RU2072499C1

RU2072499C1 - Material for individual protection means

Info

Publication number: RU2072499C1
Application number: RU93051845A
Authority: RU
Inventors: Юрий Владимирович Русин; Евгений Константинович Жарков; Борис Павлович Морин; Георгий Александрович Орленко
Original assignee: Юрий Владимирович Русин; Евгений Константинович Жарков; Борис Павлович Морин; Георгий Александрович Орленко
Priority date: 1993-11-12
Filing date: 1993-11-12
Publication date: 1997-01-27

Abstract

FIELD: bulletproof light armored jackets. SUBSTANCE: material for individual protection means consists of woven layers based on polyparaamide threads, light-weight layers of stitched unwoven needle-piercing material based on Lavsan polyester fibre, and a sublayer made of rubber-like material duplicated by layers of cloth, or a superlayer made of non-stitched unwoven needle-piercing material of chaotically arranged in its plane Lavsan polyester fibres. In one variant the total surface density of layers is within 4.6 to 5.8 kg/sq.m. The material layers are fastened by stitching synthetic threads. EFFECT: enhanced reliability. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты и могут быть использованы, в частности в пулезащитных материалах для изготовления легких броневых жилетов из композиционных материалов, предназначенных для защиты от пистолетных пуль и холодного оружия. The invention relates to personal protective equipment and can be used, in particular, in bulletproof materials for the manufacture of light armored vests from composite materials designed to protect against pistol bullets and cold weapons.

Известны материалы на основе синтетических волокон в виде пакетов слоев ткани, применяемых для легких броневых жилетов. Known materials based on synthetic fibers in the form of packets of fabric layers used for light armored vests.

Так известен материал для жилета из толстых слоев ткани Кевлар, имеющий поверхностную плотность 6,4 кг/м₂. (Military Technology, v, XIII, I3, p. 72 85).So known material for a vest of thick layers of Kevlar fabric, having a surface density of 6.4 kg / m ₂ . (Military Technology, v, XIII, I3, p. 72 85).

Известен аналог изобретения (заявка ЕР N 0131447, F 41 H 1/02, 1985), содержащий слои ткани из арамидных волокон с легковесным слоем между ними, скрепленные прошивными нитями. Ближайшим аналогом изобретения, выбранным в качестве прототипа, является материал для индивидуальных защитных средств, состоящий из слоев ткани на основе полипараарамидных нитей и легковесных слоев из гибкоцепного полимера, скрепленного прошивными синтетическими нитями авт. св. СССР N 1820172, F 41 H 1/02, 1993). Known analogue of the invention (application EP N 0131447, F 41 H 1/02, 1985), containing layers of fabric from aramid fibers with a lightweight layer between them, bonded with piercing threads. The closest analogue of the invention, selected as a prototype, is a material for personal protective equipment, consisting of layers of fabric based on polypararamid yarns and lightweight layers of flexible polymer bonded with sewn-in synthetic threads ed. St. USSR N 1820172, F 41 H 1/02, 1993).

Известные материалы аналоги уменьшают количество пробитий до 50 запреградное воздействие, выраженное величиной глубины вмятия, на непробитых участках составляет 45 50 мм и в большинстве случаев приводит к травматическим последствиям. Known materials analogs reduce the number of penetrations to 50, the impact, expressed by the depth of the indentation, in unbroken areas is 45-50 mm and in most cases leads to traumatic consequences.

Минимальный процент пробитий, достигнутый на материале по прототипу, равен 2 3 запреградная величина глубины вмятия составляет 21 25 мм. Однако, при использовании и этого материала не исключается вероятность травматического воздействия из-за его вытяжки в поперечном направлении. The minimum percentage of penetration achieved on the material according to the prototype is equal to 2 3 the forbidden value of the depth of the indentation is 21 25 mm. However, when using this material, the likelihood of traumatic effects due to its stretching in the transverse direction is not excluded.

Механическое увеличение количества слоев ткани из полипараарамидных нитей приводит к значительному увеличению поверхностной плотности материала, преутяжелению и удорожанию жилетов. A mechanical increase in the number of layers of fabric from polypararamid yarns leads to a significant increase in the surface density of the material, overweight and costly vests.

Задача разработки создание такого материала для индивидуальных защитных средств, использование которого позволило бы устранить указанные недостатки, исключило бы их пробитие, уменьшило запреградное воздействие, травматизм, обеспечило минимальную его стоимость, технический результат, который может быть достигнут от использования изобретений, выражается в повышении надежности и эффективности использования материала. Задача решена за счет изменения структуры легковесных слоев материала, придания им улучшенных свойств, выбора объемных соотношений армирующих элементов и минимизации суммарной поверхностной плотности слоев материала. The development task is the creation of such material for personal protective equipment, the use of which would eliminate the indicated drawbacks, exclude their penetration, reduce the back-off impact, injuries, ensure its minimum cost, the technical result that can be achieved by using inventions is expressed in increasing reliability and material efficiency. The problem was solved by changing the structure of lightweight layers of the material, giving them improved properties, choosing volumetric ratios of reinforcing elements and minimizing the total surface density of the layers of material.

Для этого в материале для индивидуальных защитных средств, состоящем из слоев ткани на основе полипараарамидных нитей и легковесных слоев из гибкоцепного полимера, скрепленного прошивными синтетическими нитями, легковесные слои выполнены из нетканого иглопробивного материала на основе хаотично расположенных в их плоскости лавсановых волокон, пленочно сваренных по лицевой поверхности, и армированы по лицевой и изнаночным поверхностям слоями ткани на основе полипараарамидных нитей, скрепленными с ними диагонально-перекрестными швами прошивных синтетических нитей с расположением изнаночной поверхностью слоев лавсановых волокон со стороны к основным внешним слоям ткани из полипараарамидных нитей с подслоем (вариант I) из резиноподобного материала типа изопренового или бутадиенового каучука, дублированного слоями ткани из полипараарамидных нитей, в объемном соотношении слоев ткани на основе полипараарамидных нитей, прошитого нетканого иглопробивного материала на основе хаотично расположенных в легковесных слоях лавсановых волокон и резиноподобного материала подслоя от 1:0,5:0,5 до 1:1:0,6 при суммарной поверхностной плотности слоев 4,6 5,8 кг/м² или надслоем (вариант II) из нетканого иглопробивного материала на основе хаотично расположенных в его плоскости лавсановых волокон, пленочно сваренных по лицевой поверхности, обращенной к легковесному слою в объемном соотношении слоев ткани на основе полипараарамидных нитей, прошитого нетканого иглопробивного материала на основе хаотично расположенных в легковесных слоях лавсановых волокон и надслоя из нетканого иглопробивного материала на основе хаотично расположенных в его плоскости лавсановых волокон от 1:0,3:0,2 до 1:0,9:0,45 при суммарной поверхностной плотности лавсановых волокон 4,2 5,4 кг/м².To do this, in a material for personal protective equipment, consisting of fabric layers based on poly-para-aramid yarns and lightweight layers of a flexible chain polymer bonded with stitching synthetic threads, lightweight layers are made of non-woven needle-punched material based on lavsan fibers randomly located in their plane, film-welded along the front surface, and reinforced on the front and wrong surfaces with fabric layers based on polypararamid yarns, fastened with them diagonally cross-seams piercing synthetic yarns with the back surface of the layers of mylar fibers on the side to the main outer fabric layers of polypararamid yarns with a sublayer (option I) of rubber-like material such as isoprene or butadiene rubber, duplicated by layers of fabric of polypararamid yarns, in the volume ratio of the layers of fabric based on polypararamid threads, stitched non-woven needle-punched material based on randomly located in lightweight layers of lavsan fibers and rubber-like material dsloya from 1: 0.5: 0.5 to 1: 1: 0.6 at a total areal density layers 4,6 5,8 kg / m ² or nadsloem (embodiment II) of the needle-punched nonwoven material based on randomly located in its planes of lavsan fibers, film-welded on the front surface facing the lightweight layer in the volume ratio of fabric layers based on polypararamid yarns, stitched non-woven needle-punched material based on randomly located in lightweight layers of mylar fibers and a layer of non-woven needle-punched material based on chaotically aspolozhennyh in its plane lavsanovyh fibers of 1: 0.3: 0.2 to 1: 0.9: 0.45 at a total areal density of fibers lavsanovyh 4.2 5.4 kg / m ^2.

Материал в предложенных исполнениях обеспечивает высокоэффективное восприятие и диссипацию рассеивание направленной высококонцентрированной энергии ударной волны баллистического объекта пули, опережающей ее движение, и тем самым уменьшает ее запреградное воздействие на защищаемый объект, надежно защищает без разрушения механической нагрузкой летящей пули. The material in the proposed versions provides highly effective perception and dissipation of the dispersion of the directed highly concentrated energy of the shock wave of the ballistic object of the bullet, which outstrips its movement, and thereby reduces its impact on the protected object, reliably protects the flying bullet from mechanical stress.

На фиг. 1 представлен общий вид бронежилета (вид спереди); на фиг. 2 - сечение по А-А; на фиг. 3 материал по варианту I и варианту II. In FIG. 1 shows a general view of body armor (front view); in FIG. 2 - section along aa; in FIG. 3 material according to option I and option II.

Материал для индивидуальных защитных средств состоит из слоев 1, в качестве которых использована ткань на основе полипараарамидных нитей, и легковесных слоев 2, выполненных из нетканого иглопробивного материала на основе хаотично расположенных в их плоскости лавсановых волокон, скрепленных прошивными синтетическими нитями 3. The material for personal protective equipment consists of layers 1, which are used as a fabric based on poly-para-aramid yarns, and lightweight layers 2, made of nonwoven needle-punched material on the basis of lavsan fibers randomly located in their plane, fastened with cross-linked synthetic threads 3.

Легковесные слои 2 из нетканого иглопробивного материала на основе хаотично расположенных в их плоскости лавсановых волокон пленочно сварены по лицевой поверхности 4 и армированы по лицевой и изнаночной поверхностям 4 и 5 слоями 6 и 7 ткани на основе полипараарамидных нитей, скрепленными с ними диагонально-перекрестными швами прошивных синтетических нитей 3, и расположены изнаночной поверхностью 5 со стороны к основным внешним слоям 1 ткани из полипараарамидных нитей. Lightweight layers 2 of non-woven needle-punched material based on lavsan fibers randomly located in their plane are film-welded along the front surface 4 and reinforced on the front and back surfaces 4 and 5 by layers 6 and 7 of fabric based on polypararamid yarns bonded with diagonal-cross stitching seams with them synthetic filaments 3, and are located on the wrong surface 5 from the side to the main outer layers 1 of the fabric of polypararamid yarns.

Нетканый иглопробивной материал легковесного слоя 2 представляет собой ленту необходимой ширины из хаотично расположенных лавсановых волокон, которые со стороны лицевой поверхности оплавлены и сварены между собой с образованием скрепляющей их поверхностной пленки, обеспечивающей совместно с хаотично расположенными лавсановыми волокнами, механически связанными между собой в поперечном направлении иглопробивным способом, создание такого каркасного материала, при воздействии на который со стороны изнаночной поверхности к работе подключались бы все хаотично расположенные волокна и эффективно гасили бы воздействующую нагрузку с другими слоями как за счет амортизации при сжатии, так и за счет диссипации энергии ударной волны. The non-woven needle-punched material of the lightweight layer 2 is a tape of the required width from randomly arranged dacron fibers, which are fused and welded together from the front surface with the formation of a surface film fastening them, together with randomly arranged dacron fibers, mechanically interconnected in the transverse direction by needle-punched way, the creation of such a frame material, when exposed to which from the wrong side of the surface to work under all randomly located fibers would be switched off and effectively extinguish the acting load with other layers due to both shock absorption and dissipation of the energy of the shock wave.

В варианте 1 легковесные слои 2 имеют подслой 8 из резиноподобного материала типа изопренового или бутадиенового каучука, дублированного слоями 9 ткани из полипараарамидных нитей. In embodiment 1, the lightweight layers 2 have a sublayer 8 of rubber-like material such as isoprene or butadiene rubber, duplicated by layers 9 of polypararamid yarn fabric.

В варианте II легковесные слои 2 имеют надслой 10 из нетканого иглопробивного материала на основе хаотично расположенных в его плоскости лавсановых волокон, пленочно сваренных по лицевой поверхности 11, обращенный изнаночной поверхностью 12 к слою 1. In option II, the lightweight layers 2 have a layer 10 of non-woven needle-punched material based on lavsan fibers randomly located in its plane, film-welded along the front surface 11, facing the back surface 12 to layer 1.

Объемное соотношение, суммарная поверхностная плотность слоев и результаты испытаний материала по вариантам I и II приведены в табл. 1 и 2. The volume ratio, the total surface density of the layers and the test results of the material according to options I and II are given in table. 1 and 2.

Для изготовления материала для индивидуальных защитных средств использовалась ткань из полипараарамидных нитей типа 5363 толщиной 0,46 мм. Слои 1 ткани складывали пакетом и по контуру прошивали синтетическими нитями 3. To manufacture the material for personal protective equipment, we used a fabric of polyparaaramide fibers of type 5363 with a thickness of 0.46 mm. Layers of 1 fabric were folded in a package and sewn with synthetic threads 3 along the contour.

Объемное соотношение слоев 1 ткани из полипараарамидных нитей, прошитого нетканого иглопробивного материала 2 на основе хаотично расположенного в плоскости слоя лавсановых волокон и резины в подслое 8 (вариант I) составляет от 1:0,5:0,5 до 1:1:0,6 при суммарной поверхностной плотности слоев 4,6 5,8 кг/м².The volume ratio of the layers 1 of the fabric of polypararamid yarns, stitched non-woven needle-punched material 2 based on a layer of mylar fibers and rubber randomly located in the plane in the sublayer 8 (option I) is from 1: 0.5: 0.5 to 1: 1: 0, 6 with a total surface density of the layers of 4.6 5.8 kg / m ² .

Объемное соотношение слоев 1 ткани из полипараарамидных нитей, прошитого нетканого иглопробивного материала 2 на основе хаотично расположенного в плоскости слоя лавсановых волокон и надслоя 10 из нетканого иглопробивного материала на основе хаотично расположенных в его плоскости лавсановых волокон (вариант II) cоставляет от 1:0,3:0,2 до 1:0,9:0,45 при суммарной поверхностной плотности слоев 4,2 5,4 кг/м².The volume ratio of layers 1 of fabric from polypararamid yarns, stitched non-woven needle-punched material 2 based on a layer of dacron fibers randomly located in the plane and a layer 10 of non-woven needle-punched material based on dacron fibers randomly located in its plane (option II) ranges from 1: 0.3 : 0.2 to 1: 0.9: 0.45 with a total surface density of the layers of 4.2 and 5.2 kg / m ² .

Материал по прототипу имеет объемное соотношение слоев ткани из полипараарамидных нитей и легковесных слоев из гибкоцепного полимера 1:0,57, суммарную поверхностную плотность 4,4 кг/м², результаты его испытаний - диаметр отпечатка 45 мм, глубина отпечатка 25 мм.The material according to the prototype has a volume ratio of fabric layers of poly-para-aramid yarns and lightweight layers of flexible chain polymer 1: 0.57, the total surface density of 4.4 kg / m ² , the results of its tests - print diameter 45 mm, print depth 25 mm

Надежность и эффективность использования предложенного материала для индивидуальных защитных средств заключается в том, что при легковесном соприкосновении пули со слоями 1 ткани на основе полипараарамидных нитей, являющихся для нее высокопрочным каркасом сопротивления, опережающая ее направленная высококонцентрированная энергия ударной ультразвуковой волны практически беспрепятственно проходит их и подвергается высокоэффективной диссипации рассеиванию в легковесном слое 2 из прошитого нетканого иглопробивного материала на основе хаотично расположенных в его плоскости лавсановых волокон, пленочно сваренных по лицевой поверхности 4 и армированном по лицевой и изнаночной поверхностям 4 и 5 слоями 6 и 7 ткани на основе полипараарамидных нитей, с подслоем 8 (вариант I), выполненным из резины, дублированной слоями 9 ткани из полипараарамидных нитей, или надслоем 10 (вариант II), выполненным из нетканого иглопробивного материала на основе лавсановых волокон, пленочно сваренных по лицевой поверхности 11. The reliability and effectiveness of the use of the proposed material for personal protective equipment consists in the fact that when the bullet is lightly in contact with layers 1 of the fabric based on polypararamid filaments, which are a high-strength skeleton for it, the ahead of it directed highly concentrated energy of the shock ultrasound wave passes them almost unhindered and is subjected to highly efficient dissipation dispersion in lightweight layer 2 of stitched non-woven needle-punched non-woven material ova of lavsan fibers randomly located in its plane, film-welded along the front surface 4 and reinforced on the front and back surfaces 4 and 5 by layers 6 and 7 of fabric based on polypararamid filaments, with a sublayer 8 (option I) made of rubber duplicated by layers 9 fabrics made of polyparaaramid filaments, or a layer 10 (option II) made of nonwoven needle-punched material based on lavsan fibers, film-welded on the front surface 11.

При дальнейшем движении пуля застревает в слоях 1, создавая запреградное воздействие в виде отпечатка вмятины по размерам значительно меньшим, чем по прототипу. With further movement, the bullet gets stuck in layers 1, creating a backward effect in the form of a dent imprint in size significantly smaller than in the prototype.

Результаты испытаний предложенного материала в виде многослойной структуры пакета средств индивидуальной защиты показали положительные результаты. The test results of the proposed material in the form of a multilayer structure of a package of personal protective equipment showed positive results.

Claims

1. Material for personal protective equipment, consisting of fabric layers based on poly-para-aramid yarns and lightweight layers of flexible chain bonded with stitched synthetic threads, characterized in that its lightweight layers are made of non-woven needle-punched material based on lavsan fibers randomly located in their plane, film-welded along the front surface, and reinforced along the front and wrong surfaces by layers of fabric based on polypararamid filaments, bonded with them diagonally with continuous seams of sewn synthetic fibers with the back surface of the layers of dacron fibers on the side to the main outer layers of fabric made of polypararamid yarns, with a sublayer of rubber-like material such as isoprene or butadiene rubber, duplicated by layers of fabric made of polypararamid yarns, in the volume ratio of fabric layers based on polypararamid yarns , stitched non-woven needle-punched material based on randomly located in the lightweight layers of mylar fibers and rubber-like mother la underlayer 1: 0.5: 1 0.5: 1: 0.6 at a total areal density layers 4,6 5,8 kg / m ^2.

2. Material for personal protective equipment, consisting of fabric layers based on poly-para-aramid yarns and lightweight layers of flexible chain bonded with synthetic stitching threads, characterized in that its lightweight layers are made of non-woven needle-punched material based on lavsan fibers randomly located in their plane, film-welded on the front surface, and reinforced on the front and wrong surfaces by layers of fabric based on polypararamid filaments bonded with them diagonally with natural seams of pierced synthetic threads with the back surface of the layers of dacron fibers on the side to the main outer layers of fabric made of polypararamid threads with a layer of nonwoven needle-punched material based on dacron fibers randomly located in its plane, film-welded along the front surface facing the lightweight layer, in volume ratio of fabric layers based on poly-para-aramid yarns, stitched non-woven needle-punched material based on randomly arranged in lightweight lavasan fibers and a layer of nonwoven needle-punched material on the basis of lavsan fibers randomly located in its plane 1: 0.3: 0.2 1: 0.9: 0.45 with a total surface density of 4.2 4.2 kg / m ² .