PL244886B1 - Method of manufacturing structures intended for layers of packets reducing ballistic injuries - Google Patents
Method of manufacturing structures intended for layers of packets reducing ballistic injuries Download PDFInfo
- Publication number
- PL244886B1 PL244886B1 PL440632A PL44063222A PL244886B1 PL 244886 B1 PL244886 B1 PL 244886B1 PL 440632 A PL440632 A PL 440632A PL 44063222 A PL44063222 A PL 44063222A PL 244886 B1 PL244886 B1 PL 244886B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- layers
- ballistic
- package
- embroidered
- threads
- Prior art date
Links
- 230000006378 damage Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 claims description 17
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 10
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 208000014674 injury Diseases 0.000 abstract description 19
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 abstract description 17
- 229920000561 Twaron Polymers 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000004762 twaron Substances 0.000 description 8
- 102000002151 Microfilament Proteins Human genes 0.000 description 6
- 108010040897 Microfilament Proteins Proteins 0.000 description 6
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 6
- 210000003632 microfilament Anatomy 0.000 description 6
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 5
- 239000011098 white lined chipboard Substances 0.000 description 5
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 241000293094 Ariadna Species 0.000 description 1
- 239000004705 High-molecular-weight polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 description 1
- 229920003368 Kevlar® 29 Polymers 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000009956 embroidering Methods 0.000 description 1
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
- 238000009958 sewing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 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
- F41H1/00—Personal protection gear
- F41H1/02—Armoured or projectile- or missile-resistant garments; Composite protection fabrics
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A41—WEARING APPAREL
- A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
- A41D31/00—Materials specially adapted for outerwear
- A41D31/04—Materials specially adapted for outerwear characterised by special function or use
- A41D31/24—Resistant to mechanical stress, e.g. pierce-proof
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Manufacturing Of Multi-Layer Textile Fabrics (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania struktur przeznaczonych na warstwy pakietów redukujących urazy balistyczne, z tkanin, dzianin, laminatów lub włóknin wykonanych z wysokowytrzymałej przędzy, charakteryzujący się tym, że do podłoża w postaci tkaniny, dzianiny, laminatu lub włókniny, przeznaczonych na warstwy pakietów redukujących urazy balistyczne przyhaftowuje się co najmniej dwa proste pasma nitek o średniej masie liniowej 500 — 4000 dtex, z których każde zawiera co najmniej 50 nitek/dm, usytuowanych jedno na drugim pod kątem jedno w stosunku do drugiego, za pomocą nici o wytrzymałości powyżej 500 cN i jednocześnie o masie liniowej poniżej 100 dtex.The subject of the application is a method of producing structures intended for layers of packages reducing ballistic injuries, from woven, knitted fabrics, laminates or non-woven fabrics made of high-strength yarn, characterized by the fact that the substrate in the form of a fabric, knitted fabric, laminate or non-woven fabric intended for layers of injury-reducing packages ballistic, at least two straight strands of threads with an average linear weight of 500 - 4000 dtex, each containing at least 50 threads/dm, placed one on top of the other at an angle to the other, are embroidered with threads with a strength exceeding 500 cN and at the same time with a linear mass below 100 dtex.
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania struktur przeznaczonych na warstwy pakietów redukujących urazy balistyczne.The subject of the invention is a method of producing structures intended for layers of packages reducing ballistic injuries.
Głównym celem badań nad kamizelkami kuloodpornymi jest opracowanie taniego, lekkiego, wygodnego w noszeniu systemu ochronnego o odporności na uderzenia balistyczne. Standardy kamizelek kuloodpornych różnią się jednak w zależności od kraju podstawowym wymogiem, jakim jest zawsze zatrzymanie pocisku i niski uraz ciała wynikający z deformacji poprzecznej pakietu balistycznego. Ta wartość deformacji mierzona na kalibrowanym podłożu plastelinowym może wynosić od 25 mm do 44 mm w zależności od standardów systemu ochronnego. Jeśli głębokość penetracji przekracza tę wartość, użytkownik może ponieść poważny uraz, również śmiertelny.The main goal of research on bulletproof vests is to develop a cheap, light, comfortable protective system with resistance to ballistic impacts. However, the standards of bulletproof vests differ depending on the country - the basic requirement is always stopping the bullet and low body trauma resulting from the transverse deformation of the ballistic package. This deformation value measured on a calibrated plasticine substrate can range from 25 mm to 44 mm depending on the standards of the protective system. If the penetration depth exceeds this value, the user may suffer serious, even fatal, injury.
Powszechnie stosowanymi wyrobami włókienniczymi na warstwy pakietów balistycznych są tkaniny dwuosiowe o różnych splotach, o dominującym splocie płóciennym, włókniny, tkaniny wieloosiowe, głównie trójosiowe, laminaty UD (UniDirectional) jednokierunkowe zbudowane z dwóch lub czterech warstw o orientacji odpowiednio 0/90 lub 0/90/0/90, z których każda składa się z równolegle ułożonych wysokowytrzymałych włókien przedzielonych matrycą termoplastyczną i zgrzanych. Laminaty UD w porównaniu z tkaninami mogą zapewnić mniejszą deformację poprzeczną pakietu balistycznego i tym samym mniejszą skalę urazów ciała podczas uderzenia pocisku, przy zachowaniu tej samej skuteczności balistycznej.Commonly used textile products for the layers of ballistic packages are biaxial fabrics with various weaves, with a dominant plain weave, nonwovens, multiaxial fabrics, mainly triaxial, and unidirectional UD (UniDirectional) laminates composed of two or four layers with an orientation of 0/90 or 0/90, respectively. /0/90, each of which consists of parallel arranged high-strength fibers separated by a thermoplastic matrix and welded. UD laminates, compared to fabrics, can ensure less lateral deformation of the ballistic package and thus a smaller scale of body injuries during bullet impact, while maintaining the same ballistic effectiveness.
Metody wytwarzania jednokierunkowych laminatów z włókien są opisane w opisach patentowych nr US: 4916000, 4748064, 4737401, 4681792, 4650710, 4623574, 4563392, 4543286, 501854, 4457985 i 4403012. Powszechnie stosowanymi materiałami w tych strukturach jest para-aramid o nazwach handlowych Kevlar i Twaron oraz polietylen o bardzo wysokiej masie cząsteczkowej o nazwach handlowych Dyneema i Spectra.Methods for producing unidirectional fiber laminates are described in US Patent Nos. 4916000, 4748064, 4737401, 4681792, 4650710, 4623574, 4563392, 4543286, 501854, 4457985 and 4403012. Commonly used materials ami in these structures is para-aramid with the trade name Kevlar and Twaron and very high molecular weight polyethylene with the trade names Dyneema and Spectra.
Z materiałów tych wykonuje się włókna charakteryzujące się niską gęstością, wysoką wytrzymałością i wysoką absorpcją energii, które stanowią materiał bazowy do produkcji wysokowytrzymałych przędz, tkanin, włóknin i wyrobów laminowanych UD.These materials are used to produce fibers characterized by low density, high strength and high energy absorption, which constitute the base material for the production of high-strength yarns, fabrics, nonwovens and UD laminated products.
Aby spełnić wymagania dotyczące ochrony przed typowymi zagrożeniami balistycznymi, czyli zatrzymanie pocisku i deformację poprzeczną pakietu poniżej dopuszczalnych norm, wymagane jest około 20-50 warstw tych wyrobów w zależności od rodzaju użytych płaskich struktur i materiału. Większa liczba warstw obniża deformację poprzeczną, ale powstały pancerz staje się ciężki i może nie spełniać wymagań dotyczących komfortu użytkowania wyrobu.To meet the requirements for protection against typical ballistic threats, i.e. stopping the bullet and transverse deformation of the package below the permissible standards, approximately 20-50 layers of these products are required, depending on the type of flat structures and material used. A larger number of layers reduces transverse deformation, but the resulting armor becomes heavy and may not meet the requirements regarding the comfort of use of the product.
Znane są także sposoby wytwarzania tekstylnych lekkich pakietów balistycznych, polegające na modyfikacji budowy pakietów zmniejszającej deformację poprzeczną pakietu balistycznego i skalę urazów odniesionych przez osobę po uderzeniu pocisku. Najbardziej znanym sposobem wytwarzania tych pakietów jest zastosowanie kombinacji materiałów wysokowytrzymałych absorbujących energię uderzenia pocisku i materiałów redukujących urazy. Powstają w ten sposób wielowarstwowe układy hybrydowe, zawierające programowo zestawione warstwy z wysokowytrzymałych płaskich wyrobów włókienniczych, jak tkaniny, laminaty UD, włókniny oraz warstwy z materiałów redukujących urazy, takich jak dzianiny dystansowe, pianki o różnych grubościach, struktury komórkowe na przykład typu „plaster miodu”, wkłady z włóknin igłowanych.There are also known methods of producing textile light ballistic packages, which involve modifying the structure of the packages to reduce the lateral deformation of the ballistic package and the scale of injuries suffered by a person after being hit by a projectile. The most well-known method of producing these packages is to use a combination of high-strength materials that absorb the energy of the bullet's impact and materials that reduce injuries. In this way, multi-layer hybrid systems are created, containing programmatically assembled layers of high-strength flat textile products, such as fabrics, UD laminates, nonwovens, and layers of materials that reduce injuries, such as spacer knitted fabrics, foams of various thicknesses, cellular structures, for example, of the "honeycomb" type. ", needle-punched nonwoven inserts.
W opisie patentowym nr US 4413357 proponuje się zestawienie wielowarstwowego pakietu balistycznego, zawierającego tkaniny z włókien aramidowych z co najmniej jedną warstwą elastycznego arkusza z poliwęglanu i warstwą miękkiego, grubego, piankowego tworzywa sztucznego (z przodu i z tyłu lub z tyłu panelu).Patent No. US 4,413,357 proposes a combination of a multi-layer ballistic package containing aramid fiber fabrics with at least one layer of flexible polycarbonate sheet and a layer of soft, thick, foam plastic (on the front and back or on the back of the panel).
W opisie zgłoszenia patentowego nr EP 0131447A2 proponuje się wykonanie warstwy redukującej urazy poprzez umieszczenie pomiędzy dwiema tkaninami aramidowymi piór, pianki lub filcu i przeszycie całości.The description of patent application No. EP 0131447A2 proposes making an injury-reducing layer by placing feathers, foam or felt between two aramid fabrics and sewing the whole thing.
Z opisu zgłoszenia patentowego nr EP 172415A znany jest pakiet balistyczny złożony z szeregu warstw wysokowytrzymałej tkaniny i amortyzatora o trójwymiarowej strukturze z powierzchnią strukturalną podobną do gofra.From the description of patent application No. EP 172415A, a ballistic package is known consisting of a number of layers of high-strength fabric and a shock absorber with a three-dimensional structure with a waffle-like structural surface.
W zgłoszeniu patentowym nr WO 9624816A1 opisano połączenie układu amortyzującego w postaci elastycznej pianki o grubości 10 mm z warstwami tkaniny z włókien wysokowytrzymałych.The patent application no. WO 9624816A1 describes the combination of a shock-absorbing system in the form of 10 mm thick elastic foam with layers of fabric made of high-strength fibers.
W opisie zgłoszenia patentowego nr CA 2169415 A proponuje się wykonanie pakietu redukującego urazy balistyczne poprzez złożenie dwóch pakietów wykonanych z wysokowytrzymałych materiałów nałożonych jeden na drugi, pomiędzy którymi umieszcza się warstwę materiału o zmniejszonej gęstości do utrzymania szczeliny powietrznej podczas noszenia systemu ochronnego przez użytkownika.In the description of patent application No. CA 2169415 A, it is proposed to create a package that reduces ballistic injuries by assembling two packages made of high-strength materials placed one on top of the other, between which a layer of material with reduced density is placed to maintain an air gap while the user is wearing the protective system.
Jako warstwę redukującą skutki urazu podczas uderzenia pocisku proponuje się także, w opisie patentowym nr US 6103641, specjalną dzianinę dystansową składającą się z przedniej i tylnej warstwy wierzchniej, połączonych i utrzymywanych w odległości 12-30 mm od siebie za pomocą żyłek.As a layer reducing the effects of trauma during a bullet impact, patent description US 6103641 also proposes a special spacer knitted fabric consisting of a front and rear top layer, connected and held at a distance of 12-30 mm from each other by means of strings.
W opisie zgłoszenia patentowego nr US 20030008584 A1 ujawniono sposób wytwarzania włókniny igłowanej o programowanej orientacji włókien, zapewniającej efekt amortyzacji.The description of patent application No. US 20030008584 A1 discloses a method of producing a needled nonwoven fabric with a programmed fiber orientation, ensuring a cushioning effect.
Zmniejszone urazy ciała na skutek udaru balistycznego można również uzyskiwać poprzez modyfikację struktury wysokowytrzymałych płaskich wyrobów włókienniczych. Dotyczy ona sposobu ułożenia włókien i nitek w strukturze jak również pokrywania płaskich, wysokowytrzymałych wyrobów włókienniczych różnymi kompozycjami żywic, kompozycjami zawierającymi nanocząstki.Reduced body injuries due to ballistic impact can also be achieved by modifying the structure of high-strength flat textile products. It concerns the method of arranging fibers and threads in the structure as well as covering flat, high-strength textile products with various resin compositions and compositions containing nanoparticles.
Firma Teijin Aramid (Holandia) produkuje wysokowytrzymałą hybrydową strukturę Twaron® LFT AT/AT Flex, w której tkanina para-aramidowa Twaron® CT 707 jest połączona z kompozytem elastycznym Curv® (produkowanym przez firmę Propex Fabrics) ze wzmocnieniem w postaci włókien polipropylenowych. Wielowarstwowy pakiet balistyczny wykonany z tych struktur jest w stanie obniżyć deformację poprzeczną podczas uderzenia pocisku o 30-60% w stosunku do samej tkaniny CT 707 przy niewielkim wzroście masy powierzchniowej.Teijin Aramid (The Netherlands) produces a high-strength Twaron® LFT AT/AT Flex hybrid structure in which the Twaron® CT 707 para-aramid fabric is combined with the Curv® elastic composite (produced by Propex Fabrics) with reinforcement in the form of polypropylene fibers. A multi-layer ballistic package made of these structures is able to reduce transverse deformation during bullet impact by 30-60% compared to the CT 707 fabric alone with a slight increase in surface mass.
W opisie zgłoszenia patentowego nr US 20130090029 A1, w celu zwiększenia skuteczności balistycznej, proponuje się zastosowanie powtarzającego się hybrydowego układu dwóch lub trzech tkanin ułożonych jedna za drugą, różniących się splotem i masą liniową wysokowytrzymałej przędzy. Warstwy te mogą być połączone ze sobą za pomocą szwów, folią do laminowania lub żywicą.In the description of patent application No. US 20130090029 A1, in order to increase ballistic effectiveness, it is proposed to use a repeating hybrid system of two or three fabrics arranged one behind the other, differing in the weave and the linear mass of high-strength yarn. These layers can be connected to each other using seams, laminating foil or resin.
Znane jest także, z opisu zgłoszenia patentowego nr US 20130055882 A1 zastosowanie trójosiowych wyrobów plecionych. Stwierdzono, że udział takich warstw w pakiecie balistycznym przyczynia się do zmniejszenia deformacji poprzecznej pakietu podczas uderzenia pocisku.The use of triaxial braided products is also known from the description of patent application No. US 20130055882 A1. It was found that the participation of such layers in the ballistic package contributes to reducing the transverse deformation of the package during bullet impact.
Podobne wnioski zawarte są w artykule DOI: https://doi.org/10.2478/aut-2020-0015, w którym porównywano skuteczność balistyczną tkanin dwuosiowych i trójosiowych o porównywalnej masie powierzchniowej, wykonanych z tej samej przędzy Kevlar 29. Celem wynalazku jest opracowanie sposobu umożliwiającego wytwarzanie warstw pakietów redukujących skutecznie skutki urazu balistycznego w ciele człowieka, o programowo formowanych właściwościach wytrzymałościowych.Similar conclusions are contained in the DOI article: https://doi.org/10.2478/aut-2020-0015, which compared the ballistic effectiveness of biaxial and triaxial fabrics with comparable surface mass, made of the same Kevlar 29 yarn. The aim of the invention is to develop a method enabling the production of layers of packages that effectively reduce the effects of ballistic trauma in the human body, with programmatically formed strength properties.
Sposób wytwarzania struktur przeznaczonych na warstwy pakietów redukujących urazy balistyczne, z tkanin, dzianin, laminatów lub włóknin wykonanych z wysokowytrzymałej przędzy, według wynalazku charakteryzuje się tym, że do podłoża w postaci tkaniny, dzianiny, laminatu lub włókniny, przeznaczonych na warstwy pakietów redukujących urazy balistyczne przyhaftowuje się co najmniej dwa proste pasma nitek o średniej masie liniowej 500-4000 dtex, z których każde zawiera co najmniej 50 nitek/dm, usytuowanych jedno na drugim pod kątem 5-90° jedno w stosunku do drugiego, za pomocą nici o wytrzymałości powyżej 500 cN i jednocześnie o masie liniowej poniżej 100 dtex, korzystnie ściegiem krzyżykowym. Stosuje się podłoże korzystnie z przędzy para-aramidowej lub laminatu UD z włókien HPPE (High Performance PolyEthylene), pasma przyhaftowywane korzystnie z przędzy para-aramidowej lub polietylenowej HPP, jako nić przyhaftowującą stosuje się korzystnie nić z jedwabiu poliestrowego. Przyhaftowywanie pasm nitek wykonuje się za pomocą hafciarki sterowanej programem komputerowym.The method of producing structures intended for layers of packages reducing ballistic injuries, from woven, knitted fabrics, laminates or non-woven fabrics made of high-strength yarn, according to the invention is characterized by the fact that the substrate in the form of a fabric, knitted fabric, laminate or non-woven fabric intended for layers of packages reducing ballistic injuries at least two straight strands of threads with an average linear weight of 500-4000 dtex are embroidered, each containing at least 50 threads/dm, placed one on top of the other at an angle of 5-90°, one in relation to the other, using threads with a strength above 500 cN and at the same time with a linear weight below 100 dtex, preferably with cross stitch. The substrate is preferably made of para-aramid yarn or a UD laminate made of HPPE (High Performance PolyEthylene) fibers, the strands are preferably embroidered from para-aramid or HPP polyethylene yarn, and polyester silk thread is preferably used as the embroidery thread. Embroidering thread strands is done using an embroidery machine controlled by a computer program.
Z tak wytworzonych warstw składa się pakiety redukujące urazy balistyczne zawierające co najmniej 10 tych warstw w zależności od klasy kuloodporności pakietu, lub warstwy te umieszcza się w hybrydowym pakiecie między niehaftowanymi warstwami z tkanin, laminatów lub włóknin wykonanych z wysokowytrzymałych włókien przeznaczonych do pakietów redukujących urazy balistyczne.The layers produced in this way are composed of ballistic injury-reducing packages containing at least 10 of these layers, depending on the bulletproof class of the package, or these layers are placed in a hybrid package between unembroidered layers of fabrics, laminates or non-woven fabrics made of high-strength fibers intended for ballistic injury-reducing packages. .
Pakiety redukujące urazy balistyczne wytworzone ze struktur wykonanych sposobem według wynalazku lub z udziałem tych struktur są wysokowytrzymałe, lekkie, miękkie i wygodne w noszeniu. Rozprostowane nitki w strukturze warstw wytwarzanych według wynalazku umożliwiają szybsze przenoszenie naprężeń podczas uderzenia pocisku w porównaniu z szybkością rozchodzenia się naprężeń się w strukturze zawierającej przeplecione nitki oraz objęcie energią uderzenia pocisku większej powierzchni warstw w pakiecie balistycznym, co sprzyja mniejszej deformacji poprzecznej pakietu bali-stycznego.Packages reducing ballistic injuries made from structures made according to the invention or with the use of these structures are high-strength, light, soft and comfortable to wear. Straightened threads in the structure of the layers produced according to the invention enable a faster transfer of stresses during a bullet impact compared to the speed of stress propagation in a structure containing interlaced threads, and the energy of the bullet impact covers a larger surface of the layers in the ballistic package, which favors smaller transverse deformation of the ballistic package.
Przedmiot wynalazku ilustrują poniższe przykłady.The following examples illustrate the subject of the invention.
P rzy kła d IEXAMPLE I
Za pomocą dedykowanego programu komputerowego hafciarki JCZA 0109-550 (ZSK Stickmaschinen, Niemcy) zaprojektowano wzór komputerowy ułożenia wysokowytrzymałej przędzy jako dwa pasma o wymiarach 20 cm x 20 cm przyhaftowane do podłoża jedno na drugim pod kątem 90°. Zaprogramowana liczność nitek w obu pasmach wynosiła 105 nitek/dm. Opracowany wzór komputerowy przeniesiono następnie do hafciarki JCZA 0109-550 i następnie na nawój zasilający tej hafciarki nawinięto przędzę para-aramidową Twaron 930 dtex - Type 2040 (Teijin Aramid, Holandia), a jako nić przyhaftowującą wybrano nić z jedwabiu poliestrowego TYTAN 360 (Ariadna, Polska) o średniej masie liniowej 85 dtex. Na sterowany komputerowo stół XY hafciarki nałożono podłoże w postaci włókniny polipropylenowej spun-bonded o masie powierzchniowej 80 g/m2. Po uruchomieniu hafciarki przyhaftowano do podłoża dwa pasma przędzy para-aramidowej, gdzie pierwszy układ nitek był przyczepiany haftem krzyżowym do włókninowego podkładu, z kolei drugi układ nitek był przyczepiany w podobny sposób na pierwszym układzie nitek pod kątem 90°.Using a dedicated computer program for the JCZA 0109-550 embroidery machine (ZSK Stickmaschinen, Germany), a computer pattern for the arrangement of high-strength yarn was designed as two 20 cm x 20 cm strands embroidered to the ground one on top of the other at an angle of 90°. The programmed thread count in both bands was 105 threads/dm. The developed computer pattern was then transferred to the JCZA 0109-550 embroidery machine and then para-aramid yarn Twaron 930 dtex - Type 2040 (Teijin Aramid, the Netherlands) was wound on the feed roll of this embroidery machine, and TYTAN 360 polyester silk thread (Ariadna, Poland) with an average linear weight of 85 dtex. A substrate in the form of spun-bonded polypropylene nonwoven fabric with a surface weight of 80 g/m 2 was placed on the computer-controlled XY table of the embroidery machine. After starting the embroidery machine, two strands of para-aramid yarn were embroidered to the base, where the first set of threads was attached with cross embroidery to the non-woven base, while the second set of threads was attached in a similar way to the first set of threads at an angle of 90°.
Postępując w ten sposób wykonano 26 identycznych struktur, które następnie złożono w jeden pakiet balistyczny.Proceeding in this way, 26 identical structures were made and then assembled into one ballistic package.
Uzyskany pakiet balistyczny ułożono następnie na wykalibrowanym podłożu plastelinowym zgodnie z normą NIJ Standard-0101.06 i oddano w środek pakietu jeden strzał pociskiem Parabellum 9x19 mm z prędkością 381 ±3 m/s. Po zdjęciu pakietu balistycznego zeskanowano powstałą deformację podłoża plastelinowego za pomocą skanera 3D i odczytano maksymalną deformację podłoża, która wynosiła 25,9 mm.The obtained ballistic package was then placed on a calibrated plasticine substrate in accordance with NIJ Standard-0101.06 and one shot was fired into the center of the package with a 9x19 mm Parabellum bullet at a speed of 381 ± 3 m/s. After removing the ballistic package, the resulting deformation of the plasticine substrate was scanned using a 3D scanner and the maximum deformation of the substrate was read, which was 25.9 mm.
Dla celów porównawczych wykonano pakiet balistyczny składający się z 26 typowych warstw stosowanych w miękkich pakietach balistycznych z tkanin para-aramidowych Twaron CT709 Microfilament 930 (Teijin Aramid, Holandia), wykonanych z tej samej przędzy jak struktura haftowana oraz o tej samej liczności nitek i masie powierzchniowej. Tak przygotowany pakiet ułożono następnie na wykalibrowanym podłożu plastelinowym zgodnie z normą NIJ Standard-0101.06 i oddano w środek pakietu jeden strzał pociskiem Parabellum 9x19 mm z prędkością 381 ±3 m/s. Po zdjęciu pakietu balistycznego zeskanowano powstałą deformację podłoża plastelinowego za pomocą skanera 3D i odczytano maksymalną deformację podłoża, która wynosiła 30,2 mm. Oznaczało to, że deformacja pakietu wykonanego ze struktur haftowanych była o 14,2% niższa od deformacji pakietu wykonanego z niehaftowanych warstw z przędzy takiej samej jak warstwy haftowane.For comparison purposes, a ballistic package was made consisting of 26 typical layers used in soft ballistic packages made of Twaron CT709 Microfilament 930 para-aramid fabrics (Teijin Aramid, the Netherlands), made of the same yarn as the embroidered structure and with the same thread count and surface weight. . The package prepared in this way was then placed on a calibrated plasticine substrate in accordance with the NIJ Standard-0101.06 standard and one shot was fired into the center of the package with a 9x19 mm Parabellum bullet at a speed of 381 ± 3 m/s. After removing the ballistic package, the resulting deformation of the plasticine substrate was scanned using a 3D scanner and the maximum deformation of the substrate was read, which was 30.2 mm. This meant that the deformation of the package made of embroidered structures was 14.2% lower than the deformation of the package made of unembroidered layers of yarn the same as the embroidered layers.
P rzy kła d I IEXAMPLE I I
Postępując jak w przykładzie I wykonano 13 warstw haftowanych. Z tkaniny Twaron CT709 Microfilament 930 (Teijin Aramid, Holandia) wycięto następnie 13 warstw o wymiarach 20 cm x 20 cm. Całość złożono w hybrydowy pakiet balistyczny w ten sposób, że 13 warstw z tkaniny ułożono od strony uderzenia pocisku, zaś 13 warstw haftowanych od strony przeciwnej pakietu. Tak przygotowany pakiet ułożono następnie na wykalibrowanym podłożu plastelinowym zgodnie z normą NIJ Standard-0101.06 i oddano w środek pakietu jeden strzał pociskiem Parabellum 9x19 mm z prędkością 381 ±3 m/s. Po zdjęciu pakietu balistycznego zeskanowano powstałą deformację podłoża plastelinowego za pomocą skanera 3D i odczytano maksymalną deformację podłoża, która wynosiła 22,6 mm.Proceeding as in example I, 13 embroidered layers were made. Then, 13 layers measuring 20 cm x 20 cm were cut from Twaron CT709 Microfilament 930 fabric (Teijin Aramid, The Netherlands). The whole thing was assembled into a hybrid ballistic package in such a way that 13 layers of fabric were placed on the side of the bullet impact, and 13 embroidered layers were placed on the opposite side of the package. The package prepared in this way was then placed on a calibrated plasticine substrate in accordance with the NIJ Standard-0101.06 standard and one shot was fired into the center of the package with a 9x19 mm Parabellum bullet at a speed of 381 ± 3 m/s. After removing the ballistic package, the resulting deformation of the plasticine substrate was scanned using a 3D scanner and the maximum deformation of the substrate was read, which was 22.6 mm.
Oznaczało to, że deformacja pakietu przygotowanego z warstw haftowanych była o 20,9% niższa od deformacji pakietu złożonego z 26 warstw niehaftowanych tkanin Twaron CT709 Microfilament 930.This meant that the deformation of the package prepared from embroidered layers was 20.9% lower than the deformation of the package composed of 26 layers of unembroidered Twaron CT709 Microfilament 930 fabrics.
P rzy kła d I I IEXAMPLE I I I
Postępując jak w przykładzie I wykonano 13 warstw haftowanych z tą różnicą, że jako podłoże zamiast włókniny polipropylenowej zastosowano tkaninę para-aramidową Twaron CT709 Microfilament 930 (Teijin Aramid, Holandia). Całość złożono w hybrydowy pakiet balistyczny, który ułożono na wykalibrowanym podłożu plastelinowym zgodnie z normą NIJ Standard-0101.06 i oddano w środek pakietu jeden strzał pociskiem Parabellum 9x19 mm z prędkością 381 ±3 m/s. Po zdjęciu pakietu balistycznego zeskanowano powstałą deformację podłoża plastelinowego za pomocą skanera 3D i odczytano maksymalną deformację podłoża, która wynosiła 23,9 mm.Proceeding as in example I, 13 embroidered layers were made, with the difference that instead of polypropylene non-woven fabric, Twaron CT709 Microfilament 930 para-aramid fabric (Teijin Aramid, the Netherlands) was used as the base. The whole thing was assembled into a hybrid ballistic package, which was placed on a calibrated plasticine substrate in accordance with the NIJ Standard-0101.06 standard, and one shot was fired into the center of the package with a 9x19 mm Parabellum bullet at a speed of 381 ± 3 m/s. After removing the ballistic package, the resulting deformation of the plasticine substrate was scanned using a 3D scanner and the maximum deformation of the substrate was read, which was 23.9 mm.
Oznaczało to, że deformacja pakietu przygotowanego z warstw haftowanych była o 25,2% niższa od deformacji pakietu złożonego z 26 niehaftowanych warstw tkanin Twaron CT709 Microfilament 930.This meant that the deformation of the package prepared from embroidered layers was 25.2% lower than the deformation of the package composed of 26 unembroidered layers of Twaron CT709 Microfilament 930 fabrics.
Przykład IVExample IV
Za pomocą dedykowanego programu komputerowego hafciarki JCZA 0109-550 (ZSK Stickmaschinen, Niemcy) zaprojektowano wzór komputerowy trójosiowego ułożenia wysokowytrzymałej przędzy jako trzy pasma o wymiarach 20 cm x 20 cm przyhaftowane do podłoża jedno na drugim pod kątami odpowiednio -60°/0°/60°. Zaprogramowana liczność nitek w obu pasmach wynosiła 105 nitek/dm. Opracowany wzór komputerowy przeniesiono następnie do hafciarki JCZA 0109-550 i następnie z użyciem tych samych materiałów jak w przykładzie I wykonano 18 identycznych struktur, które następnie złożono w jeden pakiet balistyczny.Using a dedicated computer program for the JCZA 0109-550 embroidery machine (ZSK Stickmaschinen, Germany), a computer pattern of triaxial arrangement of high-strength yarn was designed as three strands of dimensions 20 cm x 20 cm, embroidered to the ground one on top of the other at angles of -60°/0°/60, respectively. °. The programmed thread count in both bands was 105 threads/dm. The developed computer pattern was then transferred to the JCZA 0109-550 embroidery machine and then, using the same materials as in example I, 18 identical structures were made, which were then assembled into one ballistic package.
Uzyskany pakiet balistyczny ułożono następnie na wykalibrowanym podłożu plastelinowym zgodnie z normą NIJ Standard-0101.06 i oddano w środek pakietu jeden strzał pociskiem Parabellum 9x19 mm z prędkością 381 ±3 m/s. Po zdjęciu pakietu balistycznego zeskanowano powstałą deformację podłoża plastelinowego za pomocą skanera 3D i odczytano maksymalną deformację podłoża, która wynosiła 23,7 mm.The obtained ballistic package was then placed on a calibrated plasticine substrate in accordance with NIJ Standard-0101.06 and one shot was fired into the center of the package with a 9x19 mm Parabellum bullet at a speed of 381 ± 3 m/s. After removing the ballistic package, the resulting deformation of the plasticine substrate was scanned using a 3D scanner and the maximum deformation of the substrate was read, which was 23.7 mm.
Dla celów porównawczych wykonano pakiet balistyczny składający się z 27 warstw niehaftowanych z tkaniny para-aramidowej Twaron CT709 Microfilament 930, zachowując tym samym porównywalną masę powierzchniową pakietu w stosunku pakietu złożonego z haftowanych struktur trójosiowych. Tak przygotowany pakiet ułożono następnie na wykalibrowanym podłożu plastelinowym zgodnie z normą NIJ Standard-0101.06 i oddano w środek pakietu jeden strzał pociskiem Parabellum 9x19 mm z prędkością 381 ±3 m/s. Po zdjęciu pakietu balistycznego zeskanowano powstałą deformację podłoża plastelinowego za pomocą skanera 3D i odczytano maksymalną deformację podłoża, która wynosiła 29,4 mm.For comparison purposes, a ballistic package consisting of 27 unembroidered layers of Twaron CT709 Microfilament 930 para-aramid fabric was made, thus maintaining a comparable surface mass of the package in relation to the package composed of embroidered triaxial structures. The package prepared in this way was then placed on a calibrated plasticine substrate in accordance with the NIJ Standard-0101.06 standard and one shot was fired into the center of the package with a 9x19 mm Parabellum bullet at a speed of 381 ± 3 m/s. After removing the ballistic package, the resulting deformation of the plasticine substrate was scanned using a 3D scanner and the maximum deformation of the substrate was read, which was 29.4 mm.
Oznaczało to, że deformacja pakietu złożonego z warstw haftowanych była o 19,4% niższa od deformacji pakietu złożonego z warstw niehaftowanych przy zachowaniu porównywalnych mas wysokowytrzymałej przędzy w obu pakietach.This meant that the deformation of the package composed of embroidered layers was 19.4% lower than the deformation of the package composed of unembroidered layers while maintaining comparable masses of high-strength yarn in both packages.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL440632A PL244886B1 (en) | 2022-03-15 | 2022-03-15 | Method of manufacturing structures intended for layers of packets reducing ballistic injuries |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL440632A PL244886B1 (en) | 2022-03-15 | 2022-03-15 | Method of manufacturing structures intended for layers of packets reducing ballistic injuries |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL440632A1 PL440632A1 (en) | 2023-09-18 |
| PL244886B1 true PL244886B1 (en) | 2024-03-18 |
Family
ID=88203665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL440632A PL244886B1 (en) | 2022-03-15 | 2022-03-15 | Method of manufacturing structures intended for layers of packets reducing ballistic injuries |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL244886B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2169415A1 (en) * | 1996-02-12 | 1997-08-13 | Bradley J. Field | Reduced blunt trauma body armour |
| US6103641A (en) * | 1998-04-09 | 2000-08-15 | Gehring Textiles Inc | Blunt trauma reduction fabric for body armor |
| US20130090029A1 (en) * | 2011-10-07 | 2013-04-11 | Matscitechno Licensing Company | Impact dissipating fabric |
-
2022
- 2022-03-15 PL PL440632A patent/PL244886B1/en unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2169415A1 (en) * | 1996-02-12 | 1997-08-13 | Bradley J. Field | Reduced blunt trauma body armour |
| US6103641A (en) * | 1998-04-09 | 2000-08-15 | Gehring Textiles Inc | Blunt trauma reduction fabric for body armor |
| US20130090029A1 (en) * | 2011-10-07 | 2013-04-11 | Matscitechno Licensing Company | Impact dissipating fabric |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL440632A1 (en) | 2023-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7631405B2 (en) | Enhanced energy absorbing materials | |
| US6627562B1 (en) | Blunt trauma reduction fabric for body armor | |
| EP1766320B1 (en) | Flexible ballistic-resistant assemble | |
| KR101036241B1 (en) | Bi-directional and multi-axial fabrics and fabric composites | |
| US6103641A (en) | Blunt trauma reduction fabric for body armor | |
| US8256019B2 (en) | Composite ballistic fabric structures for hard armor applications | |
| US6151710A (en) | Multi-component lightweight ballistic resistant garment | |
| CA2308585C (en) | Multi-component protective garment with composite strike face and woven base | |
| US20100275764A1 (en) | Fabric architectures for improved ballistic impact performance | |
| CN101779096A (en) | Multilayered material sheet for use in soft ballistics | |
| JP5535307B2 (en) | Ballistic resistant armor articles | |
| KR20170091665A (en) | Materials gradient within armor for balancing the ballistic performance | |
| US20180326698A1 (en) | Impact resistant flexible materials, articles comprising same and uses thereof | |
| Yang | Design, performance and fit of fabrics for female body armour | |
| PL244886B1 (en) | Method of manufacturing structures intended for layers of packets reducing ballistic injuries | |
| US20160244896A1 (en) | Woven multi-layer fabrics for use with ballistic threats | |
| KR101249157B1 (en) | Protect panel and product mehod of the same | |
| CN113959265B (en) | Bulletproof stab-resistant material | |
| KR20230032340A (en) | double wall Tarpaulin and method for manufacturing the same | |
| Venkatesh et al. | Compressibility of sandwich composite structures for impact absorbance |