MXPA01001324A - Material resistente a armas punzocortantes - Google Patents

Abstract

Se describe un material resistente a armas punzocortantes fabricado de por lo menos dos telas tejidas unidas mediante una película de polímero, por medio de la cual las telas comprenden hilos con una resistencia a la tracción de por lo menos 900 MPa y la película de polímero que une a las telas tiene una resistencia a la tracción de por lo menos 10 MPa, caracterizado además porque la película de polímero que une a las telas tiene un módulo de flexión de 1500 a 4500 MPa.

Description

MATERIAL RESISTENTE A ARMAS PUNZOCORTANTES MEMORIA DESCRIPTIVA La invención se refiere a un material resistente a armas punzocortantes fabricado de por lo menos dos telas tejidas unidas mediante una película de polímero, por medio de la cual las telas tejidas consisten de hilos con una resistencia a la tracción de por lo menos 900 MPa y la película de polímero que une a las telas tiene una resistencia a la atracción de por lo menos 10 MPa; a un paquete resistente a armas punzocortantes; y al uso de un paquete resistente a armas, punzocortantes para la elaboración de ropa protectora. Un material resistente a armas punzocortantes de este tipo se conoce del documento WO 97/21334, según el cual la película de polímero descrita en el mismo tiene un módulo de flexión de 42 a 1000 MPa. En los ejemplos de esa publicación, se requieren claramente de 38 a 45 capas de este material resistente a armas punzocortantes para proveer la protección contra armas punzocortantes que la especificación considere suficiente. La evaluación de la calidad de la resistencia a armas punzocortantes se realiza según se informa de acuerdo con la norma CEN/TC 162/WG 5 N 479. De acuerdo con esta norma, se van a utilizar dos navajas diferentes, con las cuales la penetración de cada navaja a más de 20 mm se considera como una protección suficiente contra armas punzocortantes. No es evidente qué navaja se utilizó en el WO 97/21334. Debido al elevado número claramente requerido de capas de material resistente a armas punzocortantes, se obtiene una comodidad de uso reducida si la ropa protectora se fabrica utilizando este material resistente a armas punzocortantes, puesto que el gran número de capas hacen la ropa muy pesada y muy rígida. Todavía persiste el problema de proveer un material resistente a armas punzocortantes del tipo mencionado inicialmente que ofrece una comodidad de uso mejorada comparada con la de los materiales resistentes a armas punzocortantes de la técnica anterior. También existe el problema de mejorar la efectividad de los materiales resistentes a armas punzocortantes. De acuerdo a la invención, se ha descubierto ahora que con un material resistente a armas punzocortantes elaborado de por lo menos dos telas tejidas unidas mediante una película de polímero, por medio de la cual las telas se fabrican con hilos que tienen una resistencia a la tracción de por lo menos 900 MPa y la película de polímero que une a las telas tiene una resistencia a la tracción de por lo menos 10 MPa, la efectividad es mejorada de manera significativa si la película de polímero que une a las telas tiene un módulo de flexión de 1500 a 4500 MPa. De manera sorprendente, se ha descubierto que, al utilizar dicha película de polímero, se requieren de un número mucho menor de capas para proveer una protección efectiva contra armas punzocortantes mayor que en el caso de los materiales resistentes a armas punzocortantes de la técnica anterior.

Esto resulta ventajoso si la película de polímero tiene un alargamiento al romperse de por lo menos 80%, por ejemplo 100% ó 120%. Como es también el caso en el documento WO 97/21334, el módulo de flexión en la presente invención se determinará conforme a ASTM D-790, la resistencia a la tracción de la película conforme a ASTM D-638, el alargamiento a la ruptura conforme a ASTM D-638, y la resistencia a la tracción del hilo conforme a ASTM D-885. Se ha demostrado que es especialmente favorable que el material resistente a armas punzocortantes de la invención comprenda dos telas tejidas laminadas mediante una película de polímero. De preferencia, los hilos que forman las telas tejidas tienen una resistencia a la tracción de 900 a 8000 MPa. Se ha demostrado que es particularmente ventajoso que los hilos que forman las telas tengan una resistencia a la tracción de 1500 a 6000 MPa, en particular de 3000 a 6000 MPa. A este respecto, prácticamente todos los hilos adecuados para el uso en cuanto a protección balística, tales como hilos elaborados de poliolefina, en particular polietileno, proveniente de poliamida, poliimida, poliéster, o poli (p-fenilen-2,6-benzobisoxazol). Se ha demostrado que los hilos elaborados de aramida son específicamente favorables. Con el material resistente a armas punzocortantes de la invención, se ha demostrado que es especialmente ventajoso si la película de polímero que une a las telas tienen un módulo de flexión de 1500 a 4500 MPa, en particular desde 2000 hasta 3000 MPa. Los polímeros adecuados son PVC duros, con un módulo de flexión entre 3500 y 4000 MPa, o poliuretanos con un módulo de flexión entre 4000 y 4500 MPa. Se ha demostrado que los policarbonatos son particularmente favorables. Dicho policarbonato, por ejemplo, marcado con el nombre LEXAN 103 por GE Plastics. El LEXAN 103 tiene un módulo de flexión de 2500 MPa, una resistencia a la tracción de 70 MPa, y un alargamiento a la ruptura de 120%. Para las telas utilizadas para el material resistente a armas punzocortantes de la invención, se ha demostrado en forma satisfactoria que las telas tienen un ligamento tafetán, especialmente si tienen una densidad de tela, calculada según Walz, de 25 a 80%, de preferencia de 25 a 60%. La densidad de la tela según Walz se calcula de acuerdo a la siguiente fórmula: DG = (dk + ds)2-fk-fs en donde dk = diámetro de la sustancia del hilo de urdimbre en mm ds = diámetro de la sustancia del hilo de trama en mm fk = filamentos de urdimbre por cm fs = filamentos de trama por cm El diámetro de la sustancia dk o ds de los hilos se calcula como sigue: d = (título)54 / 88.5 • (densidad)72 en donde d es ya sea dk o ds, el título del hilo correspondiente está en dtex, y la densidad del hilo está en g/cm3. Los valores proporcionados anteriormente aplican en particular a las telas con ligamento tafetán. Si se aplican otros valores distintos a los del ligamento tafetán, se debe incluir un factor de corrección de ligamento en el cálculo. Para este factor de corrección de ligamento, se utilizan los siguientes valores para las telas con ligamentos específicos: La densidad de la tela DG calculado de acuerdo a la fórmula Walz se multiplica por estos factores de corrección. La densidad de la tela DG de acuerdo a Walz es una cantidad expresada en %. En el caso de telas muy densas, los valores pueden exceder el 100%. El material resistente a armas punzocortantes de la invención se adecúa de manera óptima para la fabricación de paquetes resistentes a armas punzocortantes que tienen capas múltiples de material resistente a armas punzocortantes de la invención. Esto es especialmente favorable para un paquete resistente a armas punzocortantes de la invención que tienen de 6 a 30, de preferencia 10 a 25 capas de material resistente a armas punzocortantes de la invención y posiblemente capas adicionales elaboradas de otros materiales. Para un manejo mejorado, esto es ventajoso si, en el paquete de protección contra armas punzocortantes de la invención se colocan varias o todas las capas en una envoltura elaborada de un material textil. El paquete resistente a armas punzocortantes de acuerdo con la invención se adecúa de manera óptima para la fabricación de ropa protectora. La invención se explicará con más detalle con base en los siguientes ejemplos: Las telas tejidas se fabricaron con ligamento tafetán de hilos aramídlcos con un título de 840 dtex y una resistencia a la tracción de 3600 MPa. La densidad de la tela de acuerdo a Walz fue de 46%, y el peso de las telas de 215 g/m2. Una película de polímero elaborada de policarbonato (LEZAN 103), se encuentra colocada entre dos telas con un peso específico de 135 g/m2. La laminación de las dos telas con la película de polímero se llevo a cabo con una temperatura en un rango de 220 a 230°C y una presión de 10 bar. Varios números de estos laminados se colocaron en una envoltura elaborada de una tela tejida de poliamida y la profundidad de la penetración de las navajas 1 y 2 (una navaja inglesa (no. 1) y una navaja alemana) determinadas conforme a CEN/TC 162/WG 5 N 479. Cuando el paquete resistente a armas punzocortantes consistió de 8 laminados, hubo una penetración de únicamente 10 mm con la navaja 1. Cuando se utilizaron menos de 10 laminados en la envoltura, no se percibió una penetración con la navaja 1 , puesto que una penetración de 25 mm se percibió con la navaja 2. Después de que se han colocado 15 laminados uno sobre otro en la envoltura, hubo una penetración de tan sólo casi 5 mm con la navaja 2, puesto que la penetración con la navaja 1 no fue percibida. Con la navaja 1 , se observó también que la punta de la navaja se dobló después de la prueba. En el caso de 20 laminados en la envoltura la penetración no fue percibida incluso con la navaja 2. En una prueba adicional, las telas tejidas se produjeron con hilos de aramida con un título de 840 dtex y una resistencia a la tracción de 3600 MPa en ligamento tafetán. La densidad de la tela de acuerdo a Walz fue de 30% y el peso de la tela de 170 g/m2. Una capa de polímero elaborada de policarbonato (LEXAN 103) con un peso específico de 135 g/m2 se colocó entre dos telas. La laminación de dos telas con la película de polímero se llevó a cabo con una temperatura en un rango de 220 a 230°C y una presión de casi 10 bar. Varios números de estos laminados se colocaron en una envoltura elaborada de una tela tejida de poliamida y la profundidad de la penetración de las navajas 1 y 2 (una navaja inglesa (no. 1) y una navaja alemana) determinadas conforme a CEN/TC 162/WG 5 N 479. Cuando el paquete resistente a armas punzocortantes consistió de 8 laminados, hubo una penetración de tan sólo 10 mm con la navaja 1. Cuando se utilizaron menos de 10 laminados en la envoltura, la penetración fue percibida por la navaja 1 , puesto que no se ha cumplido con los requisitos del estándar para la navaja 2. Después de que se han colocado 15 laminados uno sobre otro en la envoltura, hubo una penetración de únicamente casi 10 mm con la navaja 2, puesto que la penetración de nuevo no fue percibida con la navaja 1.

Claims (12)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un material resistente a armas punzocortantes elaborado de por lo menos dos telas tejidas unidas mediante una película de polímero, por medio de la cual las telas comprenden hilos con una resistencia a la tracción de por lo menos 900 MPa y la película de polímero que está unida a las telas tiene una resistencia a la tracción de por lo menos 10 MPa, caracterizado además porque la película de polímero que une a las telas tiene un módulo de flexión de 1500 a 4500 MPa.

2.- El material resistente a armas punzocortantes de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende dos telas laminadas unidas mediante una película de polímero.

3.- El material resistente a armas punzocortantes de conformidad con las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado además porque los hilos que forman las telas tienen una resistencia a la tracción de 900 a 8000 MPa.

4.- El material resistente a armas punzocortantes de conformidad con las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado además porque la película de polímero que une a las telas tiene un módulo de flexión de 2000 a 3000 MPa.

5.- El material resistente a armas punzocortantes de conformidad con las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado además porque las telas tienen un ligamento tafetán.

6.- El material resistente a armas punzocortantes de conformidad con las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado además porque las telas tienen una densidad de tela, calculada según Walz, de 25 a 80%.

7.- El material resistente a armas punzocortantes de conformidad con las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado además porque la película de polímero que une a las telas contiene policarbonato.

8.- Un paquete resistente a armas punzocortantes que contiene una pluralidad de capas de material resistente a armas punzocortantes de conformidad con una o más de las reivindicaciones 1 a 7.

9.- Un paquete resistente a armas punzocortantes de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque contiene de 6 a 30 capas de material resistente a armas punzocortantes de acuerdo con una o más reivindicaciones 1 a 7 y posiblemente capas adicionales.

10.- Un paquete resistente a armas punzocortantes de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque contiene de 10 a 25 capas de material resistente a armas punzocortantes de acuerdo con una o más reivindicaciones 1 a 7.

11.- Un paquete resistente a armas punzocortantes de conformidad con una o más de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado además porque una pluralidad de capas o todas las capas se colocan en una envoltura elaborada de un material textil.

12.- El uso de un paquete resistente a armas punzocortantes de conformidad con una o más de las reivindicaciones 8 a 11 para la fabricación de ropa resistente a armas punzocortantes.