PL183778B1 - Warstwowa struktura kuloodporna - Google Patents
Warstwowa struktura kuloodpornaInfo
- Publication number
- PL183778B1 PL183778B1 PL97329600A PL32960097A PL183778B1 PL 183778 B1 PL183778 B1 PL 183778B1 PL 97329600 A PL97329600 A PL 97329600A PL 32960097 A PL32960097 A PL 32960097A PL 183778 B1 PL183778 B1 PL 183778B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- pulp
- layers
- woven
- sheets
- aramid
- Prior art date
Links
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 title claims abstract description 26
- 241000531908 Aramides Species 0.000 title 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 19
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 55
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 10
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 5
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 4
- 229920003366 poly(p-phenylene terephthalamide) Polymers 0.000 description 4
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 1,4-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=C(N)C=C1 CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- LXEJRKJRKIFVNY-UHFFFAOYSA-N terephthaloyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1=CC=C(C(Cl)=O)C=C1 LXEJRKJRKIFVNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 150000004984 aromatic diamines Chemical class 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- ZZPLGBZOTXYEQS-UHFFFAOYSA-N 2,3-dichlorobenzene-1,4-dicarbonyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1=CC=C(C(Cl)=O)C(Cl)=C1Cl ZZPLGBZOTXYEQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000009967 Erodium cicutarium Nutrition 0.000 description 1
- 240000003759 Erodium cicutarium Species 0.000 description 1
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 125000004427 diamine group Chemical group 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000009950 felting Methods 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000009958 sewing Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
- F41H5/0471—Layered armour containing fibre- or fabric-reinforced layers
- F41H5/0485—Layered armour containing fibre- or fabric-reinforced layers all the layers being only fibre- or fabric-reinforced layers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10S428/911—Penetration resistant layer
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/23—Sheet including cover or casing
- Y10T428/237—Noninterengaged fibered material encased [e.g., mat, batt, etc.]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
- Y10T442/30—Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
- Y10T442/3472—Woven fabric including an additional woven fabric layer
- Y10T442/3602—Three or more distinct layers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
- Y10T442/30—Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
- Y10T442/3472—Woven fabric including an additional woven fabric layer
- Y10T442/3602—Three or more distinct layers
- Y10T442/3634—At least one layer comprises paper
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
- Y10T442/30—Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
- Y10T442/3927—Including a paper or wood pulp layer
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
- Y10T442/30—Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
- Y10T442/3976—Including strand which is stated to have specific attributes [e.g., heat or fire resistance, chemical or solvent resistance, high absorption for aqueous composition, water solubility, heat shrinkability, etc.]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Paper (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
- Woven Fabrics (AREA)
- Knitting Of Fabric (AREA)
Abstract
1. Warstwowa struktura kuloodporna, zawierajaca co najmniej dwie warstwy mate- rialu para-amidowego, znamienna tym, ze jako warstwy z materialu para-aramidowego zawiera warstwy tkancej przedzy para- -aramidowej, a pomiedzy nimi znajduje sie co najmniej jedna warstwa masy wlóknistej, przy czym masa wlóknista stanowi 5 - 20% wagowych tej struktury w przeliczeniu na mase warstw tkanej przedzy. PL
Description
Przedmiotem wynalazku jest warstwowa struktura kuloodporna, stanowiąca miękką strukturę tkaninową. Taka struktura nadaje się do wytwarzania odzieży o polepszonej elastyczności i podatności na obróbkę oraz zapewniającej komfort, a jednocześnie wykazującej zadowalającą kuloodporność. Struktura według wynalazku znajduje zastosowanie np. w kuloodpornych zasłonach i osłonach, osobistych osłonach kuloodpornych w postaci odzieży i miękkiego opancerzenia itp. Struktury kuloodporne zwykle składają się z kilku warstw materiałów, przy czym te warstwy oddzielnie wykazywałyby pewien stopień kuloodporności.
W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4574105 ujawniono odporne na penetracje struktury utworzone z warstw tkanych i nietkanych włókien z poli(p-fenylenotereftalamidu) i poliamidu. Opisano i zbadano różne połączenia warstw włókien i podano wyniki różnych badań kuloodporności. Jednakże we wszystkich nietkanych warstwach stosowano tylko włókna staplowe o długości około 10 cm, sprasowane w filc przez igłowanie.
W brytyjskim zgłoszeniu patentowym nr 2198824 ujawniono elastyczny pancerz zawierający warstwy sprasowanego filcu dla wygody użytkownika i lepszej ochrony. Sprasowane filce, jak ujawniono, były korzystnie z aramidów, a wytwarzano je z włókien staplowych o długości 5-10 cm.
W brytyjskim zgłoszeniu patentowym nr 2286798 ujawniono wielowarstwową płytę odporną na kule i odłamki, zawierającą pomiędzy dwiema warstwami kuloodpornymi z materiału para-aramidowego warstwę polietylenu o małym wydłużeniu liniowym,jednak nie opisano konkretnej postaci tej warstwy.
W niemieckim zgłoszeniu patentowym nr 3515726 ujawniono materiał wykazujący znaczną odporność na penetracje przez pociski, przy czym ten materiał zawiera co najmniej dwa rodzaje warstw włókien aramidowych, nałożonych jedna na drugą. Jeden z tych rodzajów warstw to tkanina, a drugi włóknina, przy czym obydwa rodzaje warstw wytwarza się z przędzy aramidowej w postaci włókien ciągłych lub staplowych.
Warstwowa struktura kuloodporna według wynalazku zawiera co najmniej dwie warstwy materiału para-amidowego, a cechą tej struktury jest to, że jako warstwy materiału para-amidowego zawiera warstwy tkanej przędzy para-aramidowej, a pomiędzy nimi znajduje się co najmniej jedna warstwa masy włóknistej, przy czym masa włóknista stanowi 5-20% wagowych tej struktury w przeliczeniu na masę warstw tkanej przędzy.
183 778
Korzystnie struktura kuloodporna zawiera warstwy tkanej przędzy o całkowitej gramaturze 1,5 - 24 kg/m2
Korzystnie struktura kuloodporna zawiera warstwę masy włóknistej, której pojedyncze cząstki mają długość 0,1-8 mm, średnice 0,1-15 um i średnią powierzchnię właściwą powyżej 3 m2/g.
Korzystnie struktura kuloodporna zawiera warstwę masy włóknistej z aramidu. Szczególnie korzystnie ta struktura zawiera warstwę masy włóknistej z para-aramidu. Struktura według wynalazku zawiera co najmniej jedną warstwę materiału włóknistego, którego pojedyncze cząstki są bardzo krótkie. Same pojedyncze warstwy tego materiału wykazują niewielką kuloodporność, a nawet jej nie wykazują, natomiast w połączeniu z warstwami materiału para-aramidowego tworzą wysoce kuloodporną strukturę.
“Aramid” oznacza poliamid, w którym co najmniej 85% wiązań amidowych (-CO-NH-) jest związanych bezpośrednio z dwoma pierścieniami aromatycznymi. Odpowiednie włókna aramidowe opisano w Man-Made Fibers - Science and Technology, tom 2, rozdział zatytułowany Fiber-Forming Aromatic Polyamides, str. 297, W. Black i inni, Interscience Publishers, 1968. Włókna aramidowe ujawniono także w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4172938, 3869429, 3819587, 3673143,3354127 i 3094511.
Z aramidem można stosować dodatki, przy czym stwierdzono, że z aramidem można zmieszać aż do 10% wagowych innego materiału polimerycznego, względnie że można stosować kopolimery zawierające aż do 10% merów innej diaminy zamiast diaminy użytej do wytworzenia aramidu, albo aż do 10% chlorku innego dikwasu zamiast chlorku dikwasu użytego do wytworzenia aramidu.
Para-aramidy stanowiąnajkorzystniejsze polimery do wytwarzania włókien, a korzystnym para-aramidem jest poli(p-fenylenotereftalamid) (PPD-T). Przez PPD-T rozumie się homo-polimer otrzymany w wyniku polimeryzacji równomolowych ilości p-fenylenodiaminy i chlorku tereftaloilu, a także kopolimery powstałe w wyniku włączenia niewielkich ilości innych diamin do p-fenylenodiaminy i niewielkich ilości chlorków innych dikwasów do chlorku tereftaloilu. Ogólnie, inne diaminy i chlorki innych dikwasów można stosować w ilościach do około 10% molowych p-fenylenodiaminy lub chlorku tereftaloilu, a nawet nieco wyższych, o ile te inne diaminy i chlorki dikwasów nie mają reaktywnych grup zakłócających reakcję polimeryzacji. PPD-T oznacza także kopolimery powstałe w wyniku włączenia innych diamin aromatycznych i chlorków innych dikwasów aromatycznych, takich jak np. chlorek 2,6-naftaloilu lub chlorek chloro- lub dichlorotereftaloilu, jeśli tylko te inne diaminy aromatyczne i chlorki dikwasów aromatycznych będą obecne w ilościach pozwalających na wytwarzanie domieszek ze spinem anizotropowym. Wytwarzanie PPD-T ujawniono w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3869429,4308374 i 4698414.
Struktura według wynalazku może zawierać tkaniny o dowolnym splocie, zwykle stosowanym do celów balistycznych. Nie ma konkretnych ograniczeń lub preferencji, ani odnośnie wzoru splotu, ani gramatury tkaniny. Spośród dopuszczalnych wzorów splotów można wymienić splot płócienny, splot koszykowy (basket) 2x2, splot koszykowy 8x8, splot wzorzysty typu crowfoot, pewne sploty satynowe itp. Przędza w tych tkaninach może mieć od 5x5 do 20x20 końców/cm, a gramatura tkaniny może wynosić 200 - 700 g/m2.
Struktura według wynalazku zawiera warstwy tkanej przędzy z warstwą masy włóknistej umieszczo nąpomiędzy nimi. Masa włóknistajest produktem wytworzonym przez rozdrobnienie (lub mielenie) krótkich włókien w celu ich pokruszenia i rozwłóknienia, z utworzeniem wystrzępionych końców i włosowatych włókienek sterczących z pnia włókna. Krótkie włókna lub kosmyki, służące jako materiał wyjściowy, mająokoło 3-13 mm długości i zwykle średnice około 10 20 pm. Po rozdrobnieniu pojedyncze cząstki masy włóknistej mająokoło 0,-8 mm długości, mogą mieć średnice 0,1-15 pm i zawierają włókienka o średnicy 0,1-10 pm. Masę włóknista korzystnie wytwarza się z aramidu, korzystniej z PPD-T. Masę włóknistaopisano w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5171402, 5084136 i 5028372.
Masa włóknista stosowana w strukturze według wynalazkujest korzystniejsza od włókien staplowych. Włókna staplowe są włóknami o długości około 2-20 cm, odciętymi z ciągłego kabla włókien. Jak stwierdzono, cząstki masy włóknistej mają włókienka i rozwłóknione końce,
183 778 wskutek czego cząstki masy włóknistej splątuuąsię i sczepiająze sobą tworząc jednorodną strukturę papieru. Natomiast z włókien staplowych trudniej jest uformować jednorodny arkusz. Z cząstek masy włóknistej można uformować spoiste arkusze w prostych procesach wytwarzania papieru, podczas gdy włókna staplowe trzeba gręplować, rozpraszać, formować aerodynamicznie, układać krzyżowo i scalać; aby ułożone krzyżowo warstwy pozostały złączone, materiał trzeba igłować lub splątywać hydrodynamicznie.
Struktura według wynalazku zawiera co najmniej jedną warstwę masy włóknistej, przy czym ta masa włóknista występuje jako stosunkowo jednorodna i zagęszczona warstwa. Korzystnie z masy włóknistej formuje się gruby papier w dowolnym dobrze znanym procesie wytwarzania papieru. Grubość takiego papieru powinna wynosić 0,5 - 5 mm, a gramatura powinna wynosić około 100 - 1000 g/m2.
Jakkolwiek niejest to konieczne, arkusze masy włóknistej mogą zawierać niewielkie ilości polimerycznych substancji wiążących, takichjak np. polialkohol winylowy, poliolefiny, takiejak polietylen, lateksy polimerów, takich jak polichlorek winylu, itp. Inne polimeryczne środki wiążące można stosować przy konkretnym zapotrzebowaniu, takimjak stosowanie termoodpornych polimerówjako środków wiążących do zastosowań wysokotemperaturowych. Takie środki wiążące stosuje się w ilościach skutecznych dla wspomagania utrzymywania ze sobą cząstek masy włóknistej, zwykle w ilościach nie większych niż 10% wagowych w przeliczeniu na masę masy włóknistej. Takie środki wiążące nie są konieczne w realizacji wynalazku lub do stosowania w strukturze według wynalazku, lecz mogą być przydatne w polepszaniu charakterystyki manipulowania warstwami masy włóknistej przy składaniu struktury tkaninowej. Chociaż warstwy masy włóknistej w połączeniu z tkanymi warstwami zapewniąjąwysoki stopień kuloodporności struktury według wynalazku, same warstwy masy włóknistej są bardzo słabe i podatne na pękanie podczas manipulacji.
Nietkane warstwy masy włóknistej, wytwarzane przez spilśnianie lub wytwarzane jak papier, musząznajdować się pomiędzy warstwami tkanej przędzy w strukturze według wynalazku. Wskutek naturalnej słabej wytrzymałości na rozciąganie warstwy masy włóknistej, struktura tkaninowa musi mieć co najmniej wierzchną warstwę tkanej przędzy i spodnią warstwę tkanej przędzy. Często stosuje się kilka dodatkowych warstw tkanej przędzy i często kilka dodatkowych warstw masy włóknistej. Poza wymaganiem, że struktura tkaninowa musi mieć wierzchnią i spodnią warstwę z tkanej przędzy, dodatkowe warstwy tkanej przędzy i dodatkowe warstwy masy włóknistej można ułożyć w strukturze w dowolny dogodny lub pożądany sposób. Tak np. warstwy tkane i warstwy masy włóknistej można ułożyć naprzemiennie na grubość struktury tkaninowej. Dla struktur tkaninowych o umiarkowanej grubości - łącznie do około 35 warstwtkanej przędzy i masy włóknistej - korzystnie warstwy sąsiadujące z wierzchnią warstwą powinny być warstwami masy włóknistej, a warstwy sąsiadujące ze spodmąwarstwąpowinny być warstwami tkanej przędzy.
Warstwy masy włóknistej muszą być utrzymywane na miejscu w strukturze tkaninowej i utrzymywane jako indywidualne warstwy; można to osiągnąć poprzez szczelne i dokładne obłożenie wierzchnią i spodnią warstwą, przez przyszycie warstw masy włóknistej do tkanych warstw, albo z użyciem innych środków. W strukturach tkaninowych o umiarkowanej grubości korzystnie cała struktura tkaninowa powinna być przeszyta przez wszystkie warstwy. Szew może być przypadkowy lub tworzyć wzór, a zwykle jest to układ rombowy z równoległymi liniami szwów co około 2-5 cm.
Jedną z nieoczekiwanych zalet struktury według wynalazkujest to, że same arkusze z masy włóknistej wykazująbardzo małą kuloodporność lub jej nie wykazują, natomiast arkusze z masy włóknistej można stosować w połączeniu z arkuszami tkanymi, w ilości do nawet 20% wagowych tkanych arkuszy, przy mniejszym niż 5% spadku granicy kuloodporności w stosunku do samych tkanych arkuszy o równoważnej gramaturze.
Na rysunku graficznie przedstawiono normalizowaną charakterystykę balistyczną struktur kuloodpornych w funkcji zawartości masy włóknistej w strukturze.
W poniższych przykładach stosowano następujące metody badawcze.
183 778
GRANICA KULOODPORNOŚCI.
Testy balistyczne próbek kompozytowych prowadzono zgodnie z MIL-STD-662e w następujący sposób: Laminat do badań umieszcza się w uchwycie na próbki utrzymującym laminat w naprężeniu i prostopadle do toru testujących pocisków. Stosuje się pociski typu 1,5,56 mm (kaliber 22), będące 1,1 gramowymi pociskami udającymi odłamki (MHlH-4099), chyba że podano inaczej, wystrzeliwane z testowej lufy umożliwiającej odpalanie pocisków z różnymi prędkościami. Pierwsze strzelanie dla każdego laminatu przeprowadza się z prędkościąpocisku ocenian ą jako możliwa granica kuloodporności (V50). Gdy pierwsze strzelanie spowoduje całkowitą penetrację laminatu, w następnym strzelaniu przyjmuje się prędkość pocisku o 15 m/s mniejszą w celu uzyskania częściowej penetracji laminatu. Natomiast gdy pierwsze strzelanie nie powoduje penetracji lub daje częściową penetrację, w następnym strzelaniu przyjmuje się prędkość o 15 m/s większa, w celu uzyskania pełnej penetracji. Po uzyskaniu jednej częściowej i jednej pełnej penetracji pocisku, prędkość zwiększa się lub zmniejsza o około 15 m/s strzelając tyle razy, aby określić granicę kuloodporności (V50) dla tego laminatu.
Granicę kuloodporności (V5o) określa się obliczając średnią arytmetyczną równej liczby trzech najwyższych wartości prędkości uderzenia z częściową penetracją i trzech najniższych wartości prędkości z pełną penetracją, pod warunkiem, że różnica pomiędzy najwyższą i najniższą wartością prędkości uderzenia wynosi nie więcej niż 38 m/s.
Przykłady
Badane materiały wykonano z użyciem tkanych arkuszy i arkuszy z masy włóknistej z materiałów para-aramidowych, jak podano w tabeli poniżej. Oceniono granicę kuloodporności badanych materiałów. Arkusze były prostokątne i miały wymiary około 28 x 36 cm. Każdy zestaw arkuszy zszywano na wszystkich krawędziach i wzdłuż obydwu przekątnych w celu połączenia arkuszy. Nie stosowano środka wiążącego w arkuszach z masy włóknistej.
“Tkane arkusze” są arkuszami z przędzy poli(p-fenylenotereftalamidowej) 1363 dtex (1500 denier) sprzedawanej przez E. I. du Pont de Nemours and Company pod nazwąhandlową “Kevlar” K-29, tkanej splotem koszykowym 2x2 przy 13,8 x 13,4 końców/cm. “Arkusze z masy włóknistej stanowią arkusze sprasowane z masy włókien poli(p-fenylenotereftalamidowych) sprzedawanej przez E. I. du Pont de Nemours and Company pod nazwą handlową “Keylar” IF-305; masa włóknista ma średnią arytmetycznądługość cząstek około 0,45 mm i powierzchnię właściwą około 7,5 m2/g.
Tabela
| Konfi- guracja | Masa włóknista (%) | Gramatura (kg/m2) | O >1 | Normali- zowana wartość V50· |
| 10 tkanych arkuszy | 0 | 4,84 | 503 | 100 |
| 1 tkany arkusz, 2 arkusze z masy włóknistej i 8 tkanych arkuszy | 10 | 4,74 | 489 | 99,3 |
| 2 tkane arkusze, 6 arkuszy z masy włóknistej i 4 tkane arkusze | 40 | 4,84 | 421 | 83,7 |
| 15 arkuszy z masy włóknistej | 100 | 4,84 | -211 | 42 |
| 12 tkanych arkuszy | 0 | 5,82 | 538 | 100 |
| 1 tkany arkusz, 4 arkusze z masy włóknistej i 9 tkanych arkuszy | 16,7 | 5,82 | 526 | 97,8 |
* “normalizowana” znaczy, że wartość V50 jest podana jako procent V5o całkowicie tkaninowej struktury o tej samej gramaturze
Uzyskane dane przedstawiono graficznie na rysunku. Z wykresu wynika, że struktura według wynalazku, o zawartości aramidowej masy włóknistej nawet do 20% wagowych, wykazuje prawie 95% wartości V50 czyli w 95% odpowiada charakterystyce balistycznej, którą można by uzyskać przy użyciu tkanin aramidowych bez masy włóknistej.
183 778
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.
Cena 2,00 zł.
Claims (5)
- Zastrzeżenia patentowe1. Warstwowa struktura kuloodporna, zawierająca co najmniej dwie warstwy materiału para-amidowego, znamienna tym, że jako warstwy z materiału para-aramidowego zawiera warstwy tkanej przędzy para-aramidowej, a pomiędzy nimi znajduje się co najmniej jedna warstwa masy włóknistej, przy czym masa włóknista stanowi 5 - 20% wagowych tej struktury w przeliczeniu na masę warstw tkanej przędzy.
- 2. Struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera warstwy tkanej przędzy o łącznej masie powierzchniowej 15-24 kg/m2.
- 3. Struktura według zastrz. 1, znamienna tym,że zawiera warstwę masy włóknistej, której pojedyncze cząstki majądługość 0,1-8 mm, średnicę 0,1-15 pm i średnią, powierzchnię właściwą powyżej 3 m2/g.
- 4. Struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera warstwę masy włóknistej z aramidu.
- 5. Struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera warstwę masy włóknistej z para-aramidu.* * *
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/636,446 US6030683A (en) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | Aramid ballistic structure |
| PCT/US1997/005632 WO1997040333A1 (en) | 1996-04-23 | 1997-04-03 | Aramid ballistic structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL329600A1 PL329600A1 (en) | 1999-03-29 |
| PL183778B1 true PL183778B1 (pl) | 2002-07-31 |
Family
ID=24551941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL97329600A PL183778B1 (pl) | 1996-04-23 | 1997-04-03 | Warstwowa struktura kuloodporna |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6030683A (pl) |
| EP (1) | EP0895571B1 (pl) |
| CN (1) | CN1080409C (pl) |
| AU (1) | AU2660297A (pl) |
| DE (1) | DE69707124T2 (pl) |
| ES (1) | ES2164338T3 (pl) |
| IL (1) | IL126606A (pl) |
| IN (1) | IN191976B (pl) |
| PL (1) | PL183778B1 (pl) |
| RU (1) | RU2180954C2 (pl) |
| TR (1) | TR199802111T2 (pl) |
| WO (1) | WO1997040333A1 (pl) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6829881B1 (en) * | 1998-08-07 | 2004-12-14 | Teijin Twaron Gmbh | Cut-resistant articles of aramid microfilaments |
| US20020142689A1 (en) * | 2001-01-23 | 2002-10-03 | Levit Mikhail R. | Non-woven sheet of aramid floc |
| US20050235819A1 (en) * | 2004-04-13 | 2005-10-27 | Science Applications International Corporation | Modular structure |
| CA2571371A1 (en) * | 2004-06-21 | 2006-12-14 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Fibrous structures with enhanced ballistic performance |
| US8011132B2 (en) * | 2004-12-23 | 2011-09-06 | Becker Underwood Inc. | Enhanced shelf life and on seed stabilization of liquid bacterium inoculants |
| US20070068377A1 (en) * | 2005-05-20 | 2007-03-29 | Pizhong Qiao | Hybrid composite structures for ballistic protection |
| US7665149B2 (en) * | 2008-05-14 | 2010-02-23 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Ballistic resistant body armor articles |
| WO2012135578A1 (en) * | 2011-04-01 | 2012-10-04 | Ipc Medical Corp. | Personal body armor for preventing genitourinary injuries |
| WO2015130376A2 (en) * | 2013-12-16 | 2015-09-03 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Ballistic composite article |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2409087A (en) * | 1943-10-21 | 1946-10-08 | Jan V Weinberger | Woven cloth |
| US3320619A (en) * | 1965-06-30 | 1967-05-23 | Abraham L Lastnik | Lightweight ballistic helmet |
| US4522871A (en) * | 1981-05-04 | 1985-06-11 | Armellino Jr Richard A | Ballistic material for flexible body armor and the like |
| US4515656A (en) * | 1981-08-28 | 1985-05-07 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Low density nonwoven sheets |
| US4574105A (en) * | 1984-02-15 | 1986-03-04 | Albany International Corp. | Penetration resistant textile panels with plies of nylon and plies of Kevlar |
| US4729921A (en) * | 1984-10-19 | 1988-03-08 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | High density para-aramid papers |
| DE3515726A1 (de) * | 1985-05-02 | 1986-11-06 | Roth, Erna, 2000 Hamburg | Material mit hoher widerstandskraft |
| US4681792A (en) * | 1985-12-09 | 1987-07-21 | Allied Corporation | Multi-layered flexible fiber-containing articles |
| GB2198824A (en) * | 1986-12-19 | 1988-06-22 | Secr Defence | Flexible armour |
| USD327217S (en) | 1987-09-21 | 1992-06-23 | Fiberglas Canada Inc. | Package for compressible material |
| US5028372A (en) * | 1988-06-30 | 1991-07-02 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method for producing para-aramid pulp |
| JPH03234731A (ja) * | 1990-02-09 | 1991-10-18 | Teijin Ltd | 全芳香族ポリアミド及びその成型物 |
| US5171402A (en) * | 1990-02-28 | 1992-12-15 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Dispersible aramid pulp |
| US5084136A (en) * | 1990-02-28 | 1992-01-28 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Dispersible aramid pulp |
| PL293480A1 (en) * | 1990-05-09 | 1992-07-27 | Demetrio Leone | Bullet catcher |
| US5275873A (en) * | 1992-12-10 | 1994-01-04 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Ballistic structure |
| GB2286798A (en) * | 1994-02-25 | 1995-08-30 | Parafly Sa | Polylaminar bullet and anti-fragment proof material. |
-
1996
- 1996-04-23 US US08/636,446 patent/US6030683A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-04-03 DE DE69707124T patent/DE69707124T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-03 PL PL97329600A patent/PL183778B1/pl unknown
- 1997-04-03 IL IL12660697A patent/IL126606A/en not_active IP Right Cessation
- 1997-04-03 ES ES97918515T patent/ES2164338T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-03 CN CN97193998A patent/CN1080409C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-03 AU AU26602/97A patent/AU2660297A/en not_active Abandoned
- 1997-04-03 WO PCT/US1997/005632 patent/WO1997040333A1/en active IP Right Grant
- 1997-04-03 TR TR1998/02111T patent/TR199802111T2/xx unknown
- 1997-04-03 RU RU98120905/02A patent/RU2180954C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1997-04-03 EP EP97918515A patent/EP0895571B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-04 IN IN596CA1997 patent/IN191976B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IL126606A (en) | 2001-05-20 |
| DE69707124T2 (de) | 2002-06-06 |
| EP0895571B1 (en) | 2001-10-04 |
| TR199802111T2 (xx) | 1999-03-22 |
| AU2660297A (en) | 1997-11-12 |
| IN191976B (pl) | 2004-01-31 |
| CN1216609A (zh) | 1999-05-12 |
| WO1997040333A1 (en) | 1997-10-30 |
| RU2180954C2 (ru) | 2002-03-27 |
| DE69707124D1 (de) | 2001-11-08 |
| CN1080409C (zh) | 2002-03-06 |
| ES2164338T3 (es) | 2002-02-16 |
| PL329600A1 (en) | 1999-03-29 |
| EP0895571A1 (en) | 1999-02-10 |
| US6030683A (en) | 2000-02-29 |
| IL126606A0 (en) | 1999-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5203961B2 (ja) | 防弾用途のための多軸布帛 | |
| JP5489463B2 (ja) | 多軸布帛 | |
| KR101352326B1 (ko) | 액체에 대한 흡수 저항성의 유연한 탄도 복합체, 이의 제조및 이로부터 물품을 제조하는 방법 | |
| JP5102775B2 (ja) | 歪み応答性粘稠液体ポリマーを有する多軸布帛 | |
| EP2238282A2 (en) | Fabric architectures for improved ballistic impact performance | |
| TW533302B (en) | Ballistic resistant article | |
| JP5475016B2 (ja) | 防弾に好適な布帛アセンブリおよび製造方法 | |
| PL183778B1 (pl) | Warstwowa struktura kuloodporna | |
| KR100471335B1 (ko) | 혼성 방호용 복합재 | |
| US20120160086A1 (en) | Fabric assembly suitable for resisting ballistic objects and method of manufacture | |
| AU2002346953B9 (en) | Protective garment | |
| US20130071642A1 (en) | Fabric assembly suitable for resisting ballistic objects and method of manufacture | |
| US7968477B1 (en) | Fabric assembly suitable for resisting ballistic objects and method of manufacture | |
| US20130068088A1 (en) | Fabric assembly suitable for resisting ballistic objects and method of manufacture | |
| US20120164370A1 (en) | Fabric assembly suitable for resisting ballistic objects and method of manufacture | |
| WO2023191902A2 (en) | Ballistic resistant material made of mechanically entangled woven fabrics without nonwoven fibers and method of making thereof | |
| MX2008007115A (en) | Multiaxial fabric for ballistic applications |