EP1446628A1 - Schutzkleidung - Google Patents

Schutzkleidung

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Publication number
EP1446628A1
EP1446628A1 EP02782962A EP02782962A EP1446628A1 EP 1446628 A1 EP1446628 A1 EP 1446628A1 EP 02782962 A EP02782962 A EP 02782962A EP 02782962 A EP02782962 A EP 02782962A EP 1446628 A1 EP1446628 A1 EP 1446628A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fabric
protective
protective clothing
clothing according
layer
Prior art date
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Granted
Application number
EP02782962A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1446628B1 (de
Inventor
Christian Kurt BÖTTGER
Joe Krummel
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
Teijin Twaron GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Twaron GmbH filed Critical Teijin Twaron GmbH
Priority to EP02782962A priority Critical patent/EP1446628B1/de
Publication of EP1446628A1 publication Critical patent/EP1446628A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1446628B1 publication Critical patent/EP1446628B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/02—Plate construction
    • F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
    • F41H5/0471—Layered armour containing fibre- or fabric-reinforced layers
    • F41H5/0478—Fibre- or fabric-reinforced layers in combination with plastics layers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/20—Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer
    • Y10T442/2615—Coating or impregnation is resistant to penetration by solid implements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/20—Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer
    • Y10T442/2615—Coating or impregnation is resistant to penetration by solid implements
    • Y10T442/2623—Ballistic resistant

Definitions

  • the invention relates to protective clothing comprising at least one protective material.
  • WO 00/08411 describes an stab protection material composed of at least two fabrics which are connected to one another via a polymer film, the fabrics consisting of yarns having a strength of at least 900 MPa, and the polymer film connecting the fabrics having a strength of at least 10 MPa and a flexural modulus of 1500 to 4500 MPa.
  • the object of the present invention is to provide protective clothing with a protective material which provides improved protection with the same basis weight or has a lower basis weight with the same protection.
  • protective clothing comprising at least one protective material which comprises an arrangement which consists of one or more fabric layers lying one on top of the other, each fabric layer being flexible and comprising at least one fabric made of yarns with a strength of at least one and connected to at least one polymer film 900 MPa, and wherein the protective material has an outer surface facing the attack side and an inner surface facing away from the attack side, and which is characterized in that the protective material further comprises at least one further layer of felt, each of which is arranged on one of the fabric layers.
  • the protective material still has at least one further layer of felt, which is each arranged on one of the fabric layers, results in protective clothing which offers better protection with the same basis weight and thus makes it possible to provide the same protection a lower basis weight, ie with higher wearing comfort.
  • the protective material of the protective clothing according to the invention also has at least one further layer of felt, which is arranged in each case on one of the fabric layers, means that the at least one layer of felt is sewn or glued on only one of the fabric layers at points, or is only applied, whereby the latter embodiment is preferred because of the simplicity of its execution.
  • Protective clothing in which at least one layer of felt is arranged on the outer surface and / or on the inner surface of the protective material is particularly protective and therefore preferred according to the invention.
  • a further embodiment of the protective clothing according to the invention is particularly effective and therefore preferred, which comprises at least three fabric layers and at least one layer of felt between the fabric layers. is ordered and the number of fabric layers to the outer surface is smaller than the number of fabric layers to the inner surface.
  • the at least one layer of felt made from an aromatic polyamide, i.e. consists of an aramid and in particular a p-aramid.
  • the felt layer can be made by any of the known felt manufacturing processes, thereby creating a felt layer, e.g. is thermally solidified by the action of a jet of water or air or by needles.
  • the felt layer is preferably a needled felt.
  • Such a felt is available, for example, from Job (Kinna, Sweden).
  • each fabric of each fabric layer consists of yarns with a strength of 900 to 8000 MPa, even more favorably from 1500 to 6000 MPa and most advantageously from 3000 to 6000 MPa.
  • Such strengths have practically all yarns which are also suitable for use in ballistic protection, such as yarns made of polyolefin, in particular polyethylene, made of polyamide, polyimide, polyester or poly (p-phenylene-2,6-benzobisoxazole).
  • Yarns made from aramids have proven to be particularly favorable, especially those made from p-aramids.
  • every fabric of each fabric layer has a plain weave.
  • each fabric of each fabric layer has a fabric density, calculated according to Walz, of 15 to 80%, preferably 15 to 60%.
  • the Walz fabric density is determined using the following formula:
  • DG (d k + d s ) 2 - f k - f s
  • d k warp yarn substance diameter in mm
  • d s weft yarn substance diameter in mm
  • f k warp threads per cm
  • f s weft threads per cm
  • tissue density DG calculated according to the Walz formula is multiplied by these correction factors.
  • the fabric density DG according to Walz is given in% fabric density. Values over 100% can occur with very dense fabrics.
  • each fabric layer consists of at least one fabric connected to at least one polymer film means, for example, that a fabric is connected to a polymer film.
  • a fabric is connected to a polymer film.
  • the polymer film or the fabric can be closer to the outer surface of the protective material facing the attack side.
  • each fabric layer consists of a fabric which is connected on both sides to a polymer film.
  • each fabric layer consists of two fabrics connected via a polymer film, it having proven particularly advantageous that each fabric layer consists of two fabrics laminated together via a polymer film.
  • the polymer film connecting the two fabrics of the layer has an elongation at break of at least 80%, for example 100% or 120%.
  • the flexural modulus according to ASTM D-790, the strength of the film according to ASTM D-638, the elongation at break according to ASTM D-638 and the strength of the yarn according to ASTM D- 885 can be determined.
  • the polymer film contained in the protective clothing according to the invention preferably has a strength of at least 10 MPa and a flexural modulus of 1500 to 4500 MPa, a flexural modulus of 2000 to 3000 MPa having proven particularly favorable.
  • Suitable polymers are rigid PVC with a flexural modulus between 3500 and 4000 MPa or polyurethanes with a flexural modulus between 4000 and 4500 MPa.
  • Polymer films made from a polycarbonate have proven particularly useful for connecting the fabrics to form a fabric layer.
  • a polycarbonate is sold, for example, under the name POKALON N 38 by Color Print (Frankenthal, Germany).
  • Another example of a suitable polycarbonate is the polycarbonate sold under the name LEXAN 103 by GE Plastics.
  • LEXAN 103 has a flexural modulus of 2500 MPa, a strength of 70 MPa and an elongation at break of 120%.
  • protective clothing according to the invention which comprises a protective material which consists of an arrangement of a plurality of fabric layers lying one on top of the other and a layer of felt is placed on both the outer surface and the inner surface, shows particularly good protection. Therefore, this embodiment is preferred, in particular when the protective material comprises an arrangement of 6 to 30 layers of fabric lying one on top of the other, and it is particularly preferred from the point of view of protective effect and wearing comfort if the protective material comprises an arrangement of 6 to 25 layers of fabric lying on top of one another.
  • a further preferred embodiment of the present invention consists in protective clothing which comprises at least two of the protective materials as described above.
  • a protective material or a plurality or all or all of the protective materials are preferably arranged in a cover made of textile material in the protective clothing according to the invention, because this provides better handling.
  • the invention is illustrated by the following examples.
  • the protective effect is illustrated by the stab protection effect which protective materials of the protective clothing according to the invention show.
  • the stab protection effect was tested according to the NU (National Institute of Justice) - Standard - 0115.00, protection class KR 2. To do this, drop a skewer with a drop device onto the stab protection material.
  • the stab protection material is fixed with a tension belt on a background material, which consists of different foams defined in the standard mentioned.
  • the spit falls on the stab protection material, penetrates the material and penetrates a certain distance into the background material.
  • the penetration into the background material is measured in mm and the arithmetic mean is determined from several drop tests. In a modification of the above-mentioned standard, this mean value is referred to as puncture resistance.
  • Fabrics were made from aramid yarns with a titer of 930 dtex and a breaking strength of 3380 MPa in plain weave. The warp and weft contained approximately the same number of threads.
  • the Walz fabric density was 18.5%, the fabric weight 140 g / m 2 .
  • a polymer film made of polycarbonate (POKA-LON N 38, company Color Print, Frankenthal, Germany) with a weight per unit area of 75 g / m 2 was placed between two fabrics which had been washed beforehand. The two fabrics were laminated with the polymer film to form a fabric layer in a temperature range between 220 and 230 ° C. at a pressure of about 100 bar.
  • Example 1 16 of the above Lay layers of fabric on top of each other, fasten them to the background material with a tension belt and measure the puncture resistance as described above.
  • Example 2 16 layers of felt were placed on top of one another, fastened to the background material with a tension belt and the puncture resistance measured as described above.
  • Each layer of felt consists of a 100% p-aramid felt, the fibers of which are made of Twaron ® fibers with a titer of 1.7 dtex and a length of 60 mm. These fibers are available from Teijin Twaron.
  • the felt has a basis weight of 350 g / m 2 , is needled and calendered and has a thickness of 2.3 mm. Such a felt is available from Job (Kinna, Sweden).
  • Example 3 14 of the above-mentioned fabric layers are placed on 2 of the layers just described.
  • the protective material according to the invention formed in this way is fastened to the background material with a tension belt, the layers of felt facing the background material, and the puncture resistance measured as described above.
  • Example 4 two of the layers of felt just described are placed on 14 of the above-mentioned fabric layers.
  • the protective material according to the invention formed in this way is fastened to the background material with a tension belt, the fabric layers facing the background material, and the puncture resistance measured as described above.
  • Example 5 1 of the layers of felt just described is applied to 15 of the above. Layers of fabric.
  • the protective material according to the invention formed in this way is fastened to the background material with a tension belt, the fabric layers facing the background material, and the puncture resistance measured as described above.
  • Example 6 14 of the above-mentioned fabric layers are placed on 1 of the layers of felt just described and 1 of the layers of felt just described on the 14 fabric layers.
  • the protective material according to the invention thus formed is fastened to the background material with a tension belt and the puncture resistance is measured as described above.
  • the structure of the tested materials, their weights per unit area, the individual values of the penetration and the associated arithmetic mean values, which, as already mentioned, are referred to as puncture strengths in a modification of the standard described above, are summarized in the following table. The smaller the specified value, the better the puncture resistance.
  • the table shows that the replacement of a fabric layer with a layer of felt significantly improves the puncture resistance (compare Examples 1 and 5).
  • the puncture resistance is better in protective materials in which the layer of felt is placed on the outer surface facing the falling skewer than in protective materials in which the layer of felt is placed on the inner surface facing the background material ( compare examples 3 and 4).
  • a protective material according to the invention can be made available which, with a puncture resistance of 28 mm, has a basis weight that is significantly smaller than 5680 g / m 2 and thus offers a significantly better wearing comfort with the same puncture resistance as with the 16 fabric layers of the prior art ,
  • test materials were unsecured on the above-mentioned NlJ standard prescribed background material.

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Abstract

Eine Schutzkleidung umfasst mindestens ein Schutzmaterial, das eine Anordnung umfasst, die aus einer oder mehreren aufeinanderliegenden Gewebelagen besteht, wobei jede Gewebelage flexibel ist und aus mindestens einem mit mindestens einem Polymerfilm verbundenen Gewebe aus Garnen mit einer Festigkeit von mindestens 900 MPa besteht, und wobei das Schutzmaterial eine der Angriffsseite zugewandte Aussenoberfläche und eine von der Angriffsseite abgewandte Innenoberfläche aufweist, und das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Schutzmaterial weiterhin mindestens eine weitere Lage aus Filz aufweist, die jeweils auf einer der Gewebelagen angeordnet ist.

Description

Schutzkleidung
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine mindestens ein Schutzmaterial umfassende Schutzkleidung.
Kleidung zum Schutz vor Angriffen durch Schuss- oder Stichwaffen sind bekannt. WO 00/08411 beschreibt ein Stichschutzmaterial aus mindestens zwei Geweben, die über einen Polymerfilm miteinander verbunden sind, wobei die Gewebe aus Garnen mit einer Festigkeit von mindestens 900 MPa bestehen, und der die Gewebe verbindende Polymerfilm eine Festigkeit von mindestens 10 MPa und einen Biegemodul von 1500 bis 4500 MPa aufweist.
Zwar zeigt das in WO 00/08411 offenbarte Material bereits eine hohe Stichschutzwirkung. Jedoch besteht immer noch ein Bedürfnis nach Schutzkleidung mit einem Schutzmaterial, das bei gleichem Flächengewicht einen noch besseren Schutz gewährleistet. Eine derartige Schutzkleidung hätte den zusätzlichen Vorteil, das ein bestimmtes Maß an Schutz mit einem kleineren Flächengewicht als bisher erreichbar wäre, wodurch sich der Tragekomfort erhöhen würde.
Daher stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine Schutzkleidung mit einem Schutzmaterial zur Verfügung zu stellen, das bei gleichem Flächengewicht einen verbesserten Schutz gewährt bzw. bei gleichem Schutz ein geringeres Flächengewicht aufweist. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schutzkleidung umfassend mindestens ein Schutzmaterial, das eine Anordnung umfaßt, die aus einer oder mehreren aufein- anderliegenden Gewebelagen besteht, wobei jede Gewebelage flexibel ist und aus mindestens einem mit mindestens einem Polymerfilm verbundenen Gewebe aus Garnen mit einer Festigkeit von mindestens 900 MPa besteht, und wobei das Schutzmaterial eine der Angriffsseite zugewandte Außenoberfläche und eine von der Angriffsseite abgewandte Innenoberfläche aufweist, und das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Schutzmaterial weiterhin mindestens eine weitere Lage aus Filz aufweist, die jeweils auf einer der Gewebelagen angeordnet ist.
Überraschenderweise wurde festgestellt, daß dadurch, dass das Schutzmaterial weiterhin mindestens eine weitere Lage aus Filz aufweist, die jeweils auf einer der Gewebelagen angeordnet ist, eine Schutzkleidung resultiert, die bei gleichem Flächengewicht einen besseren Schutz bietet und es somit möglich macht, den gleichen Schutz bei einem geringeren Flächengewicht, d.h. bei höherem Tragekomfort, zu gewähren.
Dass das Schutzmaterial der Schutzkleidung erfindungsgemäß weiterhin mindestens eine weitere Lage aus Filz aufweist, die jeweils auf einer der Gewebelagen angeordnet ist, bedeutet, dass die mindestens eine Lage aus Filz auf jeweils einer der Gewebelagen lediglich punktuell vernäht oder punktuell verklebt oder nur aufgelegt ist, wobei die zuletzt genannte Ausführungsform wegen der Einfachheit ihrer Ausführung bevorzugt ist.
Besonders schutzwirksam und daher erfindungsgemäß bevorzugt ist eine Schutzkleidung, bei der mindestens eine Lage aus Filz an der Außenoberfläche und/oder an der Innenoberfläche des Schutzmaterials angeordnet ist.
Ferner ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schutzkleidung besonders schutzwirksam und daher bevorzugt, die mindestens drei Gewebelagen umfaßt und wobei mindestens eine Lage aus Filz zwischen den Gewebelagen an- geordnet ist und wobei die Anzahl der Gewebelagen zur Außenoberfläche kleiner ist als die Anzahl der Gewebelagen zur Innenoberfläche.
Es ist von Vorteil, wenn in der erfindungsgemäßen Schutzkleidung die mindestens eine Lage aus Filz aus einem aromatischen Polyamid, d.h. aus einem Aramid und insbesondere aus einem p-Aramid besteht.
Die Lage aus Filz kann nach irgendeinem der bekannten Herstellungsverfahren für Filze erzeugt werden, wodurch eine Lage aus Filz entsteht, die z.B. thermisch, durch Einwirkung eines Wasserstrahls oder von Luft oder durch Nadeln verfestigt ist. Bevorzugt ist die Filzlage ein genadelter Filz. Ein derartiger Filz ist beispielsweise von der Fa. Job (Kinna, Schweden) erhältlich.
Ferner ist es für die erfindungsgemäße Schutzkleidung bevorzugt, dass jedes Gewebe jeder Gewebelage aus Garnen mit einer Festigkeit von 900 bis 8000 MPa, noch günstiger von 1500 bis 6000 MPa und am günstigsten von 3000 bis 6000 MPa besteht. Derartige Festigkeiten weisen praktisch alle auch für den Einsatz zum ballistischen Schutz geeigneten Garne auf, wie beispielsweise Garne aus Polyolefin, insbesondere Polyethylen, aus Polyamid, Polyimid, Polyester oder Poly (p-phenylene - 2,6 - benzobisoxazole). Besonders günstig haben sich Garne aus Aramiden erwiesen, insbesondere solche aus p-Aramiden.
Für die erfindungsgemäße Schutzkleidung hat es sich bestens bewährt, dass jedes Gewebe jeder Gewebelage Leinwandbindung aufweist.
Ferner hat es sich für die erfindungsgemäße Schutzkleidung bestens bewährt, dass jedes Gewebe jeder Gewebelage eine Gewebedichte, berechnet nach Walz, von 15 bis 80 %, bevorzugt von 15 bis 60 % aufweist. Die Gewebedichte nach Walz wird nach folgender Formel bestimmt:
DG = (dk + ds)2 - fk - fs Hierbei bedeuten: dk = Substanzdurchmesser des Kettgarnes in mm ds = Substanzdurchmesser des Schußgarnes in mm fk = Kettfäden pro cm fs = Schußfäden pro cm
Der Substanzdurchmesser dk bzw. ds der Garne wird wie folgt berechnet: d = (Titer) yX [88,5 • (Dichte)72] wobei d entweder dk oder ds bedeutet, der Titer des entsprechenden Garnes in dtex und die Dichte des Garnes in g/cm3 eingesetzt wird.
Die oben angegebenen Werte gelten insbesondere für Gewebe in Leinwandbindung. Liegen von der Leinwandbindung abweichende Bindungen vor, so muß ein Bindungs-Korrekturfaktor in die Berechnung einbezogen werden. Für diesen Bindungs-Korrekturfaktor werden beispielsweise bei Geweben in speziellen Bindungsarten folgende Werte eingesetzt:
Mit diesen Korrekturfaktoren wird die gemäß der Formel nach Walz errechnete Gewebedichte DG multipliziert.
Die Gewebedichte DG nach Walz wird in % Gewebedichte angegeben. Bei sehr dichten Geweben können Werte über 100 % auftreten.
Dass in der erfindungsgemäßen Schutzkleidung jede Gewebelage aus mindestens einem mit mindestens einem Polymerfilm verbundenen Gewebe besteht, bedeutet beispielsweise, dass ein Gewebe mit einem Polymerfilm verbunden ist. Dabei kann entweder der Polymerfilm oder das Gewebe der der Angriffsseite zugewandten Außenoberfläche des Schutzmaterials näher sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schutzkleidung besteht jede Gewebelage aus einem Gewebe, das auf beiden Seiten mit einem Polymerfilm verbunden ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schutzkleidung besteht jede Gewebelage aus zwei über einen Polymerfilm verbundenen Geweben, wobei es sich als besonders vorteilhaft erwiesen hat, dass jede Gewebelage aus zwei, über einen Polymerfilm miteinander laminierten Geweben besteht.
Günstig ist es, wenn der die beiden Gewebe der Lage verbindende Polymerfilm eine Bruchdehnung von mindestens 80 %, beispielsweise 100 % oder 120 % aufweist.
Wie auch in WO 00/08411 soll auch bei vorliegender Erfindung der Biegemodul (flexural modulus) gemäß ASTM D-790, die Festigkeit des Films gemäß ASTM D-638, die Bruchdehnung gemäß ASTM D-638 und die Festigkeit des Garns gemäß ASTM D-885 bestimmt werden. Der in der erfindungsgemäßen Schutzkleidung enthaltene Polymerfilm weist vorzugsweise eine Festigkeit von mindestens 10 MPa und einen Biegemodul von 1500 bis 4500 MPa auf, wobei sich ein Biegemodul von 2000 bis 3000 MPa als besonders günstig erwiesen hat. Geeignete Polymere sind Hart-PVC mit einem Biegemodul zwischen 3500 und 4000 MPa oder Polyurethane mit einem Biegemodul zwischen 4000 und 4500 MPa.
Polymerfilme aus einem Polycarbonat haben sich besonders bewährt, um die Gewebe zu einer Gewebelage zu verbinden. Ein derartiges Polycarbonat wird beispielsweise unter der Bezeichnung POKALON N 38 von der Firma Color Print (Frankenthal, Deutschland) vertrieben. Ein weiteres Beispiel für ein geeignetes Polycarbonat ist das unter der Bezeichnung LEXAN 103 von der Firma GE Pla- stics vertriebene Polycarbonat. LEXAN 103 weist einen Biegemodul von 2500 MPa, eine Festigkeit von 70 MPa und eine Bruchdehnung von 120 % auf.
Es hat sich herausgestellt, dass eine erfindungsgemäße Schutzkleidung, die ein Schutzmaterial umfaßt, das aus einer Anordnung mehrerer aufeinanderliegender Gewebelagen besteht und wobei sowohl auf der Außenoberfläche als auch auf der Innenoberfläche eine Lage aus Filz gelegt ist, einen besonders guten Schutz zeigt. Deshalb wird diese Ausführungsform bevorzugt, insbesondere dann, wenn das Schutzmaterial eine Anordnung von 6 bis 30 aufeinanderliegenden Gewebelagen umfaßt, wobei es unter dem Gesichtspunkt von Schutzwirkung und Tragekomfort ganz besonders bevorzugt ist, wenn das Schutzmaterial eine Anordnung von 6 bis 25 aufeinanderliegenden Gewebelagen umfaßt.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht in einer Schutzkleidung, die mindestens zwei der wie vorstehend beschriebenen Schutzmaterialien umfaßt. Vorzugsweise ist in der erfindungsgemäßen Schutzkleidung ein Schutzmaterial oder mehrere oder alle Schutzmaterialien in einer Hülle aus textilem Material angeordnet, weil dadurch eine bessere Handhabbarkeit gegeben ist.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert. Darin wird die Schutzwirkung anhand der Stichschutzwirkung verdeutlicht, die Schutzmaterialien der erfindungsgemäßen Schutzkleidung zeigen. Die Stichschutzwirkung wurde gemäß dem NU (National Institute of Justice) - Standard - 0115.00, Schutzklasse KR 2 getestet. Dazu lässt man einen Spieß mit einer Fallapparatur auf das Stichschutzmaterial fallen. Dabei ist das Stichschutzmaterial mit einem Spanngurt auf einem Hintergrundmaterial fixiert, das aus verschiedenen im genannten Standard definierten Schaumstoffen besteht. Der Spieß fällt auf das Stichschutzmaterial, durchdringt das Material und penetriert eine bestimmte Strek- ke in das Hintergrundmaterial. Die Penetration in das Hintergrundmaterial wird in mm gemessen und der arithmetische Mittelwert aus mehreren Fallversuchen bestimmt. Dieser Mittelwert wird in Abwandlung der vorstehend genannten Norm als Stichfestigkeit bezeichnet.
Beispiele 1 bis 6
Es wurden Gewebe aus Aramidgarnen mit einem Titer von 930 dtex und mit einer Bruchfestigkeit von 3380 MPa in Leinwandbindung hergestellt. Die Gewebe enthielten in Kette und Schuss in etwa gleich viele Fäden. Die Gewebedichte nach Walz betrug 18,5 %, das Gewicht der Gewebe 140 g/m2. Zwischen zwei Gewebe, die zuvor gewaschen wurden, wurde ein Polymerfilm aus Polycarbonat (POKA- LON N 38, Firma Color Print, Frankenthal, Deutschland) mit einem Flächengewicht von 75 g/m2 gelegt. Die Laminierung der beiden Gewebe mit dem Polymerfilm zu einer Gewebelage erfolgte in einem Temperaturbereich zwischen 220 und 230 °C bei einem Druck von etwa 100 bar.
In Beispiel 1 wurden 16 der o.g. Gewebelagen aufeinandergelegt, mit einem Spanngurt auf dem Hintergrundmaterial befestigt und wie vorstehend beschrieben die Stichfestigkeit gemessen.
In Beispiel 2 wurden 16 Lagen aus Filz aufeinandergelegt, mit einem Spanngurt auf dem Hintergrundmaterial befestigt und wie vorstehend beschrieben die Stichfestigkeit gemessen. Jede Lage aus Filz besteht aus einem 100 %igen p-Aramid- Filz, dessen Fasern aus Twaron®-Fasern mit einem Titer von 1 ,7 dtex und einer Länge von 60 mm bestehen. Diese Fasern sind von Teijin Twaron erhältlich. Der Filz hat ein Flächengewicht von 350 g/m2, ist genadelt und kalendriert und hat eine Dicke von 2,3 mm. Ein derartiger Filz ist von der Fa. Job (Kinna, Schweden) erhältlich.
In Beispiel 3 werden 14 der o.g. Gewebelagen auf 2 der eben beschriebenen Lagen gelegt. Das dadurch gebildete erfindungsgemäße Schutzmaterial wird mit einem Spanngurt auf dem Hintergrundmaterial befestigt, wobei die Lagen aus Filz dem Hintergrundmaterial zugewandt sind, und wie vorstehend beschrieben die Stichfestigkeit gemessen. In Beispiel 4 werden 2 der eben beschriebenen Lagen aus Filz auf 14 der o.g. Gewebelagen gelegt. Das dadurch gebildete erfindungsgemäße Schutzmaterial wird mit einem Spanngurt auf dem Hintergrundmaterial befestigt, wobei die Gewebelagen dem Hintergrundmaterial zugewandt sind, und wie vorstehend beschrieben die Stichfestigkeit gemessen.
In Beispiel 5 wird 1 der eben beschriebenen Lagen aus Filz auf 15 der o.g. Gewebelagen gelegt. Das dadurch gebildete erfindungsgemäße Schutzmaterial wird mit einem Spanngurt auf dem Hintergrundmaterial befestigt, wobei die Gewebelagen dem Hintergrundmaterial zugewandt sind, und wie vorstehend beschrieben die Stichfestigkeit gemessen.
Im Beispiel 6 werden auf 1 der eben beschriebenen Lagen aus Filz 14 der o.g. Gewebelagen und auf die 14 Gewebelagen 1 der eben beschriebenen Lagen aus Filz gelegt. Das dadurch gebildete erfindungsgemäße Schutzmaterial wird mit einem Spanngurt auf dem Hintergrundmaterial befestigt und wie vorstehend beschrieben die Stichfestigkeit gemessen. Der Aufbau der getesteten Materialien, ihre Flächengewichte, die Einzelwerte der Penetration und die dazugehörigen arithmetischen Mittelwerte, die, wie bereits erwähnt, in Abwandlung der vorstehend beschriebenen Norm als Stichfestigkeiten bezeichnet werden, sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst. Dabei ist die Stichfestigkeit umso besser, je kleiner der angegebene Wert ist.
Die Tabelle zeigt, dass bereits durch den Ersatz einer Gewebelage durch eine Lage aus Filz die Stichfestigkeit deutlich verbessert wird (vergleiche die Beispiele 1 und 5). Generell sind die Stichfestigkeiten in solchen Schutzmaterialien, in denen die Lage aus Filz auf die Außenoberfläche gelegt ist, die dem fallenden Spieß zugewandt ist, besser als in Schutzmaterialien, in denen die Lage aus Filz auf die Innenoberfläche gelegt ist, die dem Hintergrundmaterial zugewandt ist (vergleiche Beispiele 3 und 4).
Die beste Stichfestigkeit wurde mit dem Schutzmaterial von Beispiel 6 erreicht. Bei den beiden Einzelversuchen, welche Einzelwerte der Penetration von 0 mm ergaben, wurde der Spieß sogar verbogen. Übersetzt in eine reale Bedrohungssituation, d.h. in einen Angriff mit einer dem Spieß entsprechenden Stichwaffe, bedeutet das Ergebnis, das bei Verwendung der 16 Gewebelagen des Standes der Technik der Spieß etwa 28 mm in den Körper eindringen würde (siehe Beispiel 1 ), während das erfindungsgemäße Schutzmaterial von Beispiel 6 bewirkt, dass der Spieß nur etwa 12 mm und somit 16 mm weniger tief in den Körper eindringen würde. Dabei ist das Flächengewicht des erfindungsgemäßen Schutzmaterials mit 5670 g/m2 sogar etwas geringer als das der eben genannten 16 Gewebelagen des Standes der Technik (5680 g/m2). Folglich kann ein erfindungsgemäßes Schutzmaterial zur Verfügung gestellt werden, das bei einer Stichfestigkeit von 28 mm ein Flächengewicht aufweist, das deutlich kleiner als 5680 g/m2 ist und somit bei gleicher Stichfestigkeit wie bei den 16 Gewebelagen des Standes der Technik einen deutlich besseren Tragekomfort bietet.
Beispiel 7
Mit dem im o.g. NlJ-Standard vorgeschriebenen Spieß, der in einer Handhalterung fixiert war, wurden von einer Testperson manuell mit höchstmöglicher Kraft je drei Stiche auf
a) 15 aufeinanderliegende Gewebelagen, die wie im ersten Absatz der Beispiele 1-6 hergestellt wurden, und b) ein erfindungsgemäßes Schutzmaterial aus 9 aufeinanderliegenden Gewebelagen, die wie im ersten Absatz der Beispiele 1-6 hergestellt wurden, und auf deren der Angriffsrichtung zugewandten Außenoberfläche eine Lage aus Filz aufgelegt war, die wie in Beispiel 2 hergestellt wurde,
durchgeführt. Dabei lagen die Testmaterialien unbefestigt auf dem im o.g. NlJ- Standard vorgeschriebenen Hintergrundmaterial.
Während bei a) der Spieß die 15 Gewebelagen deutlich durchdrang, wurde bei b) keine Penetration festgestellt. Der Spieß war sogar verbogen.

Claims

SchutzkleidungPatentansprüche:
1. Schutzkleidung umfassend mindestens ein Schutzmaterial, das eine Anordnung umfaßt, die aus einer oder mehreren aufeinanderliegenden Gewebelagen besteht, wobei jede Gewebelage flexibel ist und aus mindestens einem mit mindestens einem Polymerfilm verbundenen Gewebe aus Garnen mit einer Festigkeit von mindestens 900 MPa besteht, und wobei das Schutzmaterial eine der Angriffsseite zugewandte Außenoberfläche und eine von der Angriffsseite abgewandte Innenoberfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzmaterial weiterhin mindestens eine weitere Lage aus Filz aufweist, die jeweils auf einer der Gewebelagen angeordnet ist.
2. Schutzkleidung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzmaterial weiterhin mindestens eine weitere Lage aus Filz aufweist, die jeweils auf einer der Gewebelagen aufgelegt ist.
3. Schutzkleidung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Lage aus Filz an der Außenoberfläche und/oder an der Innenoberfläche des Schutzmaterials angeordnet ist.
4. Schutzkleidung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, die mindestens drei Gewebelagen umfaßt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Lage aus Filz zwischen den Gewebelagen angeordnet ist, wobei die Anzahl der Gewebelagen zur Außenoberfläche kleiner ist als die Anzahl der Gewebelagen zur Innenoberfläche.
5. Schutzkleidung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lage aus Filz aus einem aromatischen Polyamid besteht.
6. Schutzkleidung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage aus Filz ein genadelter Filz ist.
7. Schutzkleidung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Gewebe jeder Gewebelage aus Garnen mit einer Festigkeit von 900 bis 8000 MPa besteht.
8. Schutzkleidung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Gewebe jeder Gewebelage Leinwandbindung aufweist.
9. Schutzkleidung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Gewebe jeder Gewebelage eine Gewebedichte, berechnet nach Walz, von 15 bis 80 % aufweist.
10. Schutzkleidung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Gewebelage aus einem Gewebe besteht, das auf beiden Seiten mit einem Polymerfilm verbunden ist.
11. Schutzkleidung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Gewebelage aus zwei, über einen Polymerfilm miteinander verbundenen Geweben besteht.
12. Schutzkleidung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass jede Gewebelage aus zwei, über einen Polymerfilm miteinander laminierten Geweben besteht.
13. Schutzkleidung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Polymerfilm eine Festigkeit von mindestens 10 MPa und einen Biegemodul von 1500 bis 4500 MPa aufweist.
14. Schutzkleidung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Polymerfilm einen Biegemodul von 2000 bis 3000 MPa aufweist.
15. Schutzkleidung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der die Gewebe zu einer Gewebelage verbindende Polymerfilm aus einem Polycarbonat besteht.
16. Schutzkleidung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzmaterial aus einer Anordnung mehrerer aufeinanderliegender Gewebelagen besteht und sowohl auf der Außenoberfläche als auch auf der Innenoberfläche eine Lage aus Filz gelegt ist.
17. Schutzkleidung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzmaterial eine Anordnung von 6 bis 30 aufeinanderliegenden Gewebelagen umfaßt.
18. Schutzkleidung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzmaterial eine Anordnung von 6 bis 25 aufeinanderliegenden Gewebelagen umfaßt.
19. Schutzkleidung umfassend mindestens zwei Schutzmaterialien nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18.
20. Schutzkleidung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schutzmaterial oder mehrere oder alle Schutzmaterialien in einer Hülle aus textilem Material angeordnet sind.
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