NO321991B1 - Stikkmotstandsdyktig materiale, stikkresistent pakning samt anvendelse av den stikkresistente pakning - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et stikkresistent materiale, omfattende i det minste flere enn et laminat som består av to vevede tekstiler som er laminert sammen med en polymerfilm, slik at dé to vevede tekstiler er forenet via polymerfilmen; en stikkresistent pakning og anvendelse av den stikkresistente pakning for fremstilling av stikkresistente klesplagg.

Et stikkmotstandsdyktig materiale av denne type er kjent fra WO 97/21334, hvor polymerfilmen beskrevet deri skal ha en bøyestyrke (bøyningsmodul) på 42 til 1.000 MPa. Fra eksemplene i denne publikasjon er det klart nødvendig med 38 til 45 lag av dette stikkmotstandsdyktige materiale til å gi den stikkbeskytteise som beskrivelsen betrakter som tilstrekkelig. Bedømmelsen av den stikkmotstandsdyktige kvalitet er angitt utført i samsvar med CEN/TC 162/WG 5 N 479. Ifølge denne standard anvendes det to forskjellige kniver, idet penetrasjon av hver kniv opptil 20 mm anses som en tilstrekkelig stikkbeskytteise. Hvilken kniv som ble anvendt i WO 97/21334 er ikke klatt. På grunn av det klart nødvendige høye antall lag i det stikkmotstandsdyktige materiale resulterer nedsatt bærerkomfort hvis det frem-stilles beskyttelsesklær ved bruk av dette stikkmotstandsdyktige materiale, etter som det store antall lag gjør klesplaggene både meget tunge og stive.

Problemet har bestått ved å tilveiebringe et stikkmotstandsdyktig materiale av den til å begynne med anførte type som frembyr forbedret bærerkomfort sam-menlignet med den tilsvarende for tidligere kjente stikkmotstandsdyktige materialer. Problemet har også foreligget med å forbedre effektiviteten av stikkmotstandsdyktige materialer.

Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved et stikkresistent materiale ifølge innledningen av beskrivelsen og som er kjennetegnet ved at tekstilene omfatter gam med en strekkstyrke på minst 900 MPa, og polymerfilmen som forener tekstilene har en strekkstyrke på minst 10MPa og en bøyestivhet på 1.500 til 4.500 MPa.

Målene oppnås videre ved en stikkresistent pakning, kjennetegnet ved at den inneholder flere lag av stikkresistent materiale.

Målene ved oppfinnelsen oppnås også ved en anvendelse av den stikkresistente pakning for fremstilling av stikkresistente klesplagg.

Det er overraskende oppdaget at ved bruk av en slik polymerfilm kreves signifikant færre lag for å tilveiebringe effektiv stikkbeskytteise enn i tilfelle med de tidligere kjente stikkmotstandsdyktige materialer.

Det er fordelaktig hvis polymerfilmen har en bruddforlengelse på minst 80%, for eksempel 100% eller 120%.

Som også er tilfelle i WO 97/21334 bestemmes bøyestivhet ved den foreliggende oppfinnelse i samsvar med ASTM D-790, strekkstyrken av filmen bestemmes i samsvar med ASTM D-638, bruddforlengelsen i samsvar med ASTM D-638, og strekkstyrken av garnet i samsvar med ASTM D-885.

Det har vist seg særlig gunstig at det stikkresistente materialet ifølge oppfinnelsen omfatter to vevede stoffer forenet via polymerfilmen.

Foretrukket har gamene som danner de vevede stoffer en strekkstyrke på 900 til 8.000 MPa. Det har vist seg særlig fordelaktig at garnene som danner stoffene har en strekkstyrke på 1.500 til 6.000 MPa, særlig 3.000 til 6.000 MPa. I denne forbindelse er således praktisk talt alle garn egnet for bruk ved ballistisk be-skyttelse, som garn fremstilt fra polyolefin, spesielt polyetylen, fra polyamid, po-lyimid, polyester eller poly (fenylen-2,6-benzbisoksasol). Særlig har gam fremstilt fra aramider vist seg særlig fordelaktige.

Med stikkresistente materialer ifølge oppfinnelsen har det vist seg særlig fordelaktig hvis polymerfilmen som forener stoffene har en bøyestivhet på 1.500 til 4.500 MPa, spesielt fra 2.000 til 3.000 MPa. Egnede polymerer er hard-PVC med en bøyestyrke på mellom 3.500 og 4.000 MPa, eller polyuretaner med en bøye-styrke mellom 4.000 og 4.500 MPa.

Polykarbonater har vist seg særlig gunstige. Et slikt polykarbonat er f.eks. det som selges under betegnelsen «LEXAN» 103 av GE Plastics. «LEXAN» 103 har en bøyestyrke på 2.500 MPa, en strekkstyrke på 70 MPa og en bruddforlengelse på 120%.

For stoffene anvendt for det stikkmotstandsdyktige materialet ifølge oppfinnelsen har det vist seg mest fordelaktig at de har en lerretsvevning, særlig hvis de har en stoffdensitet, beregnet ifølge Walz, på 25 til 80%, foretrukket 25 til 60%.

Stoffdensiteten ifølge Walz beregnes ved hjelp av den følgende formel:

hvori

dk = substansdiameter av varpgamet i mm

ds = substansdiameter av veftgarnet i mm

fk = varptråder pr cm

fs = vefttråder pr. cm

Substansdiameteren dk eller ds av garnene beregnet som følger:

d = (titer)<1>'<2> / 88,5 . (densitet)172

hvori d er enten dk eller ds, titeren av det tilsvarende garn er «dtex», og densiteten av garnet er i g/cm<3>.

Verdiene gitt i det foregående vedrører spesielt stoffer med lerretsvevning. Hvis andre vevninger enn lerretsvevning anvendes må det inkluderes en vevningskorreksjonsfaktor i formelen. For denne vevningskorreksjonsfaktor anvendes de følgende verdier for stoffer med spesielle vevninger:

Stoffdensiteten DG beregnet ifølge Walz-formelen multipliseres med disse korreksjonsfaktorer.

Stoffdensiteten DG ifølge Walz er en kvantitet uttrykt i prosent. I tilfellet av meget kompakte stoffer kan verdiene overstige 100%.

Det stikkmotstandsdyktige materialet ifølge oppfinnelsen er optimalt egnet for fremstilling av stikkmotstandsdyktige pakninger som har flere lag av det stikkresistente materialet ifølge oppfinnelsen. Det er særlig gunstig at en stikkmotstandsdyktig pakning ifølge oppfinnelsen har 6 til 30, foretrukket 10 til 25 lag av det stikkmotstandsdyktige materialet ifølge oppfinnelsen og eventuelt ytterligere lag fremstilt fra andre materialer. For forbedret håndtering er det fordelaktig hvis flere eller alle lag i stikkbeskyttelsespakningen ifølge oppfinnelsen er anbrakt i en omhylling fremstilt av et tekstilmateriale.

Den stikkresistente pakningen i samsvar med oppfinnelsen er optimalt egnet for en fremstilling av beskyttelsesklær.

Oppfinnelsen skal forklares mer detaljert på basis av de følgende eksemp-ler: Vevede stoffer ble fremstilt i lerretsvevning fra aramidgarn med en titer på 840 dtex og en strekkstyrke på 3.600 MPa. Stoffdensiteten ifølge Waltz var 46%, vekten av stoffene 215 g/m<2>. En polymerfilm fremstilt fra polykarbonat («LEXAN» 103), med en spesifikk vekt på 135 g/m<2>, ble anbrakt mellom to stofflag. Lamineringen av de to stofflag med polymerfilmen ble gjennomført i et temperaturområde fra 220 til 230°C og et trykk på omtrent 10 bar. Forskjellige antall av disse laminater ble anbrakt i en omhylling fremstilt fra et vevet polyamidstoff og penetrasjonsdybden av knivene 1 og 2 (en engelsk (nr. 1) og en tysk kniv (nr. 2)) ble bestemt i samsvar med CEN/TC 162/WG 5 N 479. Når den stikkmotstandsdyktige pakning bestod av 8 laminater, var der en penetrasjon på bare 10 mm med kniv 1. Når det ble anvendt så få som 10 laminater i omhyllingen ble det ikke notert noen penetrasjon ved kniv 1, mens en penetrasjon på 25 mm ble notert med kniv 2. Etter at 15 laminater var blitt anordnet det ene på det andre i omhyllingen var det en penetrasjon på bare omtrent 5 mm med kniv 2, mens penetrasjonen av kniv 1 ikke lenger ble merket. Med kniv 1 ble det faktisk iakttatt at spissen av kniven var bøyd etter testen. I tilfelle med 20 laminater i omhyllingen ble det heller ikke notert noen penetrasjon med kniv 2.

I en ytterligere test ble vevede stoffer fremstilt fra aramidgarn med en titer på 840 dtex og en strekkstyrke på 3.600 MPa i lerretsvevning. Stoffdensiteten ifølge Walz var 30% og flatevekten av stoffet 170 g/m<2>. En polymerfilm fremstilt fra polykarbonat («LEXAN» 103) med en flatevekt på 135 g/m<2> ble anbrakt mellom hver av to vevede stoffer. Lamineringen av de to vevede stoffer med polymerfilmen ble gjennomført i et temperaturområde 220 til 230°C og et trykk på omtrent 10 bar. Forskjellige antall av disse laminater ble anbrakt i en omhylling fremstilt av vevet polyamidstoff og penetrasjonsdybden for knivene 1 og 2 (en engelsk kniv (nr. 1) og en tysk kniv (nr. 2) bestemt i samsvar med CEN/TC 162/WG 5 N 479. Når den stikkmotstandsdyktige pakning bestod av 8 laminater, var der en penetrasjon på bare 10 mm med kniv 1 (gjennomsnittlig verdi). Når så få som 10 laminater ble anvendt i omhyllingen ble det ikke lenger notert penetrasjon for kniv 1, mens kravene for standard ikke var tilfredstilt for kniv 2. Etter at 15 laminater var blitt anordnet det ene på det andre i omhyllingen var der en penetrasjon på bare omtrent 10 mm med kniv 2, mens penetrasjon på nytt ikke lenger var merkbar med kniv 1.

Claims (11)

1. Stikkresistent materiale, omfattende i det minste flere enn et laminat som består av to vevede tekstiler som er laminert sammen med en polymerfilm, slik at de to vevede tekstiler er forenet via polymerfilmen, karakterisert ved at tekstilene omfatter garn med en strekkstyrke på minst 900 MPa, og polymerfilmen som forener tekstilene har en strekkstyrke på minst 10MPa og en bøyestivhet på 1.500 til 4.500 MPa.

2. Stikkresistent materiale ifølge krav 1, karakterisert ved at gamene som danner stoffene har en strekkstyrke på 900 til 8.000 MPa.

3. Stikkresistent materiale ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at polymerfilmen som forener stoffene har en bøye-stivhet på 2.000 til 3.000 MPa.

4. Stikkresistent materiale ifølge ett eller flere av kravene 1 til 3, karakterisert ved at stoffene har en lerretsvevning.

5. Stikkresistent materiale ifølge ett eller flere av kravene 1 til 4, karakterisert ved at stoffene har en stoff densitet beregnet i følge Walz, på 25 til 80%.

6. Stikkresistent materiale ifølge ett eller flere av kravene 1 til 5, karakterisert ved at polymerfilmen som forener stoffene består av et polykarbonat.

7. Stikkresistent pakning, karakterisert ved at den inneholder et flertall lag av det stikkmotstandsdyktige materiale ifølge ett eller flere av kravene 1 til 6.

8. Stikkresistent pakning ifølge krav 7, karakterisert ved at den inneholder 6 til 30 lag av det stikkmotstandsdyktige materialet ifølge ett eller flere av kravene 1 tit 17, og eventuelt et ytterligere lag.

9. Stikkresistent pakning ifølge krav 8, karakterisert ved at den inneholder 10 til 25 lag av det stikkmotstandsdyktige materialet ifølge ett eller flere av kravene 1 til 7.

10. Stikkresistent pakning ifølge ett eller flere av kravene 7 til 9, karakterisert ved at et flertall av lagene eller alle lagene er anordnet i en omhylling fremstilt fra et tekstilmateriale.

11. Anvendelse av den stikkresistent pakning ifølge ett eller flere av kravene 7 til 10 for fremstilling av stikkresistente klesplagg.