zielen, auch 11
unterschiedliche Bedingungen zu stellen. So muß das Produkt für den Vorstrich einen geschlossenen, möglichst elastischen Film bilden, um das Einwandern des späteren Hauptstrichs in das Grundmaterial zu verhindern. Dagegen ist die wesentliche Eigenschaft des den Hauptstrich bildenden Produktes die optimale Einbindung der Hartstoffe.
Auch im Hauptstrich ist ein Füllstoff-Anteil enthalten, der 20 - 50% der gesamten Bindermenge betragen kann. Die Auftragsmenge für den Hauptstrich liegt naß zwischen 90 und 150 g/m2. Nach dem Trocknen beträgt die Menge an Hauptstrich-Binder 60 - 120 g/m2.
Unter Hartstoffen sind anorganische Substanzen mit hohem Härtegrad, wie sie beispielsweise auch in der Abrasivschicht von Schleifmitteln Verwendung finden, zu verstehen. Beispiele hierfür sind Siliciumcarbid, Korund (Aluminiumoxid), Wolframcarbid, Titancarbid, Molybdäncarbid, Zirkonkorund (Schmelzkorund mit 40% Zirkoniumoxid), Borcarbid oder Bornitrid. Diese Aufzählung von Hartstoffen, die keinen Anspruch auf Vollständigkeit erhebt, ist als Nennung von Beispielen und nicht als einschrän kend zu verstehen. Bevorzugt werden für die Bildung der HartstoffSchicht Siliciumcarbid und/oder Korund eingesetzt.
Die genannten Substanzen kommen bevorzugt alleine zum Einsatz, es kann aber auch mit Mischungen verschiedener Hartstoffe gearbeitet werden.
Die Hartstoffe können in verschiedenen Formen zum Einsatz gelangen. Bevorzugt werden sogenannte blockige und spitze Formen. Bei ersteren handelt es sich um bevorzugt runde Partikelformen. Diese haben den Vorteil, daß mit ihnen eine hohe Schüttdichte erzielbar ist. Die Form der Hartstoffpartikel hat aber nur bei höheren Partikeldurchmessern eine gewisse Bedeutung, bei gerin- 12
geren Partikeldurchmessern machen sich die Unterschiede in der Partikelform kaum bemerkbar.
Die Aufbringung der Hartstoffe erfolgt auf eine mit einer Binderschicht versehene Unterlage nach einer der beim Aufbringen von Schleifmitteln üblichen Methoden.
Bei diesen Methoden handelt es sich bevorzugt um ein Aufstreuen des Hartstoffes oder um dessen Aufbringung im elektrostatischen Feld. Bei der erstgenannten Methode, die meistens als Schwer- kraftstreung bezeichnet wird, fallen die Hartstoffe aus dem Streuspalt eines Streutrichters von oben auf die mit dem Vor- und Haupstrich versehene Gewebebahn. Die Streudichte wird einmal über die Breite des Streuspaltes, zum anderen über die Warengeschwindigkeit der Unterlage gesteuert.
Bei der elektrostatischen Methode erfolgt das Aufbringen mit Hilfe eines elektrostatischen Feldes. In diesem richten sich die Hartstoffpartikel entlang der Feldlinien des elektrostatischen Feldes aus und wandern entlang dieser Feldlinien zum Gegenpol. Diese Möglichkeit der Bewegung von Hartstoffteilchen im elektrostatischen Feld wird bei der Schleifmitteltechnologie in der Weise genutzt, daß die mit Vor- und Hauptstrich versehene Unterlage entlang der oberen Elektrode durch das elektrostatische Feld gefahren wird. Die beschichtete Seite der Unterlage ist dabei zur Gegenelektrode hin gewandt. Die Hartstoffteilchen, die sich an der unteren Elektrode befinden, wandern im elektrostatischen Feld von unten nach oben zur Gegenelektrode und werden dort in dem Binderfilm der Unterlage verankert.
Die Einbringung der Hartstoffteilchen in das elektrostatische Feld erfolgt mit Hilfe eines endlosen Transportbandes, das sich entlang der unteren Elektrode bewegt und auf das außerhalb des elektrostatischen Feldes mittels eines Streutrichters die Hartstoffe aufgestreut worden sind. 13
Bei den Elektroden handelt es sich bevorzugt um Plattenelektroden, aber auch linienförmige und spitze Elektroden sind einsetzbar.
Eine weitere Möglichkeit der Aufbringung der HartstoffSchicht ist das in der Schleifmittelherstellung ebenfalls bekannte Aufschlämmen. Hierbei werden die Hartstoffe in die Bindermasse eingerührt und in dieser auf die Unterlage aufgegossen oder aufgestrichen .
Die mit Hartstoffen beschichteten Flächengebilde für die erfindungsgemäße Schutzkleidung werden bevorzugt unter Einsatz der Schwerkraftstreuung hergestellt, da mit dieser Methode eine hohe Dichte der Hartstoffpartikel erreicht werden kann.
Nach dem Aufbringen der Hartstoffe erfolgt ein Aushärten des Binderfilmes bei einer Temperatur von ca. 130°C. Durch das Verdunsten von Flüssigkeit nimmt die Dicke des Binderfilmes etwas ab, so daß die Hartstoffpartikel stärker an die Oberfläche der beschichteten Seite treten. Diese Verringerung der Dicke des Binderfilmes macht man sich auch bei den Aufschlämm-Verfahren zunutze, da durch das Verdunsten von Flüssigkeit und die Verringerung der Filmdicke die Möglichkeit gegeben ist, die in eine Bindermasse eingerührten Hartstoffe nach dem Trocknen an die Oberfläche gelangen zu lassen.
Neben dem bei der Schleifmittelherstellung üblicherweise ausgeführten Trocknen in Heißluft, ist es auch möglich, andere Verfahren zum Aushärten des Binderfilmes, wie beispielsweise unter Anwendung von Elektronenstrahlen, Mikrowellen, UV-Strahlen etc. vorzunehmen.
Eventuell kann bei der Herstellung der mit Hartstoffen beschichteten Flächengebilde auch eine Oberflächenversiegelung der Hartstoffschicht vorgenommen werden. Hierzu wird eine dünne Schicht eines elastomeren Polymeren auf die Hartstoffschicht 14
aufgebracht, was beispielsweise durch Aufsprühen einer Dispersion eines Elastomeren erfolgen kann. Eine andere Möglichkeit bietet sich mit Hilfe eines Walzenauftrags. Hierbei läuft eine Walze durch einen Vorratstrog, in dem sich die aufzubringende Dispersion befindet. Nach dem Verlassen des Troges wird von der Walze der Überschuß der mitgenommenen Dispersion, beispielsweise mit Hilfe eines Rakelmessers, abgetragen, so daß auf der Auftragswalze ein dünner Film entsteht, der auf die Hartstoff- schicht übertragen wird.
Das Aushärten der Versiegelungsschicht erfolgt in ähnlicher Weise wie bei der Binderschicht, bevorzugt durch eine Trocknungsbehandlung .
Als letzter Arbeitsgang wird ein Flexprozeß durchgeführt. Beim Flexen handelt es sich um ein definiertes Aufbrechen der starren Belagschicht auf mechanischem Wege, wodurch kleine Inseln der Binderschicht inclusive der in dieser Schicht verankerten Hartstoffe auf dem Trägermaterial entstehen. Die beim Flexen erzeugte Flexibilität des mit Hartstoffen beschichteten Trägermaterials ist wahrscheinlich auf die hierbei gebildeten feinen Rißstrukturen im Kleberfilm zurückzuführen. Die Bedingungen für das Flexen und die hierfür notwendigen Maschinen sind in der Schleifmittelindustrie allgemein bekannt.
Bevorzugt wird bei der Herstellung der mit Hartstoffen beschichteten Flächengebilde das Kreuzflexen, das heißt, daß eine Flexbehandlung sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung des Flächengebildes vorgenommen wird.
Durch das Flexen wird eine gute Elastizität der mit Hartstoffen beschichteten Flächengebilde für den Einsatz in der erfindungsgemäßen Schutzkleidung erzielt, was sich im Tragekomfort dieser Bekleidung sehr günstig bemerkbar macht. 15
Die auf die beschriebene Weise hergestellten, mit Hartstoffen beschichteten Flächengebilde weisen, in Abhängigkeit von den Durchmessern der eingesetzten Hartstoffe, Dicken zwischen 0,1 und 1,5 mm, bevorzugt zwischen 0,2 und 0,8 mm, auf.
Die Bestimmung der Dicke der HartstoffSchicht erfolgt nach der in der Textilindustrie bekannten Methode für die Messung der Gewebedicke. Dabei wird zunächst die Dicke des nicht beschichteten Flächengebildes und danach die Dicke des mit Hartstoffen beschichteten Flächengebildes ermittelt. Die Messung erfolgt hierbei gemäß DIN 53 353. Aus der Dickendifferenz ergibt sich die Dicke der HartstoffSchicht .
Die in der beschriebenen Weise hergestellten, mit Hartstoffen beschichteten Flächengebilde finden für Schutzkleidung gegen Stichverletzungen sowie für Schutzkleidung, die einen kombinierten Schutz gegen Stich- und Schußverletzungen bietet, Einsatz. Bevorzugt werden hierzu Flächengebilde, die nur einseitig mit Hartstoffen beschichtet sind, eingesetzt. Es ist jedoch auch möglich, doppelseitig beschichtete Flächengebilde hierfür zu verwenden.
Schutzkleidung, die lediglich Schutz gegen Stichverletzungen bieten soll, wird aus mehr als einer Lage, bevorzugt 2 - 20 Lagen, besonders bevorzugt 6 - 15 Lagen des mit Hartstoffen beschichteten Flächengebildes hergestellt. Die Lagen werden hierzu übereinandergelegt und für die Kleidung in geeigneter Weise zugeschnitten. Die Verfestigung der einzelnen Lagen untereinander erfolgt beispielsweise durch zwei, eine Kreuzform bildende Nähte von je ca. 10 cm in der Mitte des Zuschnittes. Eine andere Möglichkeit der Verfestigung der Lagen ist ein punktförmiges Verkleben.
Wesentlich ist, daß keine starre Verbindung der einzelnen Lagen miteinander erfolgt und daß eine Beweglichkeit der Einzellagen erhalten bleibt. 16
Es hat sich aber gezeigt, daß es auch möglich ist, die Lagen ohne gegenseitige Verfestigung in die Schutzkleidung einzubringen, da bei mit Hartstoffen beschichteten Flächengebilden ein Verrutschen der Lagen viel weniger auftritt als bei nicht beschichteten Flächengebilden. Vermutlich ergibt die Hartstoff- schicht, besonders in ebenfalls mit Hartstoffen beschichteten, aber auch in unbeschichteten Nachbarlagen, eine Verankerung in Form einer Art von Kletteffekt, so daß ein Verrutschen weitgehend verhindert wird. Dies gilt besonders dann, wenn textile Flächengebilde wie beispielsweise Gewebe oder Maschenwaren als Grundmaterial für die Beschichtung mit Hartstoffen Verwendung finden. Bei Geweben oder Maschenwaren sind von den Garnen nicht bedeckte Freiräume vorhanden. In diese können die Hartstoffe der Nachbarschicht eindringen und sich dort verankern. Bei Folien mit einer weitgehend geschlossenen Oberfläche ist dies nicht oder nur in geringerem Ausmaß möglich.
Die zu einem Paket von 2 - 20 Lagen zusammengefaßten und bekleidungsgerecht zugeschnittenen, mit Hartstoffen beschichteten Flächengebilde werden in eine Hülle aus einer PVC- oder thermoplastischen Polyurethan-Folie eingebracht und in diese eingeschweißt. An Stelle einer Folie kann auch ein mit einer schweißbaren Polyurethanschicht beschichtetes Gewebe, beispielsweise aus Polyamidfasern, Verwendung finden, wobei die beschichtete Seite die Innenseite bildet.
Das so gebildete Paket wird dann in eine Hülle aus einem Baum- woll-Gewebe oder einem Gewebe aus Polyester-Baumwoll-Mischgar- nen eingebracht. Auch Mischgarne aus Viscosefasern und m-Ara- midfasern können hierfür Verwendung finden. Dieses Gewebe ist gefärbt oder auf der beim Tragen sichtbaren Seite bedruckt. Hierbei ist besonders darauf zu achten, daß das eigentliche Schutzpaket, bestehend aus mit Hartstoffen beschichteten Flächengebilden, leicht entnehmbar ist, um so eine unkomplizierte Reinigung, besonders der Hülle, zu ermöglichen. 17
Bei Schutzkleidung, die lediglich zum Schutz gegen Stichverletzungen dienen soll, kann unter den eigentlichen Schutzlagen, auf der dem Körper benachbarten Seite, nach eine Polsterschicht angebracht werden. Diese sollte aus einem komprimierbaren Material bestehen. Geeignet hierfür sind beispielsweise Schaumstoffe, Filze, Nadelfilze, übereinander gelegte Lagen von Vliesstoffen, Florgewebe, Flormaschenwaren etc. Diese Polsterlagen ergeben bei der Einwirkung eines Stichgerätes, beispielsweise eines Messers, eine Abfederungswirkung, die zur Verringerung der Stichgeräts-Durchdringung beitragen kann. Außerdem federt sie beim Einwirken eines Stichgerätes den auf den Körper einwirkenden Druck etwas ab.
Für die Herstellung dieser Polsterschicht kommen bevorzugt textile Flächengebilde, besonders bevorzugt Nadelfilze oder Vliesstoffe aus hochfesten Fasern zum Einsatz. Hierfür eignen sich in besonderer Weise Aramidfasern. Sie bewirken neben dem genannten Abfederungseffekt auch noch einen zusätzlichen Stichschutz .
Die mit Hartstoffen beschichteten Flächengebilde werden in der Schutzkleidung bevorzugt so angeordnet, daß sich die Hartstoff- schicht auf der dem Träger abgewandten Seite befindet. Auf diese Weise wird bei Einsatz von einseitig beschichteten Flächengebilden die beste Stichschutzwirkung erzielt. Es ist aber auch möglich, die beschichtete Seite nach innen, also dem Träger zugewandt, anzuordnen oder eine wechselseitige Anordnung der mit Hartstoffen beschichteten Schicht im Stichschutzpaket zu wählen.
Kleidung, die einen kombinierten Stich- und Kugelschutz bieten soll, wird aus mehr als einer Lage, bevorzugt aus 2 - 20 Lagen, besonders bevorzugt aus 6 - 15 Lagen von Flächengebilden, die mit Hartstoffen beschichtet sind und 6 - 50 Lagen nicht beschichteter Flächengebilde aufgebaut. Die Lagenzahl der nicht 18
beschichteten Flächengebilde in der Schutzkleidung für kombinierten Stich- und Kugelschutz ist bevorzugt 8 - 40, besonders bevorzugt 16 - 35. Als nicht beschichtete Flächengebilde kommen besonders Gewebe aus Aramidfasern zum Einsatz. Dabei werden die nicht beschichteten Aramidgewebe , die das eigentliche Kugel- schutzpaket bilden, auf der dem Körper zugewandten Seite angeordnet. Diese Gewebe werden in der gleichen Weise hergestellt, wie dies oben für die Aramidgewebe als Grundmaterialien für die Hartstoffbeschichtung beschrieben wurde.
Das Schutzpaket für den kombinierten Stich- und Kugelschutz läßt sich so gestalten, daß die eigentlichen Stichschutzlagen, dies sind die mit Hartstoffen beschichteten Lagen, mit den nicht beschichteten Aramidgeweben verbunden sind. Hierzu werden beispielsweise Zuschnitte aus 6 - 50 Lagen von nicht beschichteten Aramidgeweben übereinander gelegt . Über diese werden 2 - 20 Lagen von mit Hartstoffen einseitig beschichteten Flächengebilden so gelegt, daß die beschichtete Seite die Oberseite bildet. Die einzelnen Lagen des so gebildeten Paketes werden beispielsweise in der oben beschriebenen Weise mit einer über Kreuz angeordneten Doppelnaht oder mit einer punktweisen Verklebung verfestigt.
Bei der Herstellung der Schutzkleidung wird dann das Paket, wie oben beschrieben, in eine Folienhülle eingeschweißt und dann in eine Gewebe-Hülle, beispielsweise aus einem Gewebe aus Polyester-Baumwolle-Mischgarnen, eingebracht. Dieses Einbringen erfolgt so, daß sich die mit Hartstoffen beschichteten Flächengebilde auf der dem Träger abgewandten Seite befinden und daß ein Stichgerät oder ein Geschoß zuerst auf die mit Hartstoffen beschichteten Lagen auftrifft.
Die oben beschriebene Konstruktion einer kombinierten Stich- und Kugelschutzkleidung ist als bevorzugte Ausführungsform zu verstehen. Es ist auch möglich, die mit Hartstoffen beschichteten Flächengebilde in dem insgesamt 8 - 70 Lagen umfassenden 19
Paket so anzuordnen, daß sich diese nicht alleine an der Außenseite der Schutzkleidung, sondern beispielsweise über das Schutzpaket verteilt außen, in der Mitte und innen befinden. Auch soll die Anordnung der mit Hartstoffen beschichteten Lagen nicht auf eine Ausführungsform beschränkt bleiben, bei der die Hartstoffschicht vom Träger abgewandt nach außen zeigt. Auch die umgekehrte sowie eine wechselweise Anordnung sind möglich, wobei aber die Anordnung der nach außen zeigenden Hartstoffschicht bevorzugt wird.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der kombinierten Stich- und Kugelschutzkleidung bietet eine Variante, die eine wahlweise Verwendung für den Schutz gegen je eine Art dieser Bedrohungsarten, also für Schutz gegen Stichverletzungen oder für Schutz gegen Kugelverletzungen, finden kann. Und sie kann auch gleichzeitig zum Schutz gegen beide Bedrohungsarten eingesetzt werden.
Hierzu wird zunächst das eigentliche Kugelschutzpaket aus 6 - 50 Lagen eines nicht mit Hartstoffen beschichteten Aramid- gewebes durch Aufeinanderlegen geeigneter Zuschnitte gebildet und in der beschriebenen Weise verfestigt. Dieses Paket wird in eine Folie eingeschweißt.
Außerdem wird ein Paket aus 2 - 20 Lagen eines mit Hartstoffen beschichteten Flächengebildes gebildet, das ebenfalls in eine Folie eingeschweißt wird.
Für die Aufnahme beider Pakete wird eine Hülle aus beispielsweise einem gefärbten oder bedruckten Polyester-Baumwollegewebe gebildet. Diese Gewebehülle wird mit einem Klett- oder Reißverschluß versehen, um ein einfaches Einbringen bzw. Herausnehmen eines der beiden Pakete oder beider Pakete zu ermöglichen.
Soll nun eine Schutzkleidung Verwendung für einen kombinierten Stich- und Kugelschutz bieten, so werden die beiden Pakete 20
beispielsweise zusammen in eine Hülle, die dann die Außenlage einer Schutzweste bildet, eingebracht. Die Anordnung des eigentlichen Stichschutzpaketes, also des Paketes, das aus mit Hartstoffen beschichteten Flächengebilden besteht, erfolgt bevorzugt so, daß sich dieses auf der dem Träger abgewandten, also dem Angriff zuerst ausgesetzten Seite, befindet.
Wird ein Stichschutz nicht benötigt und nur eine Bedrohung durch Geschosse erwartet, so kann das eigentliche Stichschutzpaket aus mit Hartstoffen beschichteten Flächengebilden entnommen und die Schutzkleidung alleine mit einem Paket von Aramidgeweben, die nicht mit einer Hartstoffschicht versehen sind, eingesetzt werden.
Analog wird verfahren, wenn nur eine Bedrohung durch Stichverletzungen zu erwarten ist. In diesem Falle wird das aus unbeschichteten Aramidgeweben gebildete Kugelschutzpaket aus der Kleidung entnommen und das Schutzpaket somit alleine aus mit Hartstoffen beschichteten Flächengebilden gebildet. Zweckmäßig ist es in diesem Fall, einen zusätzlichen Einschub in Form einer Polsterschicht in die Schutzkleidung an der Stelle, an der sich zuvor das Kugelschutzpaket befunden hat, einzubringen. Diese Polsterschicht, die in der oben beschriebenen Weise gestaltet wird, befindet sich in diesem Falle ebenfalls in einer Hülle, beispielsweise aus einer Folie, so daß ein einfaches Einschieben bzw. Herausnehmen der Polsterschicht gewährleistet ist.
Die Wirkung der Hartstoffschicht beim Einwirken von Stichgeräten ist noch nicht ausreichend geklärt. Die bei den Versuchen gemachten Beobachtungen deuten darauf hin, daß die Hartstoffe dem Stichgerät, beispielsweise einem Messer, einen so großen Widerstand entgegensetzen, daß dieses beim Auftreffen auf die erste Schutzlage seitlich etwas abgelenkt wird. Der nächste Widerstand entsteht durch die Unterlage der Hartstoffschicht, vorausgesetzt, daß diese aus geeigneten Materialien, wie bei- 21
spielsweise Aramidfasern, besteht. Durch diese kombinierte Wirkung von Hartstoffschicht und Unterlage wird Energie, mit der das Stichgerät auf die Schutzkleidung einwirkt, abgebaut. Da das Stichgerät mehrere Lagen, in denen jeweils dieser Energieabbau erfolgt, durchdringen muß, reicht in den untersten Lagen die Stichenergie nicht mehr aus, um noch ein Durchtreten des Stichgerätes und ein Eindringen in den Körper zu ermöglichen.
Ein zusätzlicher Effekt entsteht wahrscheinlich dadurch, daß die Schärfe einer Klinge durch das Entlanggleiten an den Hartstoffpartikeln verringert wird. Dadurch vermindert sich die Möglichkeit für ein Durchdringen der darunter folgenden Lagen. Hierbei scheinen sich scharfkantige Hartstoffteilchen besonders günstig auszuwirken.
Die Schutzwirkung zeigt eine Abhängigkeit vom durchschnittlichen Korn-Durchmesser der Hartstoffteilchen. Als geeignet hat sich ein Durchmesser-Bereich von 10 - 500 um erwiesen. Bevorzugt wird ein Bereich von 20 - 200 μm, besonders bevorzugt ein Bereich von 25 - 150 μm.
In der Schleifmittelindustrie ist es teilweise üblich, die Hartstoffe mit Körnungszahlen zu klassifizieren. Eine Körnung von P 220 nach FEPA entspricht beispielsweise im Falle von Edelkorund oder Siliciumcarbid einem mittleren Korndurchmesser von 66 μm. Selbstverständlich unterliegen die Korndurchmesser einer Streuung. So sind bei dem als Beispiel genannten mittleren Korndurchmesser von 66 μm Streuungen, die üblicherweise einer Normalverteilung unterliegen, zwischen ca. 40 und 90 μm zu erwarten .
Es hat sich gezeigt, daß mit geringen durchschnittlichen Korn- Durchmessern unter ca. 10 μm die erwünschte Schutzwirkung nicht mehr in dem geforderten Maße gegeben ist, da kleine Hartstoffpartikel nur gering in der oben beschriebenen Weise wirken können. Die genannte Grenze von ca. 10 μm gilt aber 22
nicht generell. Je nach Gesamtdicke der Hartstoffschicht kann eine Verschiebung nach der einen oder anderen Seite erfolgen. Überraschenderweise wurde aber festgestellt, daß auch größere durchschnittliche Korn-Durchmesser über 500 μm nicht eine gegenüber Durchmessern des mittleren Bereich bessere Stichschutzwirkung ergeben. Dies läßt sich vielleicht damit erklären, daß die Bedeckung des Trägermaterials mit Hartstoffen bei groben Partikeln nicht so gleichmäßig ist wie bei feineren Partikeln, so daß insgesamt eine größere Fläche nicht ausreichend mit Hartstoffen bedeckter Anteile des Trägermaterials entsteht und so für das Stichgerät relativ viele Möglichkeiten entstehen, ohne nennenswerte Behinderung durch die Hartstoffe und durch das Trägermaterial dringen zu können.
Die Prüfung der Stichschutzeigenschaften erfolgte in Anlehnung an die von der Forschungs- und Entwicklungsstelle für Polizeitechnik, Münster, herausgegeben Richtlinien. Hierbei wird ein Stich mit einem Stilett mit beidseitig geschliffener, zugespitzter Klinge, die eine Masse von 2,6 kg aufzuweisen hat, durchgeführt. Die Testklinge muß mit einer Energie von 35 J (dies entspricht einer Fallhöhe von 1,35 m) auf das Prüfgut einwirken. Vor jedem Stichversuch wird ein homogener Film eines Lithium-Seifenfettes auf die Testklinge aufgetragen.
Als Hintergrundmaterial wird hinter dem Prüfgut ein Plastillin- block angebracht. Das Eindringen in diesen Block bzw. die entstandene Ausbeulung sind die Beurteilungs-Parameter für die Stichschutzeigenschaften. Nach den Richtlinien der Deutschen Polizei gilt ein Stichschutzmaterial, das eine Eindringtiefe unter 20 mm bzw. eine Ausbeulung unter 40 mm aufweist, als geeignet für die Ausrüstung von Sicherheitskräften.
Neben dieser Stichprüfung mit einem messerartigen Stichgerät wurden auch Prüfungen mit einem nadelartigen Stichgerät durchgeführt. Hierfür fand ein sogenannter Icepick, wie er in amerikanischen Standards für die Stichprüfung beschrieben wird, Ein- 23
satz . Beurteilt wird hierbei, ob das Stichgerät gestoppt wird oder durch die Probe durchtritt.
Zur Prüfung der Versuchsmaterialien wurden die Fallhöhe und das Fallgewicht variiert, wodurch sich unterschiedliche Stichenergien ergeben. Die Prüfung erfolgt auch hier durch Beurteilung des Durchstichs . Die bei den Versuchen angewandten Fallhöhen und Fallgewichte entsprechen folgenden Stichenergien:
Fallgewicht in g Fallhöhe in cm Stichenergie in J
7 027 1 0,7
7 027 50 35
2 403 10 2,3
2 403 90 21,2
2 403 100 23,6
Die Beschußprüfung wurde ebenfalls auf Basis der von der For- schungs- und Entwicklungsstelle für Polizeitechnik, Münster, herausgegebenen Richtlinien durchgeführt.
Der Beschüß des Prüfgutes erfolgt hierbei aus einem Abstand von 10 m, wobei jeweils die Geschoßgeschwindigkeit zu ermitteln ist. Hinter dem eigentlichen Prüfgut wird ein Plastillin-Block angebracht. Mit Hilfe der Eindringtiefe in das Plastillin wird der sogenannte Trauma-Effekt beurteilt.
Wie durch das Ausführungsbeispiel noch im einzelnen gezeigt wird, kann mit der erfindungsgemäßen Schutzkleidung ein guter Schutz gegen Stichgeräte erzielt werden. Dies gilt nicht nur für Stichgeräte mit Schneiden wie Messer, Dolche etc., sondern auch für nadelartige Stichgeräte. Im Gegensatz zu früher vorgeschlagener Stichschutzkleidung bietet die erfindungsgemäße Schutzkleidung aufgrund ihres relativen niedrigen Gewichtes, ihrer verhältnismäßig geringen Dicke und ihrer Flexibilität den 24
Tragekomfort, den Sicherheitskräfte bei dem mit starker körperlicher Belastung verbundenen Einsatz benötigen.
Dies gilt auch dann, wenn die Stichschutzlagen in Kombination mit Kugelschutzlagen für eine kombinierte Schutzkleidung, d.h. für Kleidung, die sowohl Schutz gegen Stichgeräte als auch gegen Geschosse bietet, zum Einsatz kommen.
Ausführungsbeispiel
Zur Herstellung von speziellen Stichschutzlagen wurden Aramidgewebe mit einer Hartstoffschicht beschichtet. Das Gewebe wurde aus Aramid-Filamentgarnen mit einem Titer von 930 dtex hergestellt. Für Kette und Schuß wurde die gleiche Garnart verwendet. Die Fadenzahl betrug jeweils 10,5 Fäden/cm. Auf diese Weise wurde ein Gewebe mit einem Flächengewicht von 198 g/m2 erhalten.
Dieses Gewebe wurde gewaschen und nach einer Zwischentrocknung mit einem Vorstrich aus modifiziertem Polyacrylat beschichtet. In die Dispersion des modifizierten Polyacylat-Harzes wurden 45% Calciumcarbonat als Füllstoff eingearbeitet. Die Vorstrichmenge wurde so gewählt, daß die Auflagemenge naß 70 g/m2 betrug. Nach dem Trocknen war eine Auflagemenge von 53 g/m2 auf dem Gewebe vorhanden. Die Trocknung wurde bei 100°C vorgenommen.
Anschließend erfolgte das Aufbringen des eigentlichen Binderstriches, wofür eine füllstoffhaltige Dispersion eines Phenol- harz-Precursors Verwendung fand. Die Menge an Harz betrug hierbei 70%, die Füllstoffmenge (Calciumcarbonat) 30%. Die Menge an Binderschicht wurde so gewählt, daß die Bindermenge naß 121 g/m2 (Trockenmasse 90 g/m2) betrug. Das so vorbereitete Gewebe wurde in eine Bestreuzone eingefahren, wo Siliciumcarbid- Partikel mit einem durchschnittlichen Korn-Durchmesser von 25
66 μm, was einer Körnung von P 220 entspricht, aufgebracht wurden. Anschließend erfolgte ein Aushärten des Binderfilms bei einer Temperatur von 130°C. Danach wurde das mit Hartstoffen beschichtete Gewebe einer Kreuzflexbehandlung unterzogen.
Das so hergestellte, mit Hartstoffen beschichtete Gewebe wurde zu Zuschnitten für Schutzwesten weiterverarbeitet. Von den Zuschnitten wurden durch Übereinanderlegen drei Pakete mit
a. 8 Lagen (Gesamtgewicht ca. 3 600 g/m2) b. 10 Lagen (Gesamtgewicht ca. 4 450 g/m2) und c. 12 Lagen (Gesamtgewicht ca. 5 300 g/m2)
gebildet. Diese so hergestellten Stichschutzpakete wurden einem Stichschutztest mit einem Stilett in der oben beschriebenen Weise unterzogen, wobei jeweils drei Einzelprüfungen durchgeführt wurden. Dabei wurden für die Eindringtiefe in die Pla- stillinschicht folgende Werte erhalten:
a. 14 mm b . 6 mm c . 0 mm
Damit wurde in allen Fällen die Spezifikation, derzufolge die Durchstichtiefe nicht mehr als 20 mm sein darf, erfüllt.
Zur Prüfung der Widerstandsfähigkeit gegen nadelartige Stichgeräte wurden 10 Lagen der in der beschriebenen Weise mit Hartstoffen beschichteter Gewebe übereinandergelegt . Hinter diesen beschichteten Lagen wurden 28 Lagen eines unbehandelten Gewebes angeordnet. Bei einem Fallgewicht von 7 027 g kam es erst bei einer Fallhöhe des Stichgeräts von 50 cm (Stichenergie 35 J) zu einem minimalen Durchstich.
Im Vergleich dazu wurde der entsprechende Test mit 28 Lagen von nicht mit Hartstoffen beschichteten Geweben durchgeführt. Hier 26
wurde bereits mit einer Fallhöhe von 1 cm (Stichenergie 0,7 J) ein deutlicher Durchstich festgestellt. Selbst ein Erhöhung der Lagenzahl auf 38 führte nicht zu einer nachhaltigen Verbesserung. Auch hier wurde mit der geringen Stichenergie von 0,7 J ein deutlicher Durchstich registriert.
Für einen weiteren Stichtest mit einem nadelartigen Stichgerät wurde das Fallgewicht auf 2 403 g reduziert. Wieder wurden 10 Lagen des mit Hartstoffen in der beschriebenen Weise beschichteten Gewebes zu einem Paket zusammengefügt, mit 28 Lagen eines unbeschichteten Gewebes unterlegt und einer Stichprüfung unterzogen. Bei einer Fallhöhe von 10 cm (Stichenergie 2,3 J) wurde kein Durchstich festgestellt, auch die Erhöhung der Fallhöhe bis 90 cm (Stichenergie 21,2 J) führte nicht zu einem Durchstich. Erst bei einer Fallhöhe von 100 cm (Stichenergie 23,6 J) kam es zu einem geringfügigen Durchstich.
Auch hier wurde wieder ein Vergleich mit einem Paket nicht beschichteter Gewebe durchgeführt. Bei einem Paket mit 28 Lagen kam es bei einer Fallhöhe von 10 cm (Stichenergie 2,3 J) zu einem deutlichen Durchstich. Auch bei einer Erhöhung der Lagenzahl auf 38 wurde bei dieser Stichenergie noch ein Durchstich festgestellt.
Diese Vergleich zeigen, welch unerwartet deutliche Verbesserung mit der erfindungsgemäßen Schutzkleidung in der Schutzwirkung nicht nur bei der Bedrohung mit messerartigen Stichgeräten, sondern vor allem auch bei einer Bedrohung mit nadelartigen Stichgeräten, erzielt wird.
Da die erfindungsgemäße Schutzkleidung nicht nur gegen Stichverletzungen, sondern auch gegen Schußverletzungen Schutz bieten soll, wurde ein Schutzpaket aus 10 Lagen eines in der beschriebenen Weise mit Hartstoffen beschichteten Aramid-Gewebes gebildet. Dieses wurde vor einem Paket aus 24 Lagen eines nicht beschichteten Aramidgewebes mit einem Flächengewicht von ca. 27
200 g/m2 angeordnet. Auf diese Weise wurde ein Schutzpaket für den kombinierten Stich- und Kugelschutz gebildet. Die Anordnung erfolgte so, daß die eigentlichen Stichschutzlagen, also die mit Hartstoffen beschichteten Aramidgewebe, beim Beschußversuch die Oberseite bildeten, dies bedeutet, daß beim Beschüß das Geschoß zuerst auf die mit Hartstoffen beschichteten Lagen auftraf.
Dieses Paket (Paket B) wurde einem Beschußtest in der oben beschriebenen Weise ausgesetzt, wobei im Vergleich dazu auch ein Paket aus 28 Lagen eines nicht beschichteten Gewebes (Paket A) beschossen wurde. Hierbei wurden folgende Ergebnisse erzielt:
Paketaufbau Beschuß- Beschüß- Eindring- Durchschuß geschw. m/sec winkel° tiefe mm
Paket A 415 90 31 nein 417 25 17 nein
Paket B 414 90 26 nein 415 25 15 nein
Die Versuche zeigen, daß mit einem kombinierten Stich- und Kugelschutzpaket, das Stichschutzlagen in der erfindungsgemäßen Art enthält, die Kugelschutzwirkung im Vergleich zu einem herkömmlichen Kugelschutzpaket nicht verschlechtert wird.

Claims

28Patentansprüche:
1. Schutzkleidung, besonders Kleidung zum Schutz gegen Stich- und/oder Schußverletzungen, bestehend aus mehreren Lagen von Flächengebilden aus hochfesten Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als eine der Lagen mit einer Hartstoffschicht beschichtet ist, wobei die Hartstoffe in Phenolharzen, Harnstoffharzen, Latex in vernetzter oder unvernetzter Form, Epoxyharzen oder Polyacrylatharzen eingebunden sind.
2. Schutzkleidung nach Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer Hartstoffschicht beschichteten Lagen die Außenlagen der Bekleidung bilden.
3. Schutzkleidung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 2 , dadurch gekennzeichnet, daß diese 2 - 20 Lagen von Flächengebilden, die mit einer Hartstoffschicht beschichtet sind, enthält.
4. Schutzkleidung, besonders Schutzkleidung für den kombinierten Stich- und Kugelschutz, nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese 6 - 50 Lagen eines nicht beschichteten Aramidgewebes und mehr als eine Lage eines Flächengebildes, das mit einer Hartstoffschicht beschichtet ist, enthält. 29
5. Schutzkleidung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese 6 - 50 Lagen eines nicht beschichteten Aramidgewebes und 2 - 20 Lagen eines mit einer Hartstoffschicht beschichteten Flächengebildes enthält.
6. Schutzkleidung nach mindestens einem der Ansprüche 4 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer Hartstoffschicht beschichteten Lagen als herausnehmbares Paket ausgebildet sind.
7. Schutzkleidung, besonders Schutzkleidung gegen Stichverletzungen, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß deren Schutzlagen nur aus Lagen von Flächengebilden, die mit einem Hartstoff beschichtet sind, bestehen.
8. Schutzkleidung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß diese hinter den mit Hartstoffen beschichteten Lagen auf der dem Körper des Trägers zugewandten Seite eine Polsterschicht enthält.
9. Schutzkleidung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundmaterial der mit einer Hartstoffschicht beschichteten Lagen ein Flächengebilde aus Aramiden, aus hochfesten Polyolefinen oder aus anderen hochfesten Materialien ist.
10. Schutzkleidung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächengebilde Gewebe aus Aramidgarnen, aus Garnen aus Polyethylenfasern, die nach dem Gelspinnverfahren ersponnen wurden, oder aus Garnen aus anderen hochfesten Fasern sind.
11. Schutzkleidung nach mindesten einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Hartstoffen beschichteten Flächengebilde nach der Beschichtung geflext worden sind. 30
12. Schutzkleidung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer Hartstoffschicht beschichteten Flächengebilde auf der Hartstoffseite eine dünne Schicht eines Polymermaterials enthalten.
13. Schutzkleidung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartstoffschicht aus Siliciumcarbid, Edelkorund, Normalkorund, Halbedelkorund, Zir- konkorund, Wolframcarbid, Titancarbid, Molybdäncarbid, Bor- carbid, Bornitrid oder aus Mischungen dieser Hartstoffe besteht.
14. Schutzkleidung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartstoffe mittlere Korndurchmesser von 10 - 500 μm aufweisen.
15. Schutzkleidung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Hartstoffen beschichteten Flächengebilde eine Dicke von 0,1 - 1,5 mm aufweisen.
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