EP2294256A1 - Antiballistisch wirksamer artikel - Google Patents

Antiballistisch wirksamer artikel

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EP2294256A1
EP2294256A1 EP09765700A EP09765700A EP2294256A1 EP 2294256 A1 EP2294256 A1 EP 2294256A1 EP 09765700 A EP09765700 A EP 09765700A EP 09765700 A EP09765700 A EP 09765700A EP 2294256 A1 EP2294256 A1 EP 2294256A1
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EP
European Patent Office
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group
fabric
article according
regions
areas
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09765700A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Böttger
Rüdiger Hartert
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Teijin Aramid GmbH
Original Assignee
Teijin Aramid GmbH
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Publication date
Application filed by Teijin Aramid GmbH filed Critical Teijin Aramid GmbH
Priority to EP09765700A priority Critical patent/EP2294256A1/de
Publication of EP2294256A1 publication Critical patent/EP2294256A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D1/00—Woven fabrics designed to make specified articles
    • D03D1/0035—Protective fabrics
    • D03D1/0052—Antiballistic fabrics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D31/00—Materials specially adapted for outerwear
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
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    • D03D13/004—Woven fabrics characterised by the special disposition of the warp or weft threads, e.g. with curved weft threads, with discontinuous warp threads, with diagonal warp or weft with weave pattern being non-standard or providing special effects
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
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    • D03D13/008—Woven fabrics characterised by the special disposition of the warp or weft threads, e.g. with curved weft threads, with discontinuous warp threads, with diagonal warp or weft characterised by weave density or surface weight
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • 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
    • F41H1/00—Personal protection gear
    • F41H1/02—Armoured or projectile- or missile-resistant garments; Composite protection fabrics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/02—Plate construction
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    • Y10T442/3472—Woven fabric including an additional woven fabric layer
    • Y10T442/3602—Three or more distinct layers

Definitions

  • the invention relates to an antiballistically active article comprising fabric layers of yarns of fibers having a strength of at least 1100 MPa according to ASTM D-885.
  • JP 612 75 440 A discloses a weft-resistant vest made from fabric layers, the yarns being present in an atlas weave. In contrast, for example, to yarns in a plain weave, the yarns within an atlas weave are less strongly fixed within the fabric layer. As a result, according to the publication JP 612 75 440 A, the energy absorption in a bombardment of the vest against the energy absorption of a vest, which has fabric layers in plain weave improved.
  • a disadvantage of fabric layers with an atlas binding is their poor handling. For example, the cutting and stacking of such fabric layers in the manufacture of a penetration-inhibiting article is very complex.
  • WO 02/14588 A1 discloses the use of laminated fabric layers for bullet-resistant articles, the fabric layers having an atlas weave.
  • laminated, atlas-bonded fabric layers the ability of the open atlas bond to lose high energy absorption by the lamination is lost.
  • atlasbindige tissue layers have a high trauma in bombardment. Atlas bindings in antiballistically active tissues thus show not only poor handling of the fabric layers, but also poor trauma values.
  • the object of the present invention is therefore to provide an antiballistically active article of the type mentioned above, which at least avoids the disadvantages of the prior art and can still be achieved with the good anti-ballistic properties.
  • an antiballistically active article comprising a plurality of fabric layers of yarns of fibers having a strength of at least 1100 MPa according to ASTM D-885, wherein within at least one individual fabric layer at least two groups of regions with different fabric densities are present Areas of a first group have a fabric density after rolling of 8% to 31% and the areas of a second group have a fabric density after rolling of 32% to 80%.
  • d k substance diameter of the warp yarn in mm
  • d s substance diameter of weft yarn in mm
  • f k warp threads per cm
  • f s weft threads per cm
  • the regions of the first group have a fabric density after rolling of from 8% to 25%, more preferably from 8% to 20%
  • the regions of the second group preferably have a fabric density after rolling of from 32% to 70%, more preferably from 32% to 50%.
  • edge regions of a fabric layer can be formed with a comparatively higher fabric density than regions in the middle of the fabric layer.
  • the regions of the first group have a first type of binding
  • the regions of the second group preferably have a second type of binding.
  • the first type of binding is different from the second type of binding.
  • the different tissue density of the regions of the first group compared to the regions of the second group can thus be achieved by the different types of bonding within the regions of the first group relative to the regions of the second group.
  • different fabric densities can be produced.
  • the regions of the first group particularly preferably have an atlas binding as the first type of binding.
  • the satin weave is a 1/5 or 1/4 satin weave.
  • the regions of the second group as the second type of binding have a 1/1 plain weave or twill weave.
  • the weave weave is most preferably a 2/1 weave. If there is a 1/4 satin weave in the regions of the first group, the regions of the second group preferably have 2/3 or 1/4 twill weave or 1/1 plain weave.
  • the yarns of the regions of the first group have a first yarn denier and the regions of the second group have a second yarn denier.
  • the first yarn denier is different from the second yarn denier.
  • the first yarn denier substantially corresponds to the second yarn denier.
  • the regions of the first group have a yarn denier of 100 dtex to 1000 dtex
  • the regions of the second group preferably have a yarn denier of 1050 dtex to 8000 dtex.
  • the fabric layer has a first thread count in the regions of the first group and has a second thread count in the regions of the second group.
  • the first number of threads and the second number of threads may be the same or different and may range from 2 Fd / cm to 50 Fd / cm.
  • the fabric layer has a first thread count of 2 Fd / cm to 10 Fd / cm in the regions of the first group and a second thread count of 10.1 Fd / cm to 50 Fd / cm in the regions of the second group.
  • the fabric densities after rolling in the areas of the first group and the areas of the second group can be influenced by the factors binding type, yarn titer / type and thread count. If the regions of the first group differ from the regions of the second group by only one of these factors, another fabric density after rolling between the regions of the first group and the regions of the second group can already be produced. Of course, the areas of the first group and the areas of the second group may also differ in two or all factors.
  • the fabric layers or a fabric layer for forming the article according to the invention can have yarns having a yarn denier of about 100 dtex to about 8000 dtex, independently of the bonds or thread numbers present in the regions of the first group and the regions of the second group.
  • the fabric layers or a fabric layer for forming the article according to the invention can have a thread count of 2 Fd / cm to 50 Fd / cm independently of the bonds or garments present in the regions of the first group and the regions of the second group.
  • the fabric layers for forming the article according to the invention can have a plain weave or a twill weave or an atlas weave, irrespective of the available thread numbers or the warp threads in the areas of the first group and in the areas of the second group.
  • the regions of the second group preferably form an area fraction of at least 20% and at most 80% of the total area of the fabric layer.
  • the area fraction of the areas of the second group is between 30% and 60%, very particularly preferably between 40% and 50%, of the total area of the fabric layer.
  • the regions of the second group should preferably not be made contiguous within the fabric layer. Rather, it is preferred that the fabric layer has a plurality of regions of the second group, wherein the regions of the second group are separated from one another, for example by a plurality of regions of the first group, but nevertheless there are points of contact between the regions of the second group. Consequently, a plurality of non-contiguous regions of the first group may also be present within a fabric layer.
  • a fabric layer of the article of the present invention has a yarn draw-off resistance that is from 200% to 700% of the yarn draw-off resistance of a fabric having the same type of weave at the same yarn count and yarn count as the regions of the first group.
  • the fabric layer may have a Fadenausziehwiderstand which is 20% to 70% of Fadenausziehwiderstandes a fabric that has the same type of binding at the same Garntiter and the same number of threads as the areas of the second group. In an advantageous manner, the properties of the fabric layer can thus be changed by the regions of the second group.
  • the regions of the first group and the regions of the second group are preferably arranged in a striped pattern or in a checkerboard pattern relative to one another.
  • Other patterns such as a diamond pattern or a triangular pattern, are possible.
  • regions of the first or the second group may be located predominantly in the edge region of the fabric layer (for example window frames) and the regions of the respective other group in the central region of the fabric layer.
  • the successive fabric layers may be constructed essentially the same or different from one another.
  • a first fabric layer may have regions of the first group in the edge region and regions of the second group in the central region, whereas a second fabric layer may have regions of the second group in the edge region and regions of the first group in the central region.
  • the yarns for forming the fabric layer of the antiballistically active article are aramid yarns or yarns of ultra high molecular weight polyethylene or ultra high molecular weight polypropylene or polybenzoxazole or polybenzothiazole.
  • yarns made of fibers of poly (p-phenylene terephthalamide), such as those sold under the name TWARON ® by the company Teijin Aramid GmbH prefers.
  • TWARON ® poly (p-phenylene terephthalamide)
  • the strength of the fibers of the yarns to form the fabric layers of the antiballistically active article is greater than 2000 MPa according to ASTM D-885.
  • the antiballistically active article according to the main claim and the embodiments according to the subclaims is preferably used for the production of protective clothing, such as bulletproof protective vests.
  • protective clothing such as bulletproof protective vests.
  • the article of the invention can also ensure a puncture protection by a corresponding design of the fabric layers.
  • FIG. 1 schematically illustrates the binding cartridge of a fabric layer for forming the antiballistically active article according to the invention.
  • FIG. 2 schematically illustrates the binding cartridge of a comparative fabric layer.
  • FIG. 1 schematically shows a binding cartridge of a fabric layer for producing the article according to the invention.
  • the fabric layer has a plain weave 1/1 with a fabric density after rolling of, for example, 37%.
  • the fabric layer has an atlas weave 1/5 (gradient number 2,2,3,4,4), whereby the fabric density after rolling can be 16%, for example.
  • the areas B are thus areas according to the invention of a first group and lie in a checkerboard pattern arrangement with the areas A, the areas of a second Pose group.
  • the binding cartridge shown in FIG. 1 has the fabric layers from which the package according to Example 1 is formed for the subsequent bombardment tests.
  • FIG. 2 schematically shows the binding cartridge of a fabric made of the same satin weave with a corresponding negative.
  • the fabric layer has a 5/1 satin weave (slope number 2,2,3,4,4), whereas the regions C have a 1/5 satin weave (slope number 2,2,3,4,4).
  • the fabric density after rolling in both areas is for example 16%.
  • the atlas 1/5 (regions C) with two repeats and the atlas 5/1 (regions C) with a repeat have been executed.
  • the binding cartridge shown in FIG. 2 has the fabric layers from which the package according to Comparative Example 3 is formed for the subsequent bombardment tests.
  • the yarns for the manufacture of the fabric layers are in the example and the comparative examples aramid filament yarn having a tenacity of 3384 MPa according to ASTM - D885 and an effective titer of 960dtex sold by Teijin Aramid GmbH under the name TWARON ® 930dtex fl OOO.
  • Aramid has a density of 1.44 g / cm 3 .
  • a plurality of packages, each formed of a plurality of fabric layers, are examined.
  • the article - or the package - according to Comparative Example 1 consists of 26 superposed fabric layers, each fabric layer a Plain weave 1/1 and a thread count (Fd) of 10.5 1 / cm x 10.5 1 / cm.
  • the fabric density after rolling is 37% for each of these fabric layers.
  • the package according to Comparative Example 2 is likewise formed from 26 fabric layers, but each fabric layer has an atlas weave 1/5 (pitch number 2,2,3,4,4).
  • the thread count is 10.5 1 / cm x 10.5 1 / cm.
  • the fabric density after rolling is 16% for each of these fabric layers.
  • the article according to the invention according to Example 1 consists of 26 fabric layers, with two groups of regions with different fabric densities.
  • Each fabric layer for forming the article according to the invention has as areas of the first group areas with an atlas binding 1/5 (pitch number 2,2,3,4,4) and a thread count of 10.5 1 / cm x 10.5 1 / cm ,
  • the fabric density after rolling is 16% for the areas of this first group.
  • the areas of a second group are formed by areas within the fabric layer with a plain weave 1/1 with a thread count of 10.5 1 / cm x 10.5 1 / cm.
  • the fabric density after rolling is 37% for the areas of this second group.
  • the ratio between plain weave areas and satin weave areas is 1: 1, with two reports of atlas in warp and weft and six repeats of canvas in warp and weft directions.
  • the fabric density after rolling was calculated as follows according to the formula already mentioned:
  • the fabric layers of the article according to the invention are prepared by feeding in groups of threads as sheep on a gripper weaving machine with dobby. There are six shafts for feeding the yarns needed to make the plain weave areas and six shafts to feed the yarns to make the areas of satin weave.
  • the package according to Comparative Example 3 has 26 layers of fabric.
  • the fabric layers are prepared by the method described in Example 1 so that each fabric layer has two different weaves.
  • the fabric density after rolling is the same within the fabric layer despite different weaves.
  • the weave bindings used are an atlas weave 1/5 (gradient number 2,2,3,4,4) and an atlas weave 5/1 (gradient number 2,2,3,4,4), the fabric density after rolling is 16% in all areas. ,
  • the exhaust resistance is determined.
  • five strips in warp and weft direction are prepared from a fabric layer.
  • the length of the strips is 30 cm, the width is between 6 and 8 cm, depending on the fabric type.
  • Each of the strips is fluted to 5 cm fabric width.
  • the thread to be tested is located in the middle of the fabric strip and is prepared on the top or bottom of the strip 10 cm from the fabric, so that 10 cm of this thread remain in the fabric composite.
  • the prepared thread is then cut to 1 cm free length.
  • the fabric strip is clamped down in a tissue clamp in such a way that the previously dissected and cut thread remains free.
  • the above exposed thread is clamped in a thread clamp as tension-free as possible.
  • the maximum force in Newton that is needed to pull the thread out of the 10 cm long fabric composite is determined.
  • the pull-out resistance is the arithmetic mean of the total measured 10 test values.
  • the Fadenauszieh Anthony was 50 mm / min.
  • the results of the pull-out resistance measurements are shown in Table 1.
  • the pullout resistance of a fabric having a fabric density of 37% (Comparative Example 1) determined by the method described above is thus approximately a factor of 10 higher than the pullout resistance of a fabric having a fabric density of 16% (Comparative Example 2).
  • the fabric density after rolling for the fabric layers in Comparative Example 3 corresponds to the fabric density after rolling in Comparative Example 2
  • the exhaust resistance in the fabric layer of Comparative Example 3 is about half as high through the use of an alternate weave.
  • the fabric layer for forming the article according to the invention according to Example 1 has a pullout resistance which is higher than the pullout resistance of a fabric with low fabric density (Comparative Example 2) but lower than the pullout resistance of a fabric with higher fabric density (Comparative Example 1).
  • the use of different fabric densities thus influences the different pull-out resistances, so that the pull-out resistance - as well as the fabric density - represents a measure of the mobility of the threads in the fabric layer.
  • the fabric layer of the article according to the invention has a Ausziehwiderstand, which is 35% of the fabric according to Comparative Example 1, ie of a fabric which has the same type of weave with the same Garntiter and the same number of threads as the areas of the second group, namely the areas in plain weave.
  • each package per type of ammunition was tested, each package (-5.2 kg / m 2 ) each having 26 fabric layers and with the respective ammunition eight times from a distance of 10 m for determination of the V 50 value and absorbed energy.
  • the V 50 value means that there is a penetration probability of 50% at the specified bullet velocity.
  • Behind the packages a Weible plasticine block was arranged.
  • the energy absorption is calculated from 1 / 4mv 2 , where m is the projectile weight in kg and v of the determined v 50 speed in m / s.
  • a plasticine block was used as before.
  • a measure of the trauma is known to be the bulge of the threat side (shelling side) facing away, which is caused by a bombardment.
  • each packet was placed in front of the plasticine block and bombarded eight times at a roughly constant projectile velocity in the range of 434 m / s to 443 m / s from a distance of 5 m.
  • Four shots were directed at the outer area of the packages and four shots at the inner area of the packages.
  • no shots resulted, but only shots.
  • the median value for the trauma was calculated per unit structure and type of ammunition as the penetration depth in mm into the plasticine.
  • the respective average values of the results of the bombardment tests are summarized in Tables 2 and 3.
  • the package constructed according to Comparative Example 2 (satin weave) at 0.44 magnum bombardment has a V 50 value of 493 m / s and, correspondingly, an energy absorption of 1896 J.
  • the trauma in the bombardment of such a package is 59 mm.
  • the trauma in this case is only 50 mm. Consequently, the open atlas fabric (Comparative Example 2) is characterized by high energy absorption over the plain weave fabric (Comparative Example 1), but is significantly worse in trauma than a plain weave fabric.
  • the article according to the invention (Example 1) has a V 50 value of 497 m / s, which corresponds to an energy absorption of 1927 J.
  • the trauma for the package according to Example 1 is 54 mm.
  • the article according to the invention even shows an increase in energy absorption and thus an improvement in the antiballistic properties compared with a package of pure atlas fabric layers.
  • the value of the trauma in the package according to Example 1 although slightly greater than the value of the trauma in a package according to Comparative Example 1, but compared to the trauma in a package according to Comparative Example 2, a significant improvement is achieved.

Abstract

Es wird ein antiballistisch wirksamer Artikel umfassend eine Mehrzahl von Gewebelagen aus Fasern mit einer Festigkeit von wenigstens 1100 MPa gemäß ASTM D-885 vorgeschlagen, wobei innerhalb mindestens einer Gewebelage mindestens zwei Gruppen von Bereichen mit unterschiedlichen Gewebedichten vorliegen. Bereiche einer ersten Gruppe weisen dabei eine Gewebedichte nach Walz von 8% bis 31% auf und Bereiche einer zweiten Gruppe weisen eine Gewebedichte nach Walz von 32% bis 80% auf.

Description

Antiballistisch wirksamer Artikel
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft einen antiballistisch wirksamen Artikel, umfassend Gewebelagen aus Garnen aus Fasern mit einer Festigkeit von wenigstens 1100 MPa gemäß ASTM D-885.
Antiballistisch wirksame Artikel aus Gewebelagen sind allgemein bekannt. In der Druckschrift JP 612 75 440 A wird eine schusshemmende Weste aus Gewebelagen offenbart, wobei die Garne in einer Atlasbindung vorliegen. Im Gegensatz beispielsweise zu Garnen in einer Leinwandbindung sind die Garne innerhalb einer Atlasbindung weniger stark innerhalb der Gewebelage fixiert. Hierdurch wird gemäß der Druckschrift JP 612 75 440 A die Energieabsorption bei einem Beschuss der Weste gegenüber der Energieabsorption einer Weste, die Gewebelagen in Leinwandbindung aufweist, verbessert. Nachteilig bei Gewebelagen mit einer Atlasbindung ist jedoch ihre schlechte Handhabbarkeit. Beispielsweise ist das Schneiden und das Aufeinanderlegen derartiger Gewebelagen bei der Herstellung eines penetrationshemmenden Gegenstandes sehr aufwändig.
In der Druckschrift WO 02/14588 A1 wird die Verwendung von laminierten Gewebelagen für geschosshemmende Gegenstände offenbart, wobei die Gewebelagen eine Atlasbindung aufweisen. Nachteilig bei der Verwendung von laminierten, atlasbindigen Gewebelagen ist jedoch, dass die Fähigkeit der offenen Atlasbindung zur hohen Energieabsorption durch das Laminieren verloren geht. Weiterhin ist es nachteilig, dass atlasbindige Gewebelagen ein hohes Trauma bei Beschuss aufweisen. Atlasbindungen in antiballistisch wirksamen Geweben zeigen somit neben einer schlechten Handhabbarkeit der Gewebelagen auch schlechte Traumawerte.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen antiballistisch wirksamen Artikel der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, der die Nachteile aus dem Stand der Technik zumindest vermeidet und mit dem trotzdem gute antiballistische Eigenschaften erzielt werden können.
Gelöst wird die Aufgabe mit einem antiballistisch wirksamen Artikel, umfassend eine Mehrzahl von Gewebelagen aus Garnen aus Fasern mit einer Festigkeit von wenigstens 1100 MPa gemäß ASTM D-885, wobei innerhalb mindestens einer einzelnen Gewebelage mindestens zwei Gruppen von Bereichen mit unterschiedlichen Gewebedichten vorliegen, wobei die Bereiche einer ersten Gruppe eine Gewebedichte nach Walz von 8% bis 31 % aufweisen und die Bereiche einer zweiten Gruppe eine Gewebedichte nach Walz von 32% bis 80% aufweisen.
Die Gewebedichte nach Walz wird nach folgender Formel bestimmt: DG = (dt + d} xfk xfs
Hierbei bedeuten: dk = Substanzdurchmesser des Kettgarns in mm; ds = Substanzdurchmesser des Schussgarns in mm; fk = Kettfäden pro cm fs = Schussfäden pro cm
Der Substanzdurchmesser dk beziehungsweise ds der Garne wird wie folgt berechnet: 4Titer d =
88,5 x V Dichte wobei d entweder dk oder ds bedeutet und der Titer des entsprechenden Garns in dtex und die Dichte des Garns in g/cm3 eingesetzt wird. Die nach der Formel berechnete Gewebedichte gilt 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 mit speziellen Bindungsarten folgende Werte eingesetzt:
Panamabindungen 2: 2 0,56
Köperbindungen 2:1 0,70
Köperbindungen 2:2 0,56
Köperbindungen 3:1 0,56
Köperbindungen 4:4 0,38
Atlasbindung 1 :4 0,49
Atlasbindung 1 :5 0,44
Mit diesen Korrekturfaktoren wird die gemäß der Formel errechnete Gewebedichte nach Walz DG multipliziert. Die Gewebedichte wird in % angegeben.
Bevorzugt weisen die Bereiche der ersten Gruppe eine Gewebedichte nach Walz von 8 % bis 25 %, besonders bevorzugt von 8 % bis 20 % auf, und die Bereiche der zweiten Gruppe weisen bevorzugt eine Gewebedichte nach Walz von 32 % bis 70 %, besonders bevorzugt von 32 % bis 50 % auf. Somit ist es vorteilhaft möglich, die Vorzüge von hohen Gewebedichten oder niedrigen Gewebedichten ganz gezielt dort einzusetzen, wo sie innerhalb einer Gewebelage benötigt werden. Beispielsweise können Randbereiche einer Gewebelage mit einer vergleichsweise höheren Gewebedichte gebildet werden, als Bereiche in der Mitte der Gewebelage. Vorzugsweise weisen die Bereiche der ersten Gruppe eine erste Bindungsart auf, und die Bereiche der zweiten Gruppe weisen bevorzugt eine zweite Bindungsart auf. Besonders bevorzugt ist die erste Bindungsart von der zweiten Bindungsart verschieden. In vorteilhafter weise kann somit die unterschiedliche Gewebedichte der Bereiche der ersten Gruppe gegenüber den Bereichen der zweiten Gruppe durch die unterschiedlichen Bindungsarten innerhalb der Bereiche der ersten Gruppe gegenüber den Bereichen der zweiten Gruppe erreicht werden. In vorteilhafter Weise können so - zum Beispiel trotz der Verwendung von Garnen mit gleichen Garntitern in beiden Bereichen - unterschiedliche Gewebedichten erzeugt werden.
Besonders bevorzugt weisen die Bereiche der ersten Gruppe als erste Bindungsart eine Atlasbindung auf. Vorzugsweise ist die Atlasbindung eine 1/5 oder eine 1/4 Atlasbindung.
Weiterhin besonders bevorzugt weisen die Bereiche der zweiten Gruppe als zweite Bindungsart eine 1/1 Leinwandbindung oder Köperbindung auf. Wenn die Atlasbindung in den Bereichen der ersten Gruppe eine 1/5 Bindung ist, ist die Köperbindung besonders bevorzugt eine 2/1 Bindung. Wenn in den Bereichen der ersten Gruppe eine 1/4 Atlasbindung vorliegt, weisen die Bereiche der zweiten Gruppe bevorzugt eine 2/3 oder eine 1/4 Köperbindung oder eine 1/1 Leinwandbindung auf.
Ebenfalls bevorzugt ist, wenn die Garne der Bereiche der ersten Gruppe einen ersten Garntiter aufweisen und die Bereiche der zweiten Gruppe einen zweiten Garntiter aufweisen. Besonders bevorzugt ist dabei der erste Garntiter von dem zweiten Garntiter verschieden. Es ist jedoch auch bevorzugt, wenn der erste Garntiter im Wesentlichen dem zweiten Garntiter entspricht. Bei der Verwendung von unterschiedlichen Garntitern innerhalb den Bereichen der ersten Gruppe gegenüber den Bereichen der zweiten Gruppe, kann ein Gewebedichteunterschied zwischen den Bereichen der ersten Gruppe und den Bereichen der zweiten Gruppe bewirkt werden, auch wenn in den Bereichen der ersten Gruppe und den Bereichen der zweiten Gruppe die gleiche Bindungsart verwendet wird. Der erste Garntiter und der zweite Garntiter können im Bereich von 100 dtex bis 8000 dtex liegen. Weisen die beiden Bereiche unterschiedliche Bindungsarten auf, so kann ein so hervorgerufener Gewebedichteunterschied jedoch durch die Verwendung von unterschiedlichen Garntitern bei den unterschiedlichen Bereichen vorteilhaft noch verstärkt werden.
Vorzugsweise weisen die Bereiche der ersten Gruppe einen Garntiter von 100 dtex bis 1000 dtex auf, und die Bereiche der zweiten Gruppe weisen vorzugsweise einen Garntiter von 1050 dtex bis 8000 dtex auf.
Weiterhin bevorzugt ist, wenn die Gewebelage in den Bereichen der ersten Gruppe eine erste Fadenzahl aufweist und in den Bereichen der zweiten Gruppe eine zweite Fadenzahl aufweist. Die erste Fadenzahl und die zweite Fadenzahl können gleich oder voneinander verschieden sein und im Bereich von 2 Fd/cm bis 50 Fd/cm liegen. Besonders bevorzugt weist die Gewebelage in den Bereichen der ersten Gruppe eine erste Fadenzahl von 2 Fd/cm bis 10 Fd/cm auf und in den Bereichen der zweiten Gruppe eine zweite Fadenzahl von 10,1 Fd/cm bis 50 Fd/cm.
Es soll deutlich werden, dass die Gewebedichten nach Walz in den Bereichen der ersten Gruppe und den Bereichen der zweiten Gruppe durch die Faktoren Bindungsart, Garntiter/-art und Fadenzahl beeinflusst werden können. Unterscheiden sich die Bereiche der ersten Gruppe gegenüber den Bereichen der zweiten Gruppe nur um einen dieser Faktoren, so kann bereits eine andere Gewebedichte nach Walz zwischen den Bereichen der ersten Gruppe und den Bereichen der zweiten Gruppe hervorgerufen werden. Selbstverständlich können sich die Bereiche der ersten Gruppe und die Bereiche der zweiten Gruppe auch bezüglich zwei oder aller Faktoren unterscheiden. Ganz allgemein können die Gewebelagen beziehungsweise eine Gewebelage zur Bildung des erfindungsgemäßen Artikels unabhängig von den vorliegenden Bindungen oder Fadenzahlen in den Bereichen der ersten Gruppe und den Bereichen der zweiten Gruppe Garne mit einem Garntiter von etwa 100 dtex bis etwa 8000 dtex aufweisen. Weiterhin können die Gewebelagen beziehungsweise eine Gewebelage zur Bildung des erfindungsgemäßen Artikels unabhängig von den vorliegenden Bindungen oder Garntitern in den Bereichen der ersten Gruppe und den Bereichen der zweiten Gruppe eine Fadenzahl von 2 Fd/cm bis 50 Fd/cm aufweisen. Selbstverständlich können die Gewebelagen zur Bildung des erfindungsgemäßen Artikels unabhängig von den vorliegenden Fadenzahlen oder dem Garntitern in den Bereichen der ersten Gruppe und in den Bereichen der zweiten Gruppe eine Leinwandbindung oder eine Köperbindung oder eine Atlasbindung aufweisen.
Bevorzugt bilden die Bereiche der zweiten Gruppe einen Flächenanteil von mindestens 20% und höchstens 80% der Gesamtfläche der Gewebelage. Besonders bevorzugt beträgt der Flächenanteil der Bereiche der zweiten Gruppe zwischen 30% und 60%, ganz besonders bevorzugt zwischen 40% und 50%, der Gesamtfläche der Gewebelage. Die Bereiche der zweiten Gruppe sollten bevorzugt nicht zusammenhängend innerhalb der Gewebelage ausgeführt sein. Bevorzugt ist vielmehr, dass die Gewebelage eine Vielzahl von Bereichen der zweiten Gruppe aufweist, wobei die Bereiche der zweiten Gruppe beispielsweise durch eine Mehrzahl von Bereichen der ersten Gruppe voneinander getrennt sind, aber trotzdem Berührungspunkte zwischen den Bereichen der zweiten Gruppe zueinander bestehen. Folglich kann auch eine Mehrzahl von nicht zusammenhängenden Bereichen der ersten Gruppe innerhalb einer Gewebelage vorliegen. Weiterhin ist es auch möglich, dass innerhalb der Gewebelage mehr als zwei Gruppen von Bereichen mit unterschiedlichen Gewebedichten nach Walz vorliegen. Die Bereiche der ersten Gruppe und die Bereiche der zweiten Gruppe erstrecken sich jeweils bevorzugt über mindestens einen Rapport der gewählten Bindung. Vorzugsweise weist eine Gewebelage des erfindungsgemäßen Artikels einen Fadenausziehwiderstand auf, der 200% bis 700% des Fadenausziehwiderstands eines Gewebes beträgt, das bei gleichem Garntiter und gleicher Fadenzahl dieselbe Bindungsart aufweist, wie die Bereiche der ersten Gruppe. Weiterhin kann die Gewebelage einen Fadenausziehwiderstand aufweisen, der 20% bis 70% des Fadenausziehwiderstandes eines Gewebes beträgt, das bei gleichem Garntiter und gleicher Fadenzahl dieselbe Bindungsart hat wie die Bereiche der zweiten Gruppe. In vorteilhafter weise können somit durch die Bereiche der zweiten Gruppe die Eigenschaften der Gewebelage verändert werden.
Bevorzugt sind die Bereiche der ersten Gruppe und die Bereiche der zweiten Gruppe zueinander in einem Streifenmuster oder in einem Schachbrettmuster angeordnet. Selbstverständlich sind auch andere Muster, wie beispielsweise ein Rautenmuster oder ein Dreiecksmuster, möglich. Weiterhin ist auch möglich, dass sich Bereiche der ersten oder der zweiten Gruppe vorwiegend im Randbereich der Gewebelage (beispielsweise Fensterrahmen ähnlich) und die Bereiche der jeweils anderen Gruppe im Zentralbereich der Gewebelage befinden. Bei zwei aufeinander folgenden Gewebelagen des antiballistisch wirksamen Artikels können die aufeinander folgenden Gewebelagen im Wesentlichen gleich oder unterschiedlich zueinander aufgebaut sein. Bei einem ungleichen Aufbau beispielsweise kann eine erste Gewebelage im Randbereich Bereiche der ersten Gruppe und im Zentralbereich Bereiche der zweiten Gruppe aufweisen, wohingegen eine zweite Gewebelage im Randbereich Bereiche der zweiten und im Zentralbereich Bereiche der ersten Gruppe aufweist.
Vorzugsweise sind die Garne zur Bildung der Gewebelage des antiballistisch wirksamen Artikels Aramidgarne oder Garne aus Polyethylen mit einem ultra hohem Molekulargewicht oder aus Polypropylen mit ultra hohem Molekulargewicht oder aus Polybenzoxazol oder aus Polybenzothiazol. Insbesondere werden Garne aus Fasern aus Poly(p-Phenylenterephtalamid), wie sie beispielsweise unter der Bezeichnung TWARON® von der Firma Teijin Aramid GmbH vertrieben werden, bevorzugt. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass innerhalb einer Gewebelage unterschiedliche Garne vorliegen, die zu einer partiellen Variation der Gewebedichte beitragen.
Bevorzugt ist die Festigkeit der Fasern der Garne zur Bildung der Gewebelagen des antiballistisch wirksamen Artikels größer als 2000 MPa nach ASTM D - 885.
Der antiballistisch wirksame Artikel gemäß des Hauptanspruchs und den Ausführungsformen gemäß der Unteransprüche wird bevorzugt zur Herstellung von Schutzbekleidung, wie beispielsweise geschosshemmenden Schutzwesten, verwendet. Selbstverständlich kann der erfindungsgemäße Artikel durch eine entsprechende Ausgestaltung der Gewebelagen auch einen Stichschutz gewährleisten.
Zur Verdeutlichung wird die Erfindung anhand von zwei Figuren näher beschrieben.
Figur 1 stellt schematisch die Bindungspatrone einer Gewebelage zur Bildung des erfindungsgemäßen antiballistisch wirksamen Artikels dar.
Figur 2 stellt schematisch die Bindungspatrone einer Vergleichsgewebelage dar.
In der Figur 1 ist schematisch eine Bindungspatrone einer Gewebelage zur Herstellung des erfindungsgemäßen Artikels dargestellt. In den Bereichen A weist die Gewebelage eine Leinwandbindung 1/1 mit einer Gewebedichte nach Walz von beispielsweise 37% auf. In den Bereichen B weist die Gewebelage eine Atlasbindung 1/5 (Steigungszahl 2,2,3,4,4) auf, wobei die Gewebedichte nach Walz beispielsweise 16% betragen kann. Die Bereiche B sind somit erfindungsgemäße Bereiche einer ersten Gruppe und liegen in einer Schachbrettmusteranordnung mit den Bereichen A, die Bereiche einer zweiten Gruppe darstellen. Die in der Figur 1 dargestellte Bindungspatrone weisen die Gewebelagen auf, aus denen für die nachfolgenden Beschussversuche das Paket gemäß Beispiel 1 gebildet wird.
In der Figur 2 ist schematisch die Bindungspatrone eines Gewebes aus der selben Atlasbindung mit entsprechendem Negativ dargestellt. In den dargestellten Bereichen C weist die Gewebelage eine 5/1 Atlasbindung (Steigungszahl 2,2,3,4,4) auf, wohingegen die Bereiche C eine 1/5 Atlasbindung (Steigungszahl 2,2,3,4,4) aufweisen. Trotz unterschiedlicher Bindungsarten in den Bereichen C und C beträgt die Gewebedichte nach Walz in beiden Bereichen beispielsweise 16%. Im Ausführungsbeispiel der Figur 2 wurde der Atlas 1/5 (Bereiche C) mit zwei Rapporten und der Atlas 5/1 (Bereiche C) mit einem Rapport ausgeführt. Die in der Figur 2 dargestellte Bindungspatrone weisen die Gewebelagen auf, aus denen für die nachfolgenden Beschussversuche das Paket gemäß Vergleichsbeispiel 3 gebildet wird.
Beispiele
Die Garne zur Herstellung der Gewebelagen sind im Beispiel und in den Vergleichsbeispielen Aramid Filamentgarne mit einer Festigkeit von 3384 MPa nach ASTM - D885 und einem effektiven Titer von 960dtex, die von der Firma Teijin Aramid GmbH unter der Bezeichnung TWARON ® 930dtex fl OOO verkauft werden. Aramid weist eine Dichte von 1 , 44 g/cm3 auf.
Es werden eine Mehrzahl von Paketen, gebildet aus jeweils einer Mehrzahl von Gewebelagen, untersucht.
Vergleichsbeispiel 1
Der Artikel - beziehungsweise das Paket - gemäß Vergleichsbeispiel 1 besteht aus 26 aufeinander gelegten Gewebelagen, wobei jede Gewebelage eine Leinwandbindung 1/1 und eine Fadenzahl (Fd) von 10,5 1/cm x 10,5 1/cm aufweist. Die Gewebedichte nach Walz beträgt für jede dieser Gewebelagen 37%.
Vergleichsbeispiel 2
Das Paket gemäß Vergleichsbeispiel 2 wird ebenfalls aus 26 Gewebelagen gebildet, wobei jedoch jede Gewebelage eine Atlasbindung 1/5 (Steigungszahl 2,2,3,4,4) aufweist. Die Fadenzahl beträgt 10,5 1/cm x 10,5 1/cm. Die Gewebedichte nach Walz beträgt für jede dieser Gewebelagen 16%.
Beispiel 1
Der erfindungsgemäße Artikel gemäß Beispiel 1 besteht aus 26 Gewebelagen, mit zwei Gruppen von Bereichen mit unterschiedlichen Gewebedichten. Jede Gewebelage zur Bildung des erfindungsgemäßen Artikels weist als Bereiche der ersten Gruppe Bereiche mit einer Atlasbindung 1/5 (Steigungszahl 2,2,3,4,4) und einer Fadenzahl von 10,5 1/cm x 10,5 1/cm auf. Die Gewebedichte nach Walz beträgt für die Bereiche dieser ersten Gruppe 16%. Die Bereiche einer zweiten Gruppe werden durch Bereiche innerhalb der Gewebelage mit einer Leinwandbindung 1/1 mit einer Fadenzahl von 10,5 1/cm x 10,5 1/cm gebildet. Die Gewebedichte nach Walz beträgt für die Bereiche dieser zweiten Gruppe 37%. Das Verhältnis zwischen den Bereichen in Leinwandbindung zu den Bereichen in Atlasbindung ist 1 :1 , wobei zwei Rapporte Atlas in Kett- und Schussrichtung und sechs Rapporte Leinwand in Kett- und Schussrichtung vorliegen. Die Gewebedichte nach Walz wurde wie folgt nach der bereits genannten Formel berechnet:
DG [zweite Gruppe Leιnwand1/1 , 960 dtex, 10,5 X 10,5 1/cm] = 37%
DG [erste Gruppe Atlas 1/5, 960 dtex,10,5 X 10,5 1/cm] = 37% X 0,44 (Korrekturfaktor) = 16%
Die Gewebelagen des erfindungsgemäßen Artikels werden durch Zuführung in Fadengruppen als Schaftware auf einer Greiferwebermaschine mit Schaftmaschine hergestellt. Zur Herstellung sind sechs Schäfte für die Zuführung der Garne zur Herstellung der Bereiche in Leinwandbindung und sechs Schäfte für die Zuführung der Garne zur Herstellung der Bereiche in Atlasbindung erforderlich.
Vergleichsbeispiel 3
Das Paket gemäß des Vergleichsbeispiels 3 weist 26 Gewebelagen auf. Die Gewebelagen werden mit der zu Beispiel 1 beschriebenen Methode so hergestellt, dass jede Gewebelage zwei unterschiedliche Gewebebindungen aufweist. Die Gewebedichte nach Walz ist jedoch innerhalb der Gewebelage trotz unterschiedlicher Gewebebindungen gleich. Als Gewebebindungen werden eine Atlasbindung 1/5 (Steigungszahl 2,2,3,4,4) und eine Atlasbindung 5/1 (Steigungszahl 2,2,3,4,4) verwendet, die Gewebedichte nach Walz beträgt in allen Bereichen 16%.
An den Gewebelagen, die zur Bildung der Artikel der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 und des Beispiels 1 verwendet werden, wird der Ausziehwiderstand bestimmt. Hierzu werden aus einer Gewebelage je fünf Streifen in Kett- und Schussrichtung vorbereitet. Die Länge der Streifen beträgt 30 cm, die Breite liegt, je nach Gewebeart, zwischen 6 und 8 cm. Jeder der Streifen wird auf 5 cm Gewebebreite ausgeriffelt. Der zu prüfende Faden liegt mittig im Gewebestreifen und wird sowohl an der Streifenober- bzw. Unterseite jeweils 10 cm aus dem Gewebe herauspräpariert, so dass 10 cm von diesem Faden im Gewebeverbund verbleiben. An der Streifenunterseite wird der herauspräparierte Faden anschließend auf 1 cm freie Länge abgeschnitten. Der Gewebestreifen wird unten in eine Gewebeklemme in der Weise eingespannt, dass der zuvor herauspräparierte und abgeschnittene Faden frei bleibt. Der oben freiliegende Faden wird möglichst spannungsfrei in einer Garnklemme eingespannt. Ermittelt wird die maximale auftretende Kraft in Newton, die benötigt wird, um den Faden aus dem 10 cm langen Gewebeverbund zu ziehen. Als Ausziehwiderstand wird das arithmetische Mittel der insgesamt gemessenen 10 Prüfwerte verstanden. Die Fadenausziehgeschwindigkeit betrug 50 mm/min. Die Ergebnisse der Messungen des Ausziehwiderstandes sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Tabelle 1
Der nach der oben beschriebenen Methode ermittelte Ausziehwiderstand eines Gewebes mit einer Gewebedichte von 37% (Vergleichsbeispiel 1 ) ist somit etwa um den Faktor 10 höher als der Ausziehwiderstand eines Gewebes mit einer Gewebedichte von 16% (Vergleichsbeispiel 2). Obwohl die Gewebedichte nach Walz für die Gewebelagen im Vergleichsbeispiel 3 der Gewebedichte nach Walz im Vergleichsbeispiel 2 entspricht, ist der Ausziehwiderstand in der Gewebelage des Vergleichsbeispiel 3 durch die Verwendung einer alternierenden Bindung etwa halb so hoch. Die Gewebelage zur Bildung des erfindungsgemäßen Artikels gemäß Beispiel 1 weist einen Ausziehwiderstand auf, der zum einen höher ist als der Ausziehwiederstand eines Gewebes mit geringer Gewebedichte (Vergleichsbeispiel 2), jedoch geringer ist als der Ausziehwiderstand eines Gewebes mit höherer Gewebedichte (Vergleichsbeispiel 1 ). Die Verwendung verschiedener Gewebedichten beeinflusst somit die unterschiedlichen Ausziehwiderstände, so dass der Ausziehwiderstand - ebenso wie die Gewebedichte - ein Maß für die Beweglichkeit der Fäden in der Gewebelage darstellt.
Die Gewebelage des erfindungsgemäßen Artikels gemäß Beispiel 1 weist mit einem Fadenausziehwiderstand von 109 N einen Ausziehwiderstand auf, der 378% des Ausziehwiderstandes des Gewebes gemäß Vergleichsbeispiel 2 beträgt, also von einem Gewebe, das bei gleichem Garntiter und gleicher Fadenzahl dieselbe Bindungsart hat wie die Bereiche der ersten Gruppe, nämlich den Bereichen in Atlas 1/5 Bindung. Mit einem Fadenausziehwiderstand von 109 N weist die Gewebelage des erfindungsgemäßen Artikels einen Ausziehwiderstand auf, der 35% des Gewebes gemäß Vergleichsbeispiel 1 beträgt, also von einem Gewebe, das bei gleichem Garntiter und gleicher Fadenzahl dieselbe Bindungsart hat wie die Bereiche der zweiten Gruppe, nämlich den Bereichen in Leinwandbindung.
Vergleich der ballistischen Leistung
Zu jedem der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 und zu Beispiel 1 wurden jeweils drei Pakete pro Munitionsart getestet, wobei jedes Paket (-5,2 kg/m2) jeweils 26 Gewebelagen aufwies und mit der jeweiligen Munitionsart achtmal aus einem Abstand von 10 m zur Ermittlung des V50-Wertes und der absorbierten Energie beschossen wurde. Der V50-Wert bedeutet dabei, dass bei der angegebenen Geschossgeschwindigkeit eine Penetrationswahrscheinlichkeit von 50 % besteht. Hinter den Paketen wurde jeweils ein Weible Plastilinblock angeordnet. Die Energieabsorption berechnet sich dabei aus 1/4mv2, wobei m dem Geschoßgewicht in kg und v der ermittelten v50-Geschwindigkeit in m/s entspricht.
In einer zweiten Untersuchung zur Überprüfung der Hintergrunddeformation (im weiteren als Trauma bezeichnet) wurde, wie zuvor, ein Weible Plastilinblock verwendet. Ein Maß für das Trauma stellt bekanntlich die Auswölbung der der Bedrohungsseite (Beschussseite) abgewandten Seite dar, die durch einen Beschuss hervorgerufen wird. Zur Bestimmung des Traumas wurde jedes Paket vor dem Weible Plastilinblock angeordnet und mit einer etwa konstanten Geschossgeschwindigkeit im Bereich von 434 m/s bis 443 m/s aus einem Abstand von 5 m achtmal beschossen. Vier Schüsse wurden dabei auf den äußeren Bereich der Pakete und vier Schüsse auf den inneren Bereich der Pakete gerichtet. Bei den gewählten Geschossgeschwindigkeiten resultierten keine Durchschüsse, sondern nur Steckschüsse. Aus diesen acht Schüssen wurde pro Aufbau und Munitionsart der Mittelwert für das Trauma als Eindringtiefe in mm in das Plastilin berechnet. Die jeweiligen Mittelwerte der Ergebnisse der Beschussversuche sind in den Tabellen 2 und 3 zusammengefasst.
Beschussversuch 1
Beschuss mit 0.44 Magnum JHP Remington 15,6 g
Tabelle: 2
Wie in der Tabelle 2 dargestellt weist das Paket, aufgebaut gemäß des Vergleichsbeispiels 2 (Atlasbindung), bei Beschuss mit 0.44 Magnum einen V50 - Wert von 493 m/s und entsprechend eine Energieabsorption von 1896 J auf. Allerdings beträgt das Trauma bei dem Beschuss eines solchen Paketes 59 mm. Das Paket aus dem Vergleichsbeispiel 1 (Leinwandbindung) weist hingegen bei dem Beschuss einen V50 - Wert von 488 m/s und eine Energieabsorption von 1858 J auf. Das Trauma beträgt in diesem Fall nur 50 mm. Folglich zeichnet sich das offene Atlasgewebe (Vergleichsbeispiel 2) durch eine hohe Energieabsorption gegenüber dem Leinwandgewebe (Vergleichsbeispiel 1 ) aus, ist aber bezüglich des Traumas deutlich schlechter als ein Leinwandgewebe. Der erfindungsgemäße Artikel (Beispiel 1 ) hat einen V50-Wert von 497 m/s, der einer Energieabsorption von 1927 J entspricht. Das Trauma für das Paket gemäß Beispiel 1 beträgt 54 mm. Für einen Fachmann überaus überraschend und nicht vorherzusehen zeigt der erfindungsgemäße Artikel gegenüber einem Paket aus reinen Atlasgewebelagen sogar eine Erhöhung der Energieabsorption und somit eine Verbesserung der antiballistischen Eigenschaften. Weiterhin völlig überraschend ist der Wert des Traumas bei dem Paket gemäß Beispiel 1 zwar geringfügig größer als der Wert des Traumas bei einem Paket gemäß Vergleichsbeispiel 1 , aber gegenüber dem Trauma bei einem Paket gemäß Vergleichsbeispiel 2 wird eine deutliche Verbesserung erreicht. Bei einem Vergleich der Pakete gemäß des Vergleichsbeispiels 3 und dem Beispiel 1 kann zudem überraschend festgestellt werden, dass nicht das Vorliegen von unterschiedlichen Bindungsarten innerhalb einer Gewebelage zu einer Verbesserung der Energieabsorption und des Traumas führt, sondern dass auch unterschiedliche Gewebedichten bei den verschiedenen Bindungsarten vorliegen müssen. Bei der Kombination aus Leinwandbindung und Atlasbindung innerhalb einer Gewebelage (Beispiel 1 ) konnte in überraschender weise die gute antiballistische Eigenschaft eines Atlasgewebes mit der Stabilität eines Leinwandgewebes kombiniert werden. Eine so hergestellte Gewebelage weist gegenüber einem reinen Leinwandgewebe eine bessere Energieabsorption bei Beschuss auf und gegenüber einem reinen Atlasgewebe ein verbessertes Traumaverhalten sowie eine deutlich verbesserte Handhabbarkeit.
Beschussversuch 2
Beschuss mit 0.357 Magnum JSP Remington 10,2 g
Tabelle 3:
Gemäß der Tabelle 3 liegt die Energieabsorption eines Pakets mit reinen Atlasgewebelagen (Vergleichsbeispiel 2) bei einem Beschuss mit 0.357 Magnum leicht über der Energieabsorption des erfindungsgemäßen Artikels (Beispiel 1 ), wobei jedoch das Trauma bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Artikels deutlich unter dem Trauma liegt, das bei dem Beschuss eines Paketes mit reinen Atlasgewebelagen entsteht.

Claims

Antiballistisch wirksamer ArtikelPatentansprüche:
1. Antiballistisch wirksamer Artikel umfassend Gewebelagen aus Garnen aus Fasern mit einer Festigkeit von wenigstens 1100 MPa gemäß ASTM D-885, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb mindestens einer einzelnen Gewebelage mindestens zwei Gruppen von Bereichen mit unterschiedlichen Gewebedichten vorliegen, wobei die Bereiche einer ersten Gruppe eine Gewebedichte nach Walz von 8% bis 31 % aufweisen und die Bereiche einer zweiten Gruppe eine Gewebedichte nach Walz von 32% bis 80 % aufweisen.
2. Antiballistisch wirksamer Artikel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche der ersten Gruppe eine Gewebedichte nach Walz von 8% bis 25 % aufweisen und die Bereiche der zweiten Gruppe eine Gewebedichte nach Walz von 32 % bis 70 % aufweisen.
3. Antiballistisch wirksamer Artikel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche der ersten Gruppe eine Gewebedichte nach Walz von
8 % bis 20 % aufweisen und die Bereiche der zweiten Gruppe eine Gewebedichte nach Walz von 32 % bis 50 % aufweisen.
4. Antiballistisch wirksamer Artikel nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche der ersten Gruppe eine erste Bindungsart aufweisen und die Bereiche der zweiten Gruppe eine zweite Bindungsart aufweisen, und dass die erste und die zweite Bindungsart voneinander verschieden sind.
5. Antiballistisch wirksamer Artikel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bindungsart eine Atlasbindung ist.
6. Antiballistisch wirksamer Artikel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Atlasbindung eine 1/5 oder eine 1/4 Bindung ist.
7. Antiballistisch wirksamer Artikel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Bindungsart eine Leinwandbindung oder eine Köperbindung ist.
8. Antiballistisch wirksamer Artikel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Köperbindung eine 2/1 Köperbindung oder eine 1/4 Köperbindung und die Leinwandbindung eine 1/1 Leinwandbindung ist.
9. Antiballistisch wirksamer Artikel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Garne der Bereiche der ersten Gruppe einen ersten Garntiter aufweisen und die Garne der Bereiche der zweiten Gruppe einen zweiten Garntiter aufweisen, und dass der erste und der zweite Garntiter innerhalb einer Gewebelage voneinander verschieden sind.
10. Antiballistisch wirksamer Artikel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Garne der Bereiche der ersten Gruppe einen ersten Garntiter aufweisen und die Garne der Bereiche der zweiten Gruppe einen zweiten Garntiter aufweisen, und dass der erste und der zweite Garntiter innerhalb einer Gewebelage gleich oder voneinander verschieden sind.
11. Antiballistisch wirksamer Artikel nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Garntiter und der zweite Garntiter im Bereich von 100 dtex bis 8000 dtex liegen.
12. Antiballistisch wirksamer Artikel nach Anspruch 9, 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Garntiter 100 dtex bis 1000 dtex beträgt und der zweite Garntiter 1050 dtex bis 8000 dtex beträgt.
13. Antiballistisch wirksamer Artikel nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche der ersten Gruppe eine erste Fadenzahl aufweisen und die Bereiche der zweiten Gruppe eine zweite Fadenzahl aufweisen, und dass die erste und die zweite Fadenzahl innerhalb einer Gewebelage voneinander verschieden sind.
14. Antiballistisch wirksamer Artikel nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche der ersten Gruppe eine erste Fadenzahl aufweisen und die Bereiche der zweiten Gruppe eine zweite Fadenzahl aufweisen, und dass die erste und die zweite Fadenzahl innerhalb einer Gewebelage gleich oder voneinander verschieden sind.
15. Antiballistisch wirksamer Artikel nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fadenzahl und die zweite Fadenzahl im Bereich von 2 Fd/cm bis 50 Fd/cm liegen.
16. Antiballistisch wirksamer Artikel nach Anspruch 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche der ersten Gruppe eine Fadenzahl von
2 Fd/cm bis 10 Fd/cm aufweisen und die Bereiche der zweiten Gruppe eine Fadenzahl von 10,1 Fd/cm bis 50 Fd/cm aufweisen.
17. Antiballistisch wirksamer Artikel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche der zweiten Gruppe einen Flächenanteil von mindestens 20% und höchstens 80% der Gesamtfläche einer Gewebelage aufweisen.
18. Antiballistisch wirksamer Artikel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebelage einen Fadenausziehwiderstand aufweist, der 200% bis 700% des Fadenausziehwiderstands eines Gewebes beträgt, das bei gleichem Garntiter und gleicher Fadenzahl dieselbe Bindungsart hat wie die Bereiche der ersten Gruppe.
19. Antiballistisch wirksamer Artikel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebelage einen Fadenausziehwiderstand aufweist, der 20% bis 70% des Fadenausziehwiderstandes eines Gewebes beträgt, das bei gleichem Garntiter und gleicher Fadenzahl dieselbe Bindungsart hat wie die Bereiche der zweiten Gruppe.
20. Antiballistisch wirksamer Artikel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche der ersten Gruppe und die Bereiche der zweiten Gruppe zueinander in einem Schachbrettmuster angeordnet sind.
21. Antiballistisch wirksamer Artikel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche der ersten Gruppe und die Bereiche der zweiten Gruppe zueinander in einem Streifenmuster angeordnet sind.
22. Antiballistisch wirksamer Artikel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Garne Aramidgarne sind oder Garne aus Polyethylen mit einem ultra hohem Molekulargewicht oder Polypropylen mit ultra hohem Molekulargewicht oder Polybenzoxazol oder Polybenzothiazol.
23. Antiballistisch wirksamer Artikel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern der Garne eine Festigkeit von größer als 2000 MPa nach ASTM-D885 aufweisen.
24. Verwendung des antiballistisch wirksamen Artikels gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23, zur Herstellung von Schutzbekleidung.
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