KR20140078728A - 충격 소산 직물 - Google Patents

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KR20140078728A
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로버트 에이. 비토
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맷사이테크노 라이센싱 컴퍼니
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Abstract

제 1 타입의 충격 소산 직물 시스템은 제 1 직조 패턴을 사용하여 형성된 제 1 직물층, 제 1 직조 패턴과는 상이한 제 2 직조 패턴을 사용하여 형성된 제 2 직물층을 포함한다. 제 2 타입의 충격 소산 직물 시스템은 제 1 데니어를 갖는 섬유들로 형성된 제 1 직물층, 및 제 1 데니어와는 상이한 제 2 데니어를 갖는 섬유들로 형성된 제 2 직물층을 포함한다. 제 3 타입의 충격 소산 직물은 제 1 데니어를 갖는 섬유들로부터의 제 1 직조 패턴을 사용하여 형성된 제 1 직물층, 및 제 2 데니어를 갖는 섬유들로부터의 제 2 직조물을 사용하여 형성된 제 2 직물층을 포함하며, 여기서, i) 제 1 직조물 및 제 2 직조물은 상이한 타입들의 직조물들이거나, ii) 제 1 데니어 및 제 2 데니어는 서로 상이하거나, i) 및 ii) 둘 모두이다. 각 타입의 시스템에서, 제 1 직물층 및 제 2 직물층은 층층이 배치되고 함께 연결된다.

Description

충격 소산 직물{IMPACT DISSIPATING FABRIC}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2011년 10월 7일에 출원된 미국가특허 일련번호 제61/544,351호, 및 2011년 12월 20일에 출원된 미국 정식 출원 일련번호 제13/331,004호를 우선권으로 주장한다. 이러한 출원들의 내용들은 본원에 참고로 포함된다.
총알들, 파편(shrapnel), 날카로운 도구들(sharp implements), 예를 들어 나이프, 스파이크, 총검(bayonet), 등에 대한 개인 보호용 소재들은 널리 알려져 있다. 이러한 통상적인 보호 장비들은 두꺼운 조끼와 유사한 의복 또는 헬멧들의 라이닝, 등을 형성시키기 위해 함께 바느질된 다수의 소재 층들의 형태를 갖는다. 이러한 두꺼운 의복들은 무겁고, 두껍고, 단단하고, 뻣뻣하고, 다루기 힘들고, 의복을 입은 개인의 움직임을 제한하고 방해하고, 불편하다. 이는 보호하고자 의도되는 개인들에게 최적의 순응성(compliance) 보다는 낮은 순응성을 초래한다.
두껍고 무겁고 불편한 개인 방호복(protective clothing)에 내재하는 문제점들을 극복하기 위하여, 본 발명자는 훨씬 적은 소재 층들을 사용하여 더 좋지 않은 경우라도, 동일한 수준의 보호 능력을 제공하고 이에 따라, 통상적인 제품들에 비해 더욱 얇고 더욱 가볍고 더욱 가요성인 생성물 및 방법을 발명하였다.
제 1 구체예에서, 충격 소산 직물 시스템(impact dissipating fabric system)은 제 1 직조 패턴(weave pattern)을 사용하여 형성된 제 1 직물층, 및 제 1 직조 패턴과는 상이한 제 2 직조 패턴을 사용하여 형성된 제 2 직물층을 포함한다. 제 1 직물층 및 제 2 직물층은 층층이(on one another) 배치되고 함께 연결되어 있다.
제 2 구체예에서, 충격 소산 직물 시스템은 제 1 데니어(denier)를 갖는 섬유들로 형성된 제 1 직물층, 및 제 1 데니어와 상이한 제 2 데니어를 갖는 섬유들로 형성된 제 2 직물층을 포함한다. 제 1 직물층 및 제 2 직물층은 층층이 배치되고 함께 연결되어 있다.
제 3 구체예에서, 충격 소산 직물 시스템은 제 1 데니어를 갖는 섬유들로부터의 제 1 직조물(weave)을 사용하여 형성된 제 1 직물층, 및 제 2 데니어를 갖는 섬유들로부터의 제 2 직조물을 사용하여 형성된 제 2 직물층을 포함한다. 이러한 구체예에서, i) 제 1 직조물 및 제 2 직조물은 상이한 타입들의 직조물들이거나, ii) 제 1 데니어 및 제 2 데니어는 서로 상이하거나, i) 및 ii) 둘 모두이며, 제 1 직물층 및 제 2 직물층은 층층이 배치되고 함께 연결되어 있다.
본 발명의 일 양태에서, 제 1 직물층 및 제 2 직물층은 고인장 강도 섬유로부터 형성된다.
본 발명의 다른 양태에서, 고인장 강도 섬유는 아라미드 섬유(aramid fiber)이다.
본 발명의 추가 양태에서, 추가 직물층은 제 1 직조 패턴, 제 2 직조 패턴, 또는 제 1 직조 패턴과 제 2 직조 패턴 둘 모두와 상이한 제 3 직조 패턴 중 어느 하나를 사용하여 형성된다. 추가 직물층은 제 3 직물층을 위해 사용되는 직조 패턴의 타입을 기초로 하여 제 1 직물층 또는 제 2 직물층 중 어느 하나 상에 배치되고 이러한 직물층에 연결되어 있다.
본 발명의 또 다른 양태에서, i) 제 3 직조 패턴이 제 1 직조 패턴과 동일할 때, 제 3 직물층은 제 2 직물층의 노출된 면 상에 배치되며, ii) 제 3 직조 패턴이 제 2 직조 패턴과 동일할 때, 제 3 직물층은 제 1 직물층의 노출된 면 상에 배치된다.
본 발명의 일 양태에서, 직조 패턴들은 i) 평직(plain weave), ii) 바스켓 위브(basket weave), iii) 레노 위브(leno weave), iv) 크로우풋 위브(crowfoot weave), v) 능직(twill weave) 및 vi) 8 하네스 새틴직(eight harness satin weave)으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 다른 양태에서, 직물 시스템은 조끼들, 헬멧들, 신발, 방탄복(body armor), 차량 라이닝(vehicle lining), 내마모성 기어, 내충격성 기어, 트라우마 기어(trauma gear), 스포츠 기어(sports gear), 폭발 방호물(blast protection), 탄도 방호물(ballistic protection), 스탭 방호물(stab protection), 파편 방호물(fragment protection), 전자기기 케이싱(electronic casing) 및 보호 페이싱(protective facing), 및 다른 상품의 보호물로 이루어진 군으로부터 선택된 보호 장비에서 사용될 수 있다.
본 발명의 또다른 양태에서, 제 1 직물층 및 제 2 직물층은 점착성 얀(tack yarn)으로의 스티칭(stitching), 인접한 직물층들로부터의 섬유들을 서로 혼합하기 위한 니들 펀치(needle punch), 라미네이션 필름, 또는 수지 중 하나에 의해 함께 연결되어 있다.
본 발명의 추가 양태에서, 엘라스토머 코팅은, 직물층들이 서로 연결된 후에, 직물층의 노출된 주표면들 중 적어도 하나 상에 배치될 수 있다.
이러한 양태들 및 다른 양태들은 도면을 참조로 하여 하기에서 상세하게 기술된다.
본 발명은 첨부된 도면들과 관련하여 읽을 때 하기 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해될 것이다. 이러한 도면들에는 하기 도(figure)들이 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 양태에 따른 스티칭 패턴(stitching pattern)들의 사시도(perspective view)이다.
도 2는 본 발명의 일 양태에 따른 점착성 얀 방법을 예시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 양태에 따른 니들 펀치 방법의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 양태에 따른 예시적 스티칭 방법의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 양태에 따른 예시적 라미네이션 방법의 사시도이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 다른 양태에 따른 단면도들이다.
도 7 내지 도 12는 천(cloth)의 제작에서 사용되는 다양한 타입들의 통상적인 직조 패턴들을 예시한 것이다.
본 발명자는 두 개의 소재 층들, 즉 제 1 직조 타입을 갖는 층들 중 하나의 제 1 층, 및 제 1 직조 타입과는 상이한 제 2 직조 타입을 갖는 제 2 층을 사용함으로써, 두 개 초과의 층들을 갖는 소재와 같은 정도로 발사체(projectile)를 방해하는데 적어도 효과적인 충격 소산 직물이 형성된다는 것을 알아내었다. 이에 따라, 보호하고자 하는 사람들에 의해 더욱 용이하게 수용되고 착용되는, 경량의 보다 편안한 의복이 실현 가능하다.
계속하기 전에, 본원에서 사용되는 용어들에 대한 정의들의 목록이 유용할 것이다.
정의:
Detex(본원에서 이와 같이 사용될 것임)로도 불려지는 Decitex는 섬유 밀도의 척도이고, 간접적으로 얀 크기(yarn size)의 척도이다. Decitex는 10,000 미터의 단일 쓰레드를 계량하고 그램 단위의 질량을 기록함으로써(또는 100 미터를 계량하고 그램 단위의 질량에 100을 곱함으로써) 결정된다. Detex가 높을수록, 섬유의 직경은 더욱 커진다.
데니어(denier)는 섬유 밀도의 척도, 및 간접적으로 얀 크기의 척도이다. 데니어는 9,000 미터의 단일 쓰레드를 계량하고 그램 단위의 질량을 기록함으로써(또는 90 미터를 계량하고 그램 단위의 질량에 100을 곱함으로써) 결정된다. 데니어가 높을수록, 섬유의 직경은 더욱 커진다.
통상적인 탄도들 및 스탭 방호(ballistics and stab protection)에서, 다중 층들은 경질 플라스틱들, 에폭시들 및 경화 수지들로 둘러싸여 있으며, 이에 의해 이러한 층들을 적소에 고정시켜 이러한 것들을 단단하고, 딱딱하고, 뻣뻣하게 만든다. 이러한 방법의 한계들 중 하나는 발사체 또는 물체가 이를 타격할 때, 단지 작은 구역이 실제로 소정 줄(joule)의 에너지, 힘, 및 트라우마(trauma)를 소멸시킨다는 것이다. 본 발명의 양태는 이중 및 삼중 직물 층들이 이동성 및 가요성을 가능하게 함으로써 함께 연결되고 이후에 연결된 층들이 가요성, 가단성의 엘라스토머 코팅으로 코팅될 때, 단지 작은 구역 대신에 전체 표면적이 줄, 힘 및 트라우마를 흡수하고, 혼동시키고(confuse), 소멸시키고, 이에 의해 발사체를 정지시키기 위해 요구되는 층들의 수를 감소시키고, 이에 따라 보호 기어(protective gear)를 보다 얇고 보다 가볍고 가요성으로 만든다는 것을 교시한다. 본 발명은 또한 스포츠 보호물, 헬멧들, 및 다른 보호 기어에 주효할 것이다.
본 발명의 제 1의 예시적인 구체예는 도 1에 예시되어 있다. 도 1에서, 제 1 직조 타입 직물(A)은 제 2 직조 타입 직물(B) 상에 배치된다.
도 7 내지 도 12는 통상적인 소재 직조물들을 예시한 것이다. 이러한 직조물들은 본 발명의 다양한 직물층들을 형성하기 위해 사용될 수 있는 직조물들의 비제한적인 예이다. 예를 들어, 도 7은 평직물을 예시한 것이다. 평직물은 얀(70, 72)을 교차 방식으로 엮은 것이다. 이러한 평직물은 양호한 직물 안정성을 제공한다. 도 8은 바스켓 직조물을 예시한 것으로서, 이는 두 개 이상의 충전 얀들(filling yarns)(80)이 서로 위 아래로 교대로 엮이는 것을 제외하고 평직물과 유사한 것이다. 바스켓 직조물은 평직물보다 더욱 유연하고, 평평하고, 강하지만, 안정적이지는 않다. 도 9는 레노 직조물을 예시한 것이다. 이러한 직조물은 비교적 적은 수의 얀들이 포함되는 경우에 사용된다. 레노 직조물은 서로 위에 두 개 이상의 경사(warp thread)들(90)을 교차시키고 하나 이상의 충전사(fill thread)들(92)로 엮음으로써 얀들을 적소에 고정시킨다. 도 10은 평직물 보다 더욱 유연하고 구부러진 표면들에 순응하기에 더욱 용이한 크로우풋 직조물 또는 4 하네스 새틴 직조물을 예시한 것이다. 크로우풋 직조물은 충전 얀(104)이 세 개의 경사(warp yarn)들(100) 위 및 하나의 경사(102) 아래로 움직이는 3 대 1 엮음(three by one interlacing)을 사용한다. 도 11은 하나의 충전 얀(114)이 7개의 경사(110) 위 그리고 1개의 경사(112) 아래로 움직이는 것을 제외하고 4 하네스 새틴 직조물과 유사한 8 하네스 새틴 직조물을 예시한 것이다. 도 12는 능직조물을 예시한 것이다. 이러한 직조 패턴은 적어도 두 개의 충전 얀들(122) 위로 움직이는 하나의 경사(120)에 의해 생성된 대각선 리브(diagonal rib)에 의해 특징된다.
다시 도 1과 관련하여, 하나의 예시적인 구체예에서, 제 1 직조 타입이 직물 A를 위해 사용될 것이며, 제 2 직조 타입이 바로 인접한 직물 B를 위해 사용될 것이다. 예를 들어, 직물 A는 평직조물을 사용하여 형성될 수 있으며, 직물 B는 바스켓 직조물을 사용하여 형성될 수 있다. 각 층에서 상이한 데니어 또는 detex를 사용하는 이러한 상이한 직조 타입들이 또한 결합될 수 있다. 예를 들어, 직물 A는 600 Detex 얀을 사용한 바스켓 직조물일 수 있으며, 직물 B는 930 Detex 얀을 사용한 크로우풋 직조물을 사용하여 형성될 수 있다.
바로 인접한 직물층들을 위한 상이한 직조 타입들 및/또는 얀 직경들을 사용하는 이유는 발사체가 제 1 층을 통해 이동함에 따라 두 개의 인접한 얀들이 만나는 갭에서 관통하기 시작할 수 있기 때문이다. 그러나, 총알, 스탭 기구(stab device), 나이프, 스파이크, 파편, 조각, 또는 사람, 공, 배트, 스틱, 무기("발사체")를 포함하지만 이로 한정되지 않는 외래 물체에 의해 발생된 충격력이 제 2 직물층 쪽으로 계속 이어짐에 따라, 상이한 얀 직경 때문에, 발사체는 얀의 면을 타격할 것이고 이에 따라, 방해될 것이다. 이러한 목적은 소재와의 충격 시에 발사체를 방해하고 혼돈시키게 하기 위한 것이다.
직물 A는 제 1 detex 또는 데니어를 갖는 섬유들을 사용한 직조물로 이루어질 수 있으며, 직물 B는 직물 A와는 상이한 제 2 detex 또는 데니어를 갖는 직조물로 이루어진다. 예를 들어, 직물 A는 750 Detex 얀으로부터 형성될 수 있으며, 직물 B는 930 Detex 얀을 사용하여 형성될 수 있다. 추가로, 다른 층의 밀도는 또한 다를 수 있다. 이러한 밀도는 이러한 상이한 소재들에 요망되는 탄도 저항(ballistic resistance)을 제공하기 위하여, 10 x 10 얀/인치 내지 70 x 70 얀/인치의 범위일 수 있는 것이 고려된다. 또한, 이러한 다양한 층들을 형성시키기 위해 사용되는 섬유들이 아라미드 섬유를 포함하지만 이로 한정되지 않는 고인장 강도 섬유들인 것이 고려된다.
이중 직조 직물의 경우에, 예를 들어, 직조 기계는 한 피스(piece)의 직조된 직물에 이중 직물들을 함께 연결하기 위해 점착성 얀(tack yarn)들(10)을 사용할 것이다. 요망되는 경우에, 코너 택(corner tack)(12) 및 바 택(bar tack)(14)이 또한 사용될 수 있다. 하나의 예시적 구체예에서, 스티칭은 1 제곱 인치당 2 내지 10개의 점착성 얀들일 것이다. 인기 있는 통상적인 스티칭 디자인들은 T-바, 코너 택, 보더 스티치(Border Stitch), 1-2 퀼트 스티치(Quilt Stitch) 및 1-2 박스 스티치(Box Stitch)를 포함하지만, 이로 한정되지 않는다.
본 발명은 두 개의 층들로 제한되지 않는다. 제 3 소재 층이 포함될 수 있다는 것이 고려된다. 이러한 구체예에서, 제 3 층은 배치된 층의 직조 및/또는 데니어와는 상이한 직조 및/또는 데니어로부터 형성된 직물로 이루어질 수 있다. 다시 말해서, 직물층 A의 상단 상에 직물층 C를 추가하는 경우에, 직물층 C는 직물층 B와 동일한 데니어를 가질 수 있다. 직물층 C가 직물층 A 및 직물층 B의 것과는 상이한 직조 패턴 및/또는 데니어를 가질 수 있다는 것이 또한 고려된다.
예를 들어, 본 발명으로 인하여, 총알이 상이한 패턴들에 부딪힐 때, 이러한 총알은 느려지고 굴러 떨어지기 시작한다. 총알이 좌에서 우로 스피닝하지 않고 빙글빙글 회전한 직후에, 총알의 유효성은 완전히 제거되지 않는 경우에 감소된다. 총알이 이러한 이중 패턴에 부딪힐 때, 총알은 빙글빙글 회전하기 시작하고, 탄알 끝이 납작해지고(mushroom out), 흔들리고, 이의 모멘텀을 잃게 되기 시작한다. 또한, 발사체가 이중 패턴 쪽으로 이어짐에 따라, 이러한 발사체는 제곱 인치당 보다 큰 저항을 접할 것이고, 이에 따라, 방해될 것이다. 소재와의 충돌 시에 발사체를 방해하고 흔들리게 하기 위한 의도이다.
도 2는 본 발명의 예시적 구체예에 따른 부착 방법을 예시한 것이다. 도 2에서, 직물 A는 점착성 얀 방법을 이용하여 직물 B에 부착된다. 이러한 방법에서, 직물 A는 인치 당 2 내지 10개의 점착성 얀들의 점착성 얀들(20)을 사용하여 직물 B와 서로 고정된다. 이러한 방법은 두 개의 층으로 제한되지 않으며, 세 개 이상의 층들이 또한 이러한 방법을 이용하여 서로 부착될 수 있다는 것이 고려된다.
도 3은 본 발명의 다른 예시적 구체예에 따른 부착 방법을 예시한 것이다. 도 3에서, 직물 A는 니들 펀치 방법을 이용하여 직물 B에 부착된다. 이러한 방법에서, 다수의 니들들(미도시됨)은 직물 A 및 직물 B를 통해 관통하여 니들 구멍들(30)을 형성시킨다. 니들들이 다양한 층들로 통과함에 따라, 니들들은 다양한 직물층들의 얀들을 혼합한다(간단하게, 도 3에서 얽힌 섬유들(32)로서 예시됨). 결과적으로, 각 직물층으로부터의 얀들이 얽혀지게 되어 하나의 고체 피스의 직물을 형성시킨다. 이러한 방법은 두 개의 층들로 한정되지 않으며, 세 개 이상의 층들이 또한 이러한 방법을 이용하여 서로 부착될 수 있는 것이 고려된다.
도 4는 본 발명의 추가 예시적 구체예에 따른 부착 방법을 예시한 것이다. 도 4에서, 직물 A는 다양한 스티치 패턴들(40)을 이용하여 직물 B에 부착된다. 예를 들어, 박스 스티치, 삼각 스티치, 또는 퀼트 스티치가 상이한 직물 층들을 서로 연결시키기 위해 사용될 수 있다. 이러한 방법은 두 개의 층들로 한정되지 않으며, 세 개 이상의 층들이 또한 이러한 방법을 이용하여 서로 부착될 수 있는 것이 고려된다.
도 5는 본 발명의 또 다른 예시적 구체예에 따른 부착 방법을 예시한 것이다. 도 5에서, 직물 A는 중간층(50)을 사용하여 직물 B에 부착된다. 중간층(50)은 예를 들어, 라미네이션 필름 또는 수지로 이루어질 수 있다. 중간층(50)이 두 개의 직물 층들 사이에 샌드위칭된 후에, 결합된 소재들은 중간층을 경화시킨 후에 1 직물층과 제 2 직물층을 서로 결합시키기 위해 사전결정된 온도로 가열된다. 이러한 방법은 두 개의 층들로 한정되지 않으며, 세 개 이상의 층들이 또한 이러한 방법을 이용하여 서로 부착될 수 있는 것이 고려된다. 또한, 두 개의 제 1 층들이 라미네이션 필름을 사용하여 결합될 수 있지만, 얻어진 결합물이 수지를 사용하여 제 3 직물층에 추가로 결합될 수 있다는 것이 고려된다. 또한, 세 개 이상의 층들이 단일 가열 공정 또는 상이한 가열 공정들에서 결합될 수 있다는 것이 고려된다. 예시를 용이하게 하기 위하여, 중간층(50)은 직물층 A와 직물층 B 사이에 전체 범위를 지니지 않는 것으로 도시된다. 이는 실제로 중간층(50)이 직물층 A 및 직물층 B를 완전히 덮혀질 것이라는 것이 고려되는 것과 같은 경우일 필요는 없다.
그러나, 상술된 바와 같이, 이러한 다양한 직조물들을 사용하여 형성된 상이한 소재 층들은 바로 인접한 소재 층과는 상이한 데니어 또는 detex를 가질 수 있다.
도 6a 및 6b와 관련하여, 본 발명의 다른 예시적 구체예가 도시되어 있다. 도 6a 및 6b에서, 소재 층 A 및 소재 층 B (및/또는 본원에서 고려되는 추가 층들) 중 하나 이상은 서로 결합되거나 연결된 직후에, 본 출원인의 공동 계류중인 출원 12/238,944호에 따라 엘라스토머성 층(60)으로 코팅될 수 있으며, 이러한 문헌은 전문이 본원에 참고로 포함된다. 이러한 엘라스토머성 코팅은 총알, 파편, 나이프, 또는 다른 생명을 위협하는 발사체로부터의 충격을 추가로 흡수하고 소멸시킬 것이다. 이러한 코팅은 바람직하게 두 주표면들 모두 상에 제공되지만, 본 발명은 특정 적용을 위해 요망되는 경우 단지 하나의 주표면이 코팅될 수 있다는 점에서 이로 한정되지 않는다. 본원에서 사용되는 주표면은 직물의 얇은 에지들(단부들)과는 상반되게, 직물층의 평평한 표면이다.
본 발명은 방탄 조끼들, 군사 및 폭동 진압용 헬멧들, 다른 타입들의 방탄복, 신발, 차량 라이닝, 케이싱 및 전자기기 및 다른 상품들을 위한 다른 타입들의 보호 라이닝들, 트라우마, 스포츠 기어, 모터사이클 기어용 마모 저항, 충격 저항, 스탭 저항, 파편 저항, 탄도 트라우마, 등으로서 사용하기 위한 의류 소재로서 사용하기 위해 고려된다.
실험적 적용에서, 본 발명자는 상기 방법을 이용하여 수 개의 통상적인 층들을 대체한 이중 직물 층 중 하나를 갖는 방탄 조끼를 구성하였다. 그 결과물은 대략 40 중량% 감소를 갖는 동일한 또는 보다 양호한 탄도 성능을 갖는 조끼이다. 상세하게는, 실험 조끼는 1 lb/sq. ft의 중량을 갖는다. 이러한 실험 조끼는 국립사법연구소(National Institute of Justice; NIJ) 시험 표준에 따라 독립적 시험 실험실에서 시험되었다. 당업자가 용이하게 인식하는 바와 같이, 적절한 보호를 제공하면서 이러한 중량 감소를 달성하는 것은 실험 조끼가 NIJ 시험 표준을 충족시킬 뿐만 아니라 이를 능가한다는 사실로 현저하고 예상치 못한 것이다.
다른 시험은 스탭 프로토콜에 대해 수행되었다. 하기 표 1은 NIJ 스탭 시험 표준을 요약한 것이다.
표 1 - NIJ-STD-0115.00
Figure pct00001
하나의 시험 세트에서, 실험 조끼를 NIJ 표준에 따라 스탭 시험하였다. 대상 조끼의 감소된 중량을 고려하면, 그 결과는 놀라운 것이었다. 상세하게는, 6개의 별개의 시험들이 에너지 수준 E1 및 E2를 사용한 두 개의 스파이크 시험 및 4개의 스탭 시험을 포함하는 NIJ 표준의 섹션 5.7 및 5.8에 따라 시험 판넬 상에서 수행되었다. 6번의 시험 중에서, 3번의 시험은 에너지 수준 E1(하나의 스파이크 및 2회의 스탭 시험)에서 수행되었다. NIJ 표준 하에서, 시험 하에서 조끼에 대한 7 mm의 관통이 허용 가능한 것으로 여겨지지만, 본 출원인의 조끼는 0 관통을 나타내었다. 나머지 3회의 시험은 에너지 수준 E2(다시, 1회 스파이크 및 2회 스탭 시험)에서 수행되었다. NIJ 표준 하에서, 20 mm의 관통이 허용 가능한 것으로 여겨진다. 그러나, 본 출원인의 조끼는 시험들 중 2회의 시험(스파이크 시험 및 하나의 스탭 시험)에서 0 관통을 나타내었고, 마지막 스탭 시험에서 단지 9 mm 관통을 나타내었다. 통상적인 조끼들은 이러한 낮은 질량에서 이러한 타입의 보호를 제공할 수 없다. 이에 따라, 본 출원인의 조끼는 당업자에 의해 예상되지 않는 결과를 제공하였다.
본 발명의 바람직한 구체예들이 본원에 도시되고 기술되어 있지만, 이러한 구체예들이 단지 일 예로서 제공되는 것으로 이해될 것이다. 여러 변형들, 변경들, 및 치환들은 본 발명의 사상을 벗어나지 않으면서 당업자에게 일어날 것이다. 이에 따라, 첨부된 청구항들이 이러한 모든 변형들을 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 것으로서 포함하도록 의도된다.

Claims (19)

  1. 제 1 직조 패턴(weave pattern)을 사용하여 형성된 제 1 직물층; 및
    제 1 직조 패턴과는 상이한 제 2 직조 패턴을 사용하여 형성된 제 2 직물층을 포함하는 충격 소산 직물 시스템으로서,
    제 1 직물층 및 제 2 직물층이 층층이 배치되고 함께 연결되어 있는, 충격 소산 직물 시스템(impact dissipating fabric system).
  2. 제 1항에 있어서, 제 1 직물층 및 제 2 직물층이 고인장 강도 섬유로부터 형성된, 충격 소산 직물 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 고인장 강도 섬유가 아라미드 섬유(aramid fiber)인, 충격 소산 직물 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 제 1 직조 패턴, 제 2 직조 패턴, 또는 제 1 직조 패턴과 제 2 직조 패턴 둘 모두와 상이한 제 3 직조 패턴 중 어느 하나를 사용하여 형성된 추가 직물층을 추가로 포함하며, 추가 직물층이 제 3 직물층용으로 사용되는 직조 패턴의 타입을 기초로 하여 제 1 직물층 또는 제 2 직물층 중 어느 하나 상에 배치되고 이에 연결되어 있는, 충격 소산 직물 시스템.
  5. 제 4항에 있어서, i) 제 3 직조 패턴이 제 1 직조 패턴과 동일할 때, 제 3 직물층이 제 2 직물층 상에 배치되며, ii) 제 3 직조 패턴이 제 2 직조 패턴과 동일할 때, 제 3 직물층이 제 1 직물층 상에 배치되는, 충격 소산 직물 시스템.
  6. 제 1항에 있어서, 직조 패턴들이 i) 평직(plain weave), ii) 바스켓 위브(basket weave), iii) 레노 위브(leno weave), iv) 크로우풋 위브(crowfoot weave), v) 능직(twill weave) 및 vi) 8 하네스 새틴직(eight harness satin weave)으로 이루어진 군으로부터 선택된, 충격 소산 직물 시스템.
  7. 제 1항에 있어서, 보호 장비에서 사용하기 위한, 충격 소산 직물 시스템.
  8. 제 1항에 있어서, 보호 장비가 조끼들, 헬멧들, 방탄복(body armor), 신발, 차량 라이닝(vehicle lining), 전자 기기 및 다른 상품들을 위한 케이싱(casing) 및 다른 타입들의 보호 라이닝(protective lining), 내마모성 기어, 내충격성 기어 및 트라우마 기어(trauma gear)로 이루어진 군으로부터 선택된, 충격 소산 직물 시스템.
  9. 제 1항에 있어서, 제 1 직물층 및 제 2 직물층이 점착성 얀(tack yarn)으로의 스티칭(stitching), 인접한 직물층들로부터의 섬유들을 서로 혼합하기 위한 니들 펀치, 라미네이션 필름, 또는 수지 중 하나에 의해 함께 연결되어 있는, 충격 소산 직물 시스템.
  10. 제 1항에 있어서, 직물층들이 서로 연결된 후에, 직물층의 노출된 주표면들 중 하나 이상 상에 배치된 엘라스토머 코팅을 추가로 포함하는, 충격 소산 직물 시스템.
  11. 제 1 데니어(denier)를 갖는 섬유들로 형성된 제 1 직물층; 및
    제 1 데니어와는 상이한 제 2 데니어를 갖는 섬유들로 형성된 제 2 직물층을 포함하는 충격 소산 직물 시스템으로서,
    제 1 직물층 및 제 2 직물층이 층층이 배치되고 함께 연결되어 있는, 충격 소산 직물 시스템.
  12. 제 1 데니어를 갖는 섬유들로부터의 제 1 직조물을 사용하여 형성된 제 1 직물층; 및
    제 2 데니어를 갖는 섬유들로부터의 제 2 직조물을 사용하여 형성된 제 2 직물층을 포함하는 충격 소산 직물 시스템으로서,
    i) 제 1 직조물 및 제 2 직조물이 상이한 타입들의 직조물들이거나, ii) 제 1 데니어 및 제 2 데니어가 서로 상이하거나, i) 및 ii) 둘 모두이며,
    제 1 직물층 및 제 2 직물층이 층층이 배치되고 함께 연결되어 있는, 충격 소산 직물 시스템.
  13. 제 1 직조 패턴을 사용하여 제 1 직물층을 형성시키고;
    제 1 직조 패턴과는 상이한 제 2 직조 패턴을 사용하여 제 2 직물층을 형성시키고;
    제 1 직물층 및 제 2 직물층을 층층이 배치시키고;
    제 1 직물층 및 제 2 직물층을 함께 연결시키는 것을 포함하는, 충격 소산 직물 시스템을 제조하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 직물층들을 서로 연결시킨 후에, 직물층의 노출된 주표면들 중 하나 이상을 엘라스토머로 코팅하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  15. 제 1 데니어를 갖는 섬유들로 제 1 직물층을 형성시키고;
    제 1 데니어와는 상이한 제 2 데니어를 갖는 섬유들로 제 2 직물층을 형성시키고;
    제 1 직물층 및 제 2 직물층을 층층이 배치시키고;
    제 1 직물층 및 제 2 직물층을 함께 연결시키는 것을 포함하는, 충격 소산 직물 시스템을 제조하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 직물층들을 서로 연결시킨 후에, 직물층의 노출된 주표면들 중 하나 이상을 엘라스토머로 코팅하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  17. 제 1 데니어를 갖는 섬유들로부터의 제 1 직조물을 사용하여 제 1 직물층을 형성시키고;
    제 2 데니어를 갖는 섬유들로부터의 제 2 직조물을 사용하여 제 2 직물층을 형성시키되, i) i) 제 1 직조물 및 제 2 직조물이 상이한 타입들의 직조물들이거나, ii) 제 1 데니어 및 제 2 데니어가 서로 상이하거나, i) 및 ii) 둘 모두이고;
    제 1 직물층 및 제 2 직물층을 층층이 배치시키고;
    제 1 직물층 및 제 2 직물층을 함께 연결시키는 것을 포함하는, 충격 소산 직물 시스템을 제조하는 방법.
  18. 제 17항에 있어서, 직물층들을 서로 연결시킨 후에, 직물층의 노출된 주표면들 중 하나 이상을 엘라스토머로 코팅하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  19. 제 1 직조 패턴을 사용하여 형성된 제 1 직물층; 및
    제 1 직조 패턴과는 상이한 제 2 직조 패턴을 사용하여 형성된 제 2 직물층을 포함하는 방탄 조끼(protective vest)용 직물로서,
    제 1 직물층 및 제 2 직물층이 층층이 배치되고 함께 연결되어 있는, 방탄 조끼용 직물.
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