MX2011002572A - Articulo resistente a la penetracion. - Google Patents

Abstract

Se propone un artículo resistente a la penetración, el cual tiene por lo menos un paquete de laminados elaborados de por lo menos una capa que comprende fibras con una tenacidad de por lo menos 2000 MPa de acuerdo con el ASTM D-885; los laminados tienen adicionalmente por lo menos un material polimérico, y el por lo menos un paquete está envuelto por una primera cubierta protectora separada y esencialmente está envuelto por completo por una segunda cubierta separada; la segunda cubierta separada de esta manera es tejido como una pieza o piezas múltiples.

Description

ARTÍCULO RESISTENTE A LA PENETRACIÓN MEMORIA DESCRIPTIVA La presente invención se refiere a un artículo resistente a la penetración que comprende por lo menos un paquete de laminados elaborados a partir de por lo menos una capa que comprende fibras con una tenacidad de por lo menos 2000 MPa de conformidad con el ASTM D-885 y por lo menos un material polimérico, en donde el por lo menos un paquete está contenido por una primera cubierta protectora separada.

Los artículos resistentes a la penetración que comprenden laminados elaborados de fibras en un material polimérico, son conocidos de manera general. Por ejemplo, el documento WO 99/21446 A2 describe una prenda de vestir protectora resistente a las balas que comprende una pluralidad de fibras, las cuales son incrustadas en un material polimérico. Los laminados super-impuestos pueden ser provistos con una cubierta tejida, por ejemplo, elaborada a partir de fibras de nylon o poliéster.

Para los artículos resistentes a la penetración de este tipo, sin embargo, existe el riesgo de una salida del proyectil en el borde, el cual es particularmente alto para un ángulo de tiro en el artículo resistente a la penetración. Un proyectil, el cual ya ha disminuido su velocidad al penetrar los laminados, particularmente se desliza a través de los laminados relativamente lisos y sale en el borde si tiene muy poca energía para penetrar los laminados adicionales. Un proyectil que sale en la periferia del paquete antibalísticamente efectivo no únicamente presenta un riesgo de lesión para la persona que porta el artículo resistente a la penetración, sino también para personas que están en proximidad cercana al portador.

Por consiguiente, la presente invención tiene el objeto de proporcionar un artículo resistente a la penetración del tipo mencionado en el párrafo inicial, en el cual, esta desventaja de la técnica anterior se elimina o por lo menos se reduce.

El objeto se resuelve mediante un artículo resistente a la penetración comprende por lo menos un paquete de laminados elaborados a partir de por lo menos una capa que comprende fibras con una tenacidad de por lo menos 2000 MPa de acuerdo con el ASTM D-885 y por lo menos un material polimérico, en donde el por lo menos un paquete está envuelto por una primera cubierta protectora separada y adicionalmente, el por lo menos un paquete es envuelto esencialmente por completo mediante una segunda cubierta separada, la cual es cosida como una pieza o piezas múltiples.

Un artículo resistente a la penetración se comprenderá como un artículo que tiene propiedades resistentes a un proyectil y/o resistente una puñalada.

El término "fibra", se deberá comprender como un cuerpo alargado cuya dimensión longitudinal es mucho más larga que sus dimensiones transversales de ancho y calibre. El término "fibra", comprende de manera correspondiente monofilamentos, filamentos múltiples, cinta, hilo, banda, básicas y otras formas de fibras picadas, cortadas o discontinuas y similares con secciones transversales regulares e irregulares. El término "fibra" en cada caso, también comprende varios de los objetos y combinaciones de los mismos mencionados anteriormente.

El por lo menos un paquete de laminados está diseñado a continuación como un paquete antibalísticamente efectivo o un paquete debido a sus propiedades antibalísticas. Independientemente de la designación, el paquete antibalísticamente efectivo, el paquete, también puede tener resistencia a las puñaladas.

La primera cubierta protectora separada, también es denominada únicamente la cubierta protectora a continuación. Igualmente, la segunda hoja separada, también es denominada únicamente la cubierta a continuación. Al designar las cubiertas como separadas, y enlistando una primera cubierta protectora y una segunda cubierta protectora será claro, sin embargo, porque la cubierta protectora y la cubierta, en cada caso, son dos cubiertas que son separadas entre sí. Un recubrimiento de la cubierta protectora o de la cubierta (completa o parcial) no se deberá comprender como una cubierta adicional.

La cubierta cosida de una pieza o piezas múltiples pueden designarse a continuación también como una cubierta de una pieza, como una cubierta de piezas múltiples o simplemente como una cubierta.

Una cubierta de una pieza se comprenderá que significa que la cubierta está elaborada únicamente de una pieza y la producción de la cubierta no requiere la unión de una pluralidad de componentes de cubierta. Una cubierta de una pieza ya está fabricada si la producción es únicamente a partir de una pieza. Por ejemplo, un tubo con costura redonda es una cubierta de una pieza dentro del significado de la presente invención. Preferentemente, un tubo cocido es cocido de manera que el tubo no tiene borde abierto (salida), o en su lugar únicamente tiene un borde abierto. Sin embargo, un tubo cosido, el cual tiene dos o más salidas en la forma de bordes abiertos, también debe comprenderse como una pieza dentro del significado de la presente invención, si únicamente los bordes abiertos deben cerrarse (por ejemplo, con una sutura) para formar la cubierta. La cubierta que es creada porque dos o más componentes están conectados uno con el otro, se debe comprender como una pieza dentro del significado de la presente invención.

Una cubierta de piezas múltiples dentro del significado de la presente invención consiste en componentes los cuales son unidos para producir la cubierta de piezas múltiples. Por ejemplo, una cubierta que consiste de una parte frontal y una parte posterior, las cuales son unidas una con la otra, es una cubierta de piezas múltiples dentro del significado de la presente invención. Una cubierta de piezas múltiples puede, por ejemplo, ser producido a partir de bienes de piezas cosidas, en donde la parte frontal y la parte posterior son cortadas de los bienes de piezas.

La cubierta protectora puede consistir de un material repelente al agua y la suciedad y opaco. La cubierta protectora, preferentemente debe proteger el material antibalísticamente efectivas de humedad y la luz del sol. Una película polimérica opaca a UV puede, por ejemplo, utilizarse como el material de la cubierta protectora.

Preferentemente, la cubierta consiste por lo menos parcialmente de fibras con una tenacidad de por lo menos 900 MPa medido de acuerdo con el ASTM D-885.

En otra modalidad, se prefiere que la cubierta consiste por lo menos parcialmente de fibras con una tenacidad de por lo menos 1 160 MPa, medido de acuerdo con el ASTM D-885.

Además, preferentemente, la cubierta consiste en su totalidad de fibras con una tenacidad de por lo menos 900 MPa o la cubierta consiste en su totalidad de fibras con una tenacidad de por lo menos 1160 MPa, particularmente, de manera preferente, la cubierta consiste en su totalidad o parcialmente de fibras con una tenacidad de por lo menos 2500 MPa, más particularmente, preferentemente de por lo menos 3000 MPa. La tenacidad de las fibras se mide en cada caso de acuerdo con el ASTM D-885. Si la cubierta tiene, además de las fibras con la fuerza mínima requerida, todavía las fibras adicionales, se prefiere si las fibras adicionales tienen una tenacidad menor. Esto significa que, el borde de salida de un proyectil, puede evitarse de manera ventajosa utilizando fibras con una fuerza alta, la cubierta, sin embargo, todavía no es necesariamente costoso o pesado debido a las fibras con una tenacidad inferior.

Preferentemente, la cubierta esencialmente está completamente envuelta por la cubierta protectora. Por consiguiente, el paquete antibalísticamente efectivo, preferentemente está envuelto por completo por la cubierta. También se puede concebir de manera evidente que la cubierta protectora esencialmente envuelta por completo por la cubierta. Eso significa que el paquete antibalísticamente efectivo y la cubierta protectora, estén envueltas esencialmente por completo por la cubierta.

Una envoltura esencialmente completa debe entenderse que significa que envuelve por lo menos el 80% de la superficie del objeto a ser envuelto. Sin embargo, preferentemente, en una envoltura completa, se envuelve la superficie completa del objeto a ser envuelto.

Las fibras para la cubierta, consisten preferentemente de polietileno, polipropileno, poliamida aromática, polibenzoxazol, polibenzotiazol, poliéster, poliamida, polímeros naturales, o fibras naturales (tales como, por ejemplo, algodón o lino). Adicionalmente, se concibe que la cubierta sea producida a partir de más de únicamente un tipo de fibra o más de únicamente un tipo de hilo.

Los laminados, preferentemente se forman de fibras que están entre una o más de los grupos de polietilenos con peso molecular ultra alto, polipropilenos con peso molecular ultra alto, poliamidas aromáticas, polibenzoxazoles o polibenzotiazoles. Un ejemplo de un hilo elaborado de fibras de polietileno con peso molecular ultra alto es Spectra® o Dyneema®. Un ejemplo para un hilo elaborado de poliamida aromática es Twaron®.

Desde luego, es posible que los laminados sean producidos a partir de más de únicamente un tipo de fibra o más de únicamente un tipo de hilo.

Las fibras para producir la cubierta y los laminados, preferentemente están disponibles en la forma de hilo. Los hilos para producir la cubierta y los laminados pueden ser hilos de filamentos múltiples, hilos de fibras básicas, o mezclas de filamentos múltiples y fibras básicas.

Los hilos, preferentemente forman una capa de hilo en el laminado.

Los hilos de la capa de hilo, preferentemente, están dispuestos en una estructura unidireccional en los laminados. Un ejemplo posible de una capa de hilo en una estructura unidireccional es Twaron® LFT GF4, el cual es vendido por Teijin Aramido GmbH. Sin embargo, también se prefiere que, si los hilos en la capa de hilo están dispuestos en una estructura de direcciones múltiples, o si los hilos están dispuestos en la capa de hilo como un tejido. Desde luego, también pueden estar construidos los laminados en forma diferente dentro del paquete antibalísticamente efectivo. Por ejemplo, el paquete puede formarse de laminados con hilos dispuestos en forma unidireccional en la capa de hilo y de laminados con una capa de tela tejida como la capa de hilo. Si la capa de hilo en los laminados se forma mediante una tela tejida, entonces, las telas de Twaron® T 751 , T 730, CT 716, CT 732, CT 714, CT 704, CT 707, CT 709, CT 612, CT 613, CT 615, CT 736 y/o T 750 de Teijin Aramido GmbH, son las utilizadas de manera preferida. También se puede concebir que las telas tejidas con capas adicionales puedan utilizarse como una capa de hilo, en donde la capa adicional no debe ser el material polimérico.

Los laminados, preferentemente, tienen un material polimérico en cada lado de la capa de hilo. Desde luego, también únicamente un lado de la capa de hilo puede tener un material polimérico, o el material polimérico puede ser dispuesto entre dos capas de hilo. Con respecto a un material polimérico entre dos capas de hilo, se hace referencia al documento WO 00/008411 A1 , el cual es introducido en la presente descripción como referencia y por consiguiente es parte de la descripción. Preferentemente, el material polimérico puede ser asignado al grupo de polímeros termoplásticos y/o elastómeros y/o durómeros. Las mezclas de los materiales poliméricos citados también se pueden concebir. El material polimérico es, por ejemplo, tenido o aplicado sobre la capa de hilo en la forma de una película y finalmente presionados dentro de un laminado por medio de calor y presión. Sin embargo, el material polimérico también puede ser dispuesto en la forma de una matriz, en la cual, los hilos son incrustados y los cuales, por ejemplo, pueden ser aplicados como un recubrimiento completamente líquido y únicamente parcialmente sobre los hilos. Adicionalmente, es posible que los hilos, antes de la formación de la capa de hilo ya estén recubiertos con el material polimérico, de manera que un uso adicional del material polimérico ya no es inevitablemente necesario. Los laminados, preferentemente son construidos en la forma que están descritos en el documento EP 1 241 432 A1. El documento EP 1 241 432 A1 , se introduce como una referencia debe comprenderse como parte de la presente descripción.

Un copolímero basado en polietileno, tal como, por ejemplo, Candal® de Lorica Research Limited, o un policarbonato, se pueden utilizar como el material polimérico.

La cubierta, preferentemente tiene una pluralidad de regiones de superficie, en donde las regiones de superficie, difieren preferentemente unas de las otras. Particularmente, preferentemente, las regiones de superficie difieren entre si con respecto a la masa presente por unidad de área, la elasticidad presente, los hilos utilizados, el conteo de hilos de los hilos utilizados y/o con respecto a la trama utilizada.

Adicionalmente, las regiones de superficie pueden también diferir unas de las otras con respecto a la densidad de malla presente. Las áreas de superficie pueden, por consiguiente, formarse con características diferentes dentro de la cubierta en una forma ventajosa.

La cubierta, preferentemente tiene una periferia y una región central, en donde la periferia envuelve los bordes del paquete antibalísticamente efectivo. La periferia y la región central pueden formar las regiones de superficie diferentes de la cubierta. Adicionalmente se prefiere que todos los bordes del paquete antibalísticamente efectivo estén esencialmente envueltos por completo por la periferia de la cubierta. Para la envoltura de borde esencialmente completa a través de la periferia, la periferia se desplaza inicialmente paralela al plano de extensión primario del laminado en una primera dirección, por esencialmente perpendicular al plano de extensión primario del laminado a lo largo de los bordes del laminado y finalmente otra vez paralelo al plano de extensión primario del laminado opuesto a la primera dirección. En consecuencia, los bordes están completamente ribeteados por la periferia. En una forma ventajosa, esto puede evitar que un proyectil, en lugar de un borde envuelto, salga de un orificio dentro del borde envuelto y lesione a las personas.

Preferentemente, la periferia de la cubierta tiene una masa superior por unidad de área y/o una elasticidad mayor que la región central de la cubierta.. La periferia puede ser, por ejemplo, debido a los hilos procesados en ésta o se debe a la trama presente en ésta, más estable, más elástica, y/o más fuerte que la región central de la cubierta. También, se puede concebir que los hilos estacionarios sean trabajados en la periferia. Es posible adicionalmente, que la periferia tenga un número superior de rutas de costura y/o relieves en contraste con la región central. Debido a estas medidas, únicamente la región de superficie (periferia) de la cubierta, la cual debe evitar una salida lateral del proyectil, sea diseñada en correspondencia. La región central puede ser provista como menos estable, menos elástica y/o con una mase inferior por unidad de área, y de esta manera sea más fácil y menos costosa de producir. Sin embargo, también se puede concebir, que la región central de la cubierta tiene una masa superior por unidad de área y/o una elasticidad mayor que la periferia de la cubierta.

La tela textil tejida, cuya cubierta es producida, generalmente puede tener una masa por unidad de área de entre 100 g/m2 y 700 g/m2. La masa por unidad de área es determinada, por consiguiente, preferentemente por medio de una muestra de material de un solo pliegue, en donde la muestra de material tiene aproximadamente de igual forma, tanta periferia como la región central. Adicionalmente, la cubierta completa o únicamente las regiones de superficie de la cubierta pueden, por ejemplo, ser producidas a partir de un hilo de filamentos múltiples con un conteo de hilos de 210 dtex a 3360 dtex.

Preferentemente, la cubierta tiene por lo menos una abertura, en la cual, el paquete antibalísticamente efectivo se puede insertar.

Si la cubierta tiene una pluralidad de salidas, las cuales surgen durante la producción de la cubierta y las cuales deben cerrarse después de lá producción, entonces éstas preferentemente son suturadas. Las costuras de conexión son creadas suturando dichas salidas. Preferentemente, el cierre de las salidas ocurre de manera que no se crean costuras de conexión en la periferia de la cubierta. Por ejemplo, en el caso de una cubierta de piezas múltiples, la parte frontal o la parte posterior pueden elaborarse más largas, de manera que cuando cierran la cubierta, la parte más larga es tendida sobre la salida y sobre la parte superior de la parte más corta de la cubierta. La parte más larga, reside de esta manera, preferentemente en la región central sobre la parte más corta. La parte más larga de la cubierta es suturada entonces a la parte más corta en la región central, de manera que la costura de conexión reside en la región central de la cubierta.

En el caso de una cubierta de piezas múltiples, los componentes de la cubierta pueden, por ejemplo, ser conectados entre sí en la periferia. En el caso de una cubierta de una pieza, la cubierta preferentemente no tiene salidas. Una cubierta sin salidas es, de este modo, una cubierta la cual, incluso durante la fabricación, es producida por completo sin bordes de salida. Por ejemplo, una estructura creada mediante tejido plano puede presentar una cubierta sin salidas. Si todos los bordes de la cubierta ya están cerrados mediante el tejido plano. Una cubierta de este tipo, es provista con una abertura después de la producción, en donde la abertura es provista para la inserción del paquete antibalísticamente efectivo. Esta abertura no se considera ser una salida (por ejemplo, una abertura de salida) de la cubierta. La abertura puede permanecer abierta después de la inserción del paquete antibalísticamente efectivo. Sin embargo, si la abertura debe estar cerrada, la abertura puede ser suturada o adherida o la abertura puede ser oculta o cubierta en una forma de cierre automática por medio de una región que se traslapa.

Preferentemente, la cubierta, y más preferentemente, la periferia de la cubierta se produce a partir de hilos elaborados de poli(p-fenilenotereftalamida), tales como aquellos vendidos, por ejemplo, bajo la marca comercial TA/VARON® de Teijin Aramido GmbH. Los hilos tienen una tenacidad de 3380 MPa de acuerdo con el ASTM D-885 y el hilo, preferentemente tiene un conteo de hilos de 550 dtex. Si la periferia es producida a partir de un hilo diferente que la región central, se debe concebir que se provoque que el área central sea producida, en comparación con la periferia, a partir de hilos con una fuerza menor y/o a partir de hilos que tiene un precio menor. Por ejemplo, la región central puede consistir de hilos de poliéster, hilos de algodón, hilos viscosos, o mezclas de los hilos citados.

La presente invención será descrita de manera subsiguiente con mayor detalle por medio de las figuras.

La figura 1 , muestra en forma esquemática una cubierta de una pieza de un paquete antibalísticamente efectivo.

La figura 2, muestra en forma esquemática en sección transversal un corte de un paquete antibalísticamente efectivo con una cubierta de una pieza.

La figura 3, muestra en forma esquemática un área parcial de una estructura de malla para una cubierta de una pieza.

La figura 4, muestra en forma esquemática una cubierta con orificios de bala.

Lista de los números de referencia 1 cubierta 2 abertura 3 regiones 4 periferia 5 región central 6 paquete antibalísticamente efectivo 7 laminado A periferia de la parte posterior B dirección C dirección D dirección E dirección R Distancia (del punto de entrada del proyectil al borde del paquete antibalísticamente efectivo I, II, III, IV orificio de bala En la figura 1 , se muestra en forma esquemática una costura 1 para un paquete antibalísticamente efectivo 6 (no mostrado en la figura 1). La cubierta 1 tiene una periferia 4 y una región central 5, la cual forma las diferentes regiones de superficie de la cubierta 1. La periferia 4 puede, por ejemplo, tener una estabilidad superior o una elasticidad superior, debido a que las fibras utilizadas o la trama presente en la misma, que una región central 5. Debido a que la región central 5 esencialmente no es necesario que tenga propiedades antibalísticas algunas, la región central 5, puede, por ejemplo, tiene una masa inferior por unidad de área que la periferia 4 y puede producirse a partir de hilos que no son antibalísticamente efectivas. Por este medio, la cubierta 1 es más ligera que una totalidad y su producción es menos costosa. La periferia 4 puede, por ejemplo, ser de 6 cm a 25 cm, particularmente, preferentemente de 10 cm a 18 cm y más particularmente, preferentemente de 13 cm a 15 cm de ancho. En la modalidad de la figura 1 , la cubierta 1 es tejida en una pieza, en donde en las regiones 3 de los lazos son transferidas para lograr una curva. Por este medio, una cubierta de una pieza 1 se crea sin producir aberturas de salida. Para producir una cubierta 1 sin salidas, la cubierta 1 puede, por ejemplo, ser producida sobre una máquina de tejido plano. Para la producción de una cubierta de una hoja 1 que utiliza la máquina de tejido plano, la parte Fontal y I aparte posterior de la cubierta de una pieza 1 son tejidas en un paso de trabajo. Para conectar la parte frontal y la parte posterior entre sí, los lazos en la región 3 son transferidos. Alternativamente a esto, para una cubierta tejida 1 , la periferia" 4 puede ser tejida en punta de tejido elástico de punto. La cubierta 1 , preferentemente tiene una abertura 2, a través de la cual, el paquete antibalísticamente efectivo 6 se inserta en la cubierta 1. La abertura 2 puede ser cerrada después de la inserción del paquete antibalísticamente efectivo 6, por ejemplo, mediante una costura o pegamento. Un hilo antibalisticamente efectiva, preferentemente se utiliza como una hebra de costura para este y la costura se mantiene tan pequeña como sea posible. Sin embargo, es particularmente preferible si el sello puede ser cambiado en la región central 5. Sin embargo, también es posible diseñar la abertura 2 de manera que una especie de lóbulo se forma sobre un lado de la abertura 2. Este lóbulo puede entonces, similar al cierre para un sobre, insertarse en la abertura 2 o cubrir la abertura 2 después de la inserción del paquete antibalísticamente efectivo 6.

Por este medio, se crea un cierre con cierre automático de la abertura 2. Esta cubierta puede, por ejemplo, producirse por completo a partir de hilos elaborados de poli(p-fenilenotereftalamida).

Una sección transversal de una parte del paquete antibalísticamente efectivo 6 con una parte de una cubierta inventiva 1 se muestra en forma esquemática en la figura 2. El paquete antibalísticamente efectivo 6 consiste de una pluralidad de laminados 7 superpuestos uno sobre el otro dentro del paquete antibalísticamente efectivo 6. Los laminados 7 se insertan en la cubierta de contención automática 1 a través de una abertura 2, de manera que los laminados 7 y de esta manera, el paquete antibalísticamente efectivo 6 está completamente envuelto por la cubierta 1. La periferia 4 de la cubierta 1 , de este modo, corre sobre y debajo de los laminados 7 y a lo largo de los bordes de los laminados 7. La región de borde de los laminados 7 en consecuencia, tiene dobladillos en la periferia 4 de la cubierta 1. Particularmente, preferentemente todas las regiones de borde de los laminados 7, sobre y debajo de los bordes, así como también, a lo largo de los bordes, son envueltos, o tienen dobladillos de la periferia 4 de la cubierta de una pieza 1 si un proyectil se desliza en alejamiento lateralmente, hacia arriba o hacia abajo sobre un laminado 7 del paquete antibalísticamente efectivo 6, el proyectil es frenado por la periferia 4 de la cubierta de una pieza 1.

Un corte de una estructura de malla para una cubierta de una pieza 1 , se muestra en la figura 3. El corte mostrado describe de esta manera, el patrón de tejido para una parte de una periferia 4 de la cubierta 1. Una periferia de la parte posterior A se produce mediante la combinación de una dirección de puntos que comprende puntos y lazos y una dirección de punto que únicamente comprende puntos. La fila B describe como un ejemplo, la producción de la parte frontal y la fila C describe como un ejemplo, la producción de la parte posterior, en donde la parte frontal y la parte posterior de la cubierta 1 se producen en una máquina de tejido plano en un paso de trabajo.

Un paquete antibalísticamente efectivo 6 con una cubierta 1 , después de una prueba de bombardeo, se muestra en forma esquemática en la figura 4. El paquete antibalísticamente efectivo 6 y la cubierta 1 recibieron disparos en cuatro ocasiones, mediante lo cual, cada orificio de bala I, II, III y IV, se indica con una cruz en un círculo. Las flechas dobles indican, en cada caso, una distancia R, en donde la distancia R es la distancia de un orificio de bala desde el borde de la cubierta 1 o desde el paquete antibalísticamente efectivo 6. Antes de que el paquete antibalísticamente efectivo 6 reciba los disparos, es girado junto con la cubierta 1 desde la posición mostrada en la figura 4 en la dirección D o la dirección E, en donde el ángulo de rotación es de 45° (véase en su estándar HOSDB, clase de amenaza balística HG 2). Durante las pruebas de bombardeo que se supone conducen a los orificios de bala I y III, el paquete antibalísticamente efectivo 6 y la cubierta 1 se hacen girar en la dirección E. Para que las pruebas de bombardeo formen los orificios de bala II y IV, el paquete antibalísticamente efectivo 6 y la cubierta 1 se hacen girar en la dirección D.

La presente invención será descrita con mayor detalle en los siguientes ejemplos.

EJEMPLOS Los paquetes antibalísticamente efectivos, formados a partir de laminados, fueron construidos de forma idéntica en las pruebas de bombardeo y en la prueba de resistencia a puñaladas, para los ejemplos de comparación, así como también para los ejemplos.

Cada paquete antibalísticamente efectivo, consiste de 26 capas superpuestas de "Pro-tector" de la compañía TenCate. Pro-tector consiste de un hilo de filamentos múltiples de para-amida de 930 dtex Í1000, tipo 2040, el cual es tejido en una tela (Twaron® CT 709, te Teijin Aramido GmbH), en donde una película termoplástica, de nombre comercial Candal®, de Lorica Research Limited, se lamina sobre ambos lados de la tela. Los hilos para producir la tela tienen una tenacidad de 3380 MPa medidos de acuerdo con el ASTM D-885. La tela tiene una trama plana de 1/1 , una masa por unidad de área de 200 g/m2, y un conteo de amenaza por centímetro de 10.5 en las direcciones de trenzado y trama.

EJEMPLO 1 Para el Ejemplo 1 , el paquete antibalísticamente efectivo se colocó en una cubierta tejida de una pieza, en donde el paquete antibalísticamente efectivo fue envuelto completamente por la cubierta de una pieza. El hilo Twaron® de 550 dtex f500, tipo 2040 de Teijin Aramido GmbH, se utilizó para producir la cubierta. El hilo para producir la cubierta tiene una fuerza de 3380 MPa medida de acuerdo con el ASTM D-885. La cubierta fue tejida utilizando una máquina de tejido plano CMS 530 que se puede programar de H. Stoll GmbH y Co. KG, en donde los lazos fueron transferidos para conectar la parte frontal de la cubierta con la parte posterior de la cubierta. La periferia de la cubierta fue tejida en una combinación de puntos y lazos, como se muestra en la figura 3, y tuvo un ancho de 13 cm y una masa por unidad de área de 395 g/m2. La región central de la cubierta tuvo una trama de derecha a izquierda y una masa por unidad de área de 326 g/m2. El paquete antibalísticamente efectivo se insertó dentro de la cubierta a través de una abertura con una longitud de 20 cm. La abertura reside en la periferia de la cubierta y por último, no se cerró. El peso del paquete antibalísticamente efectivo con la cubierta inventiva fue de 93 g.

EJEMPLO 2 La cubierta se produjo de acuerdo con el Ejemplo 1 para la cubierta de acuerdo con el Ejemplo 2, está cubierta se cortó para abrirse en la periferia de manera que se crearon tanto una parte frontal como una parte posterior. La parte frontal y la parte posterior, en última instancia fueron suturadas una con la otra nuevamente en la periferia, en donde se utilizaron dos costuras de fijación. Un hilo de aramida de 840 dtex, f1000, tipo 2000, se utilizó como el hilo para coser. El peso de la cubierta y el paquete antibalísticamente efectivo fue de 1411 g. La región central de la cubierta tuvo una masa por unidad de área de 326 g/m2. La periferia de la cubierta y una pasa por unidad de área de 395 g/m2.

EJEMPLO 3 La cubierta para el Ejemplo 3, se produjo en una pieza utilizando una máquina de tejido plano de acuerdo con el mismo método y en la misma forma que para la cubierta para el Ejemplo 1. Sin embargo, un hilo mezclado de 50% de algodón y 50% de poliacrílico con una densidad lineal de Nm28/2 se utilizó como el hilo para la cubierta. Los hilos de este tipo están disponibles, por ejemplo, de AS Schaefer Garne GmbH ó WGF. El peso de la cubierta y el paquete antibalístícamente efectivo fue de 1423 g. El peso total de la cubierta fue de 133 g.

EJEMPLO DE COMPARACIÓN 1 Para el Ejemplo de comparación 1 , el paquete antibalísticamente efectivo fue envuelto por completo por una cubierta de comparación. La cubierta de comparación comprendió una parte frontal de cubierta y una parte posterior de cubierta, ambas de las cuales fueron cortadas a partir de capas de tela. La parte frontal de cubierta y la parte posterior de cubierta fueron cocidas juntas una con la otra utilizando un hilo de aramida 840 dtex f1000, tipo 2000, en donde dos costuras de fijación circunferenciales dobles se utilizaron para esta en la periferia. Las capas de tela para la parte frontal de cubierta y la parte posterior de cubierta fueron producidas a partir de un hilo de aramida 550 dtex f500, tipo 2040, utilizando un telar afilado. Las capas de tela para la cubierta de comparación tuvieron una trama plana 1/1 y un conteo de filamentos de 110 por 10 cm en las direcciones de trenzado y trama. Dichas capas de tela son conocidas, por ejemplo, bajo el nombre comercial CT 612, de Teijin Aramido GmbH. El peso de la cubierta de comparación con el paquete antibalísticamente efectivo fue de 1339 g. La cubierta de comparación no tiene región central y no tiene periferia con propiedades diferentes.

EJEMPLO DE COMPARACIÓN 2 El paquete antibalísticamente efectivo se construyó para el Ejemplo de comparación 2 como los paquetes antibalísticamente efectivos para los Ejemplos y el Ejemplo de comparación 1. El paquete antibalísticamente efectivo para el Ejemplo de comparación 2, sin embargo, no se envolvió con una cubierta o por una cubierta de comparación.

Los paquetes antibalísticamente efectivos se insertaron para los Ejemplos y para el Ejemplo de comparación 1 , a través de una abertura en las cubiertas o en la cubierta de comparación, respectivamente, en donde los paquetes antibalísticamente efectivos fueron envueltos por completo por la cubierta o por la cubierta de comparación, respectivamente. Para los ejemplos, las aberturas se localizaron en las cubiertas a 3.5 cm desde el borde de doblez inferior de la periferia. Para la cubierta de comparación, una porción de la costura para conectar la parte frontal y la parte posterior se dejó abierta con el objeto de tener la capacidad de insertar el paquete antibalísticamente efectivo. Esta porción de la costura se cerró mediante costura después de la inserción del paquete antibalísticamente efectivo y antes de disparar al paquete.

Los paquetes antibalísticamente efectivos con las cubiertas respectivas de acuerdo con el Ejemplo de comparación 1 , los ejemplos, y el paquete antibalísticamente efectivo de acuerdo con el Ejemplo de comparación 2, recibieron balazos de acuerdo con el Estándar británico HOSDB, clase HG 2 desde una distancia de 5 m. Todos los paquetes antibalísticamente efectivos recibieron disparos de manera que los orificios de bala I, II, III y IV se crearon, en donde -como se especificó en la descripción para la figura 4- el paquete antibalísticamente efectivo y la cubierta se voltearon en consecuencia en las direcciones D o E. Una capa de espuma de 5 mm, de Alanto Limited, nombre del producto Protect-a-cell 1 de nitrilo de vinilo, se colocó sobre el lado de los laminados orientados en alejamiento del lado que recibe el disparo en y dentro de la cubierta para el ejemplo de comparación, así como también para los ejemplos. El trauma resultante debajo de los paquetes antibalísticamente efectivos y las cubiertas se determinó por medio de un bloque de arcilla de moldear Roma, la cual, igualmente se colocó sobre el lado de los laminados que se orientan en alejamiento del lado que recibe el disparo, aunque fuera de la cubierta. Las pruebas de bombardeo fueron conducidas para los ejemplos y para el ejemplo de comparación a un ángulo de 45°.

Prueba de bombardeo 1 Calibre: 9 mm Para Munición: VMR/DM11 CUADRO 1 Es evidente a partir del Cuadro 1 , que una cubierta de una pieza o piezas múltiples puede evitar la salida de la periferia, si la cubierta de una pieza o piezas múltiples está tejida. Es particularmente evidente a partir del Ejemplo 3, que incluso cuando se utilizan hilos esencialmente que no son antibalísticamente efectivos para producir una cubierta tejida, una salida de proyectil lateral de la cubierta, y por consiguiente, del artículo resistente a la penetración puede evitarse por lo menos en el 50% de los casos. Una cubierta elaborada de hilos antibalísticamente efectivos, que sin embargo se produjeron al coser dos capas de tela juntas (Ejemplo de comparación 1), pueden, por el contrario, no evitar la salida periférica de un proyectil. El Ejemplo de comparación 2, debe aclarar que, para un tiro disparado a un ángulo de 45° en un paquete laminado como un paquete antibalísticamente efectivo, el proyectil saldrá lateralmente del paquete antibalísticamente efectivo. Sin la cubierta inventiva para el paquete antibalísticamente efectivo, el proyectil también sale entonces del artículo resistente a la penetración, lo cual tiene como resultado un riesgo de lesión del portador o las personas que permanecen en proximidad cercana.

Prueba de bombardeo 2 Calibre: 0.357 Magnum Munición: TMF/REM La munición utilizada en la Prueba de bombardeo 1 , generalmente se deforma de manera menos fuerte a partir del impacto y penetración de los laminados que el tipo TMF/REM de munición (Prueba de bombardeo 2). De este modo, el riesgo de una salida lateral del proyectil desde el paquete antibalísticamente efectivo es mayor que para el tipo de munición utilizado en la Prueba de bombardeo 2. Con base en este conocimiento y el hecho de que una cubierta tejida que ya ha sido contenida , al tipo de deformación menos fuerte de la munición, se decidió prescindir de un tiro utilizando la munición TMF/REM en los paquetes con la cubierta de acuerdo con los Ejemplos 2 y 3. Por consiguiente, en la Prueba de bombardeo 2, únicamente un paquete con una cubierta, construida de acuerdo con el Ejemplo 1 , y un paquete con una cubierta de comparación -como se describió en el Ejemplo de comparación 1- en donde se disparó.

CUADRO 2 En la Prueba de bombardeo 2 también, los disparos penetraron varios de los laminados, posteriormente se deslizaron a lo largo de los laminados y fueron detenidos por la cubierta tejida de una pieza (Ejemplo 1 ).

Una salida periférica del proyectil, de esta manera, podría evitarse, cuando se utiliza este tipo de munición también, para todas las pruebas de bombardeo de la cubierta tejida de una pieza. Cuando se utiliza una cubierta tramada, por el contrario, el proyectil podría no detenerse, este penetró la cubierta de comparación (Ejemplo de comparación 1) y salió del artículo resistente a la penetración. Independientemente del uso de un hilo antibalísticamente efectivo para producir la cubierta de comparación, una salida periférica del proyectil, y por consiguiente, una lesión a las personas, de esta manera no puede ser evitada por una cubierta de comparación tramada.

Durante las pruebas de bombardeo para un ángulo de tiro, los proyectiles inicialmente penetran las cubiertas y varios de los laminados, mediante lo cual, la energía cinética de los proyectiles se reduce y en consecuencia se disminuye la velocidad de los mismos. Si su energía cinética es demasiado baja para penetrar un laminado adicional, entonces los proyectiles se deslizan a lo largo del laminado. La cubierta inventiva está diseñada en la periferia, de manera que dicho proyectil puede ser atrapado o detenido. Por este medio, el proyectil permanece dentro de la cubierta inventiva y por consiguiente dentro del paquete antibalísticamente efectivo.

Prueba de resistencia a puñaladas Un artículo, construido como en el Ejemplo 1 , y un artículo, construido como en el Ejemplo de comparación 2 (es decir, sin una cubierta), fueron probados para su resistencia a puñaladas, en donde la prueba ocurrió de acuerdo con el estándar Británico HOSDB. La clase de protección a ser examinada fue KR 1. La resistencia a las puñaladas se probó utilizando un cuchillo, en donde el cuchillo cayó con una energía de 36 Joules sobre el paquete antibalísticamente efectivo con la cubierta (Ejemplo 1) y respectivamente, sin la cubierta (Ejemplo de comparación 2). Una capa de espuma de 5 mm, de Alanto Limited, Nombre del producto, Protect-a-cell 1 de nitrilo de vinilo se colocó sobre el lado de los laminados orientados en alejamiento del lado que está siendo amenazado en el Ejemplo 1 y en el Ejemplo de comparación 2. La capa de espuma se colocó dentro de la cubierta en el Ejemplo 1. El cuadro 3, enlista la penetración del artículo de acuerdo con el Ejemplo 1 y de acuerdo con el Ejemplo de comparación 2.

CUADRO 3 Es evidente a partir del Cuadro 3, que la cubierta, construida como se describió en el Ejemplo 1 , conduce a un mejoramiento de las propiedades de resistencia a puñaladas de un artículo. Fue completamente sorprendente para un experto en la materia y no se esperaba que una cubierta tejida pueda evitar la salida de los proyectiles de un artículo, así como también mejorar las propiedades de resistencia a la puñalada del artículo. Debido a que la cubierta disminuye la penetración del artículo en comparación con un artículo sin una cubierta, se puede concebir que el paquete de laminados para una resistencia a las puñaladas en comparación, pudieran requerir menos capas de laminado de lo que podría ser necesario para un artículo sin una cubierta. Por este medio, el peso del paquete, y de esta manera el peso del artículo, pueden reducirse de manera ventajosa.

Claims (15)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un artículo resistente a la penetración que comprende por lo menos un paquete (6) de laminados (7) elaborados de por lo menos una capa que comprende fibras con una tenacidad de por lo menos 2000 MPa de acuerdo con el ASTM D-885 y por lo menos un material polimérico, en donde el por lo menos un paquete (6) está envuelto por una primera cubierta protectora separada, caracterizado porque por lo menos un paquete (6) esencialmente está envuelto por completo por una segunda cubierta separada (1), en donde la segunda cubierta separada (1) está tejida como una pieza o como piezas múltiples.

2. - El artículo resistente a la penetración de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la segunda cubierta separada (1 ) consiste por lo menos parcialmente de fibras con una tenacidad de por lo menos 900 MPa de acuerdo con el ASTM D-885.

3. - El artículo resistente a la penetración de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la segunda cubierta separada (1 ) consiste por lo menos parcialmente de fibras con una tenacidad de por lo menos 1160 MPa de acuerdo con el ASTM D-885.

4. - El artículo resistente a la penetración de conformidad con la reivindicación 1 , 2 ó 3, caracterizado además porque la segunda cubierta separada (1) esencialmente está envuelta por completo por la primera cubierta protectora separada.

5. - El artículo resistente a la penetración de conformidad con por lo menos una de las reivindicaciones anteriores 1 a 4, caracterizado además porque las fibras en los laminados (7) están dispuestas en una estructura unidireccional.

6. - El artículo resistente a la penetración de conformidad con por lo menos una de las reivindicaciones anteriores 1 a 4, caracterizado además porque las fibras en los laminados (7) están dispuestas en una estructura multidireccional.

7. - El artículo resistente a la penetración de conformidad con por lo menos una de las reivindicaciones anteriores 1 a 4, caracterizado además porque las fibras en los laminados (7) están dispuestas como un tramado.

8. - El artículo resistente a la penetración de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque las fibras en los laminados (7) están entre uno o más de los grupos de polietilenos con peso molecular ultra alto, polipropilenos con peso molecular ultra alto, poliamidas aromáticas, polibenzoxazoles o polibenzotiazoles.

9. - El artículo resistente a la penetración de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque las fibras de la segunda cubierta separada (1) están entre uno o más de los grupos de polietilenos, polipropilenos, poliamidas aromáticas, polibenzoxazoles, polibenzotiazoles, poliésteres, poliamidas, polímeros naturales o fibras naturales.

10. - El articulo resistente a la penetración de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el material polimérico es asignado al grupo de polímeros termoplásticos, elastómeros o durómeros o mezclas de los mismos.

1 1. - El artículo resistente a la penetración de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque la segunda cubierta separada (1) tiene una pluralidad de regiones de superficie, en donde las regiones de superficie difieren unas de las otras.

12. - El artículo resistente a la penetración de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque las regiones de superficie difieren unas de las otras con respecto a la masa por unidad de área presente, las elasticidades presentes, los hilos utilizados, el conteo de hilos de los hilos utilizados y/o con respecto a las tramas utilizadas.

13. - El artículo resistente a la penetración de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque la segunda cubierta separada (1) tiene una periferia (4), en donde la periferia (4) envuelve los bordes del por lo menos un paquete (6).

14.- El artículo resistente a la penetración de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque la segunda cubierta separada (1 ) tiene una región central (5).

15.- El artículo resistente a la penetración de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque la segunda cubierta separada (1) tiene por lo menos una abertura (2) en la cual, puede insertarse el por lo menos un paquete (6).