RU2734546C1 - Ткань трикотажная для использования при самообороне в боевых контактах и искусствах - Google Patents

Abstract

Заявленное изобретение относится к ткани трикотажной для использования при самообороне в боевых контактах и искусствах, при использовании которой достигаются различные уровни защищенности, необходимые для безопасного боевого контакта как в тренировочных целях для боевых искусств, так и в целях личной безопасности. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эксплуатационных характеристик, увеличение прочности, стойкости к удару и к растрескиванию получившейся ткани трикотажной для использования при самообороне в боевых контактах при воздействии на нее каким-либо предметом, например ножом, с применением силы. Ткань трикотажная для использования при самообороне в боевых контактах и искусствах характеризуется тем, что нить ткани состоит из высокомолекулярного полиэтилена UHMWPE (СВМПЭ), при этом нить обладает высокой удельной прочностью 35-45 г/денье, прочностью на разрыв 350 кг/мм², модуль упругости СВМПЭ-волокна 11600 кг/мм², осевой предел прочности на разрыв 3 ГПа, осевой модуль упругости 100 ГПа, осевая прочность на сжатие 0,1 ГПа, осевой модуль сжатия 100 ГПа, радиальный предел прочности на разрыв 0,03 ГПа, радиальный модуль 3 ГПа, скорость ползучести при 22°С/20% нагрузки 1×10-2%/d, температура плавления материала 140-160°С, плотность 0,96-0,97 г/см³, имеет вес от 200 до 1800 г/м². Использованы нескольких слоев ткани, наложенных друг на друга и сшитых нитью соединительным швом, при котором сохраняется значение площади, равное 1 м², с удельным весом в пределах от 200 до 1800 г, минимальная толщина составляет от 0,9-1,5 мм, вес варьируется от 200 г/м² до 650 г/м² при этом 5% допустимой погрешности, используется метод однонаправленного тканого узора вязания, волокна самой нити СВМПЭ определены большим значением молекулярной массы от 3 до 10000000 г/моль, длинные линейные цепочки полиэтилена с относительно слабыми межмолекулярными связями связаны между собой посредством зацепления молекул, а также проходными молекулами. 2 ил.

Description

Заявленное изобретение относится к ткани трикотажной для использования при самообороне в боевых контактах и искусствах, при использовании которой достигаются различные уровни защищенности, необходимые для безопасного боевого контакта как в тренировочных целях для боевых искусств, так и в целях личной безопасности.

В мировой практике преимущества высокомолекулярного полиэтилена СВМПЭ волокон реализованы в таких областях, как, сетные орудия лова, канато-веревочные изделия для грузоподъемного оборудования, прокладки проводов, буксировки (швартовки), сверления и бурения в открытом море, спасательно-страховочных работ и др.

Недостатками известных решений является невозможность их использования при самообороне в боевых контактах и искусствах.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эксплуатационных характеристик, увеличение прочности, стойкости к удару и к растрескиванию получившейся ткани трикотажной для использования при самообороне в боевых контактах при воздействии на нее каким-либо предметом, например, ножом с применением силы.

Ткань трикотажная для использования при самообороне в боевых контактах и искусствах (фиг.1) характеризуется тем, что нить ткани состоит из высокомолекулярного полиэтилена UHMWPE (СВМПЭ), при этом нить обладает высокой удельной прочностью 35-45 г/денье, прочностью на разрыв 350 кг/мм², модуль упругости СВМПЭ-волокна 11 600 кг/мм², осевой предел прочности на разрыв 3 Гектопаскаля, осевой модуль упругости 100 Гектопаскалей, осевая прочность на сжатие 0,1 Гектопаскаль, осевой модуль сжатия 100 Гектопаскалей, радиальный предел прочности на разрыв 0,03 Гектопаскалей, радиальный модуль 3 Гектопаскаля, скорость ползучести, при 22°С/20% нагрузки 1×10-2%/d, температура плавления материала 140-160°С, плотность 0,96-0,97 г/см³, имеющая вес от 200 до 1 800 г/м², при этом использованы нескольких слоев ткани, наложенных друг на друга и сшитых нитью соединительным швом, при котором сохраняется значение площади равной 1 м² с удельным весом в пределах от 200 до 1 800 г, минимальная толщина составляет от 0,9-1,5 мм, вес варьируется от 200 г/м² до 650 г/м² при этом 5% допустимой погрешности, при этом используется метод однонаправленного тканого узора вязания, при этом волокна самой нити СВМПЭ определены большим значением молекулярной массы от 3 до 10000000 г/моль, при этом длинные линейные цепочки полиэтилена с относительно слабыми межмолекулярными связями связаны между собой посредством зацепления молекул, а также проходными молекулами.

Сама нить ткани (СВМПЭ, UHMWPE) состоит из сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Полиэтилен (ПЭ) - это термопластичный полимер этилена, являющий самой распространенной в мире пластмассой. СВМПЭ представляет собой разновидность полиэтилена, который обладает наибольшей молекулярной массой из всех видов ПЭ.

Используемые при создании данной ткани волокна самой нити СВМПЭ определяются, прежде всего, очень большим значением молекулярной массы (от 3 до 10000000 г/моль). Длинные линейные цепочки полиэтилена с относительно слабыми межмолекулярными связями оказываются в той или иной мере связаны между собой посредством физических узлов (зацепление молекул), а также проходными молекулами.

Физические свойства полученной из этих волокон ткани со значениями характеристик от 0,9-1,5 мм, весом от 200 г/м² до 650 г/м² дают достигнутый результат, описанный ниже. Благодаря составу и самим молекулам исходного кристаллического полимера, их физические узлы сохраняются и при деформировании полиэтилена, связывая отдельные участки элементов надмолекулярной структуры и обеспечивая их прочность. По мере увеличения числа макромолекул содержание таких проходных цепей и физических узлов возрастает, следовательно, увеличивается количество связываемых ими элементов надмолекулярной структуры. Это, в свою очередь, приводит к увеличению прочности, стойкости к удару и к растрескиванию получившейся ткани трикотажной для использования при самообороне в боевых контактах при воздействии на нее каким либо предметом с применением силы.

Трикотажная ткань из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) с использованием нити высокой прочности при сравнительно низкой плотности (0,96-0,97) г/см³ делает ткань незаменимой для самообороны при боевых контактах и использоваться в боевых искусствах в качестве защитного материала для избежания травм.

Свойства жесткости и свойства сопротивления ударным нагрузкам и защиты от воздействий внешней силы при боевых контактах, самообороне и искусствах согласно изобретению влияет модуль упругости при растяжении полимерного связующего, покрывающего волокна. Сами волокна получают по технологии гель-формирования. Единицей измерения является Денье (Деньé (сокращенно ден, англ. denier от лат. denarius) - внесистемная единица линейной плотности волокон или нитей, то есть отношение их массы к длине. 1 ден = 0,05 г/450 м (1 грамм на 9 километров или 0,00000011 кг/м). Таким образом, Денье - чисто техническая характеристика толщины волокна, которая определяет плотность изделия (фактуру ткани или трикотажного полотна), зависящую от количества и качества волокон, схемы их переплетения в ткани или полотне. Изготовили многослойный по структуре материал, включающий несколько однонаправленных по существу параллельных волокон на основе полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы, которые характеризуются удельной прочностью волокон приблизительно 35-45 г/денье. Прочность на разрыв СВМПЭ-волокна ~300-350 кг/мм2.

Средние значения: модуль упругости СВМПЭ-волокна ~11600 кг/мм², осевой предел прочности на разрыв 3 Гектопаскаля, осевой модуль упругости 100 Гектопаскалей, осевая прочность на сжатие 0,1 Гектопаскаль, осевой модуль сжатия 100 Гектопаскалей, Радиальный предел прочности на разрыв 0.03 Гектопаскалей, Радиальный модуль 3 Гектопаскаля, скорость ползучести, при 22°С/20% и нагрузки 1×10-2%/d, температура плавления материала составляет 140-160°С.

Достигаются высокие значения ориентационных удлинений волокна, определяющие их исключительно высокие механические характеристики. В результате получается самый износостойкий и механически прочный термопластичный материал.

Волокна, из которых создана данная ткань, относится наряду с углеродом и арамидом к группе так называемых «суперволокон». Высокая прочность и очень высокая стойкость к разрыву при сравнительно низкой плотности и делает эту ткань незаменимой для защиты от повреждений.

Уникальность созданной нами ткани получила отличительные свойства: обеспечивает защиту от воздействия колюще-режущих предметов и иного воздействия на порез или прокол внешним предметом с острым концом с применением различной силы.

В зависимости от толщины ткани, путем наложения слоев друг на друга (фиг.2), сшивая их между собой, достигаются различные уровни защищенности, необходимые для безопасного боевого контакта как в тренировочных целях для боевых искусств, так и в целях личной безопасности. Данный материал может использоваться в качестве одного из составных слоев как для тренировочной формы в боевых искусствах при тренировочной работе с холодным оружием, так и путем внедрения в повседневную внешнюю одежду разных видов (куртки, жилетки, пуховики, комбинезоны, пальто, пиджаки, и прочее) как для людей, так и для животных, обеспечивая защиту от последствий столкновений с другими животными вызывающими агрессивное поведение.

Способ изготовления ткани трикотажной для использования при самообороне в боевых контактах и искусствах.

Наиболее предпочтительными являются способы, позволяющие преимущественно покрывать каждое из отдельных волокон или покрывать всю или преимущественно всю площадь поверхности волокон полимерным связующим материалом, которым покрывают, пропитывают, внедряют или иначе наносят на волокна. При покрытии нитей/волокна/пряжи полимерным связующим оно может наноситься одновременно или последовательно на множество волокон. Волокна могут покрываться до или после формирования ткани. Подразумевается, что изобретение не ограничено ни стадией, на которой на волокно наносят полимерное связующее, ни средствами, используемыми для нанесения полимерного связующего.

Сами способы формирования трикотажной ткани хорошо известны из уровня техники. Тканые материалы могут формироваться хорошо известными из техники способами с использованием любого переплетения нитей или способов вязания, к примеру, «уточное» вязание. Из возможных, миткалевое переплетение, переплетение "воронья лапа", переплетение "рогожка", атласное переплетение, саржевое переплетение, трехмерных тканых материалов или любых из их различных разновидностей. Наиболее распространенным и предпочтительным является миткалевое переплетение, в котором волокна сплетают при ортогональной ориентации 0°/90°. Более предпочтительными являются ткани миткалевого переплетения с одинаковым числом нитей основы и утка. В одном из вариантов осуществления один слой тканого материала предпочтительно содержит от около 15 до около 55 волокон/нитей основы на дюйм (от около 5,9 до около 21,6 нитей основы на см) в направлениях как основы, так и утка, более предпочтительно от около 17 до около 45 нитей основы на дюйм (от около 6,7 до около 17,7 нитей основы на см). Волокна/нити, образующие тканый материал, предпочтительно имеют линейную плотность от около 375 до около 1 300 денье. Трикотажные структуры на тканевой основе изготавливают традиционными способами, и они предпочтительно представляют собой ориентированные трикотажные структуры из прямых проложенных нитей, удерживаемых трикотажными петлями с высоким весовым номером. Сама ткань трикотажная может изготавливаться традиционными в технике способами. Например, согласно одному из предпочтительных способом изготовления материала это формирование из множества волокон, по меньшей мере, один массив обычно в виде полотна, содержащего множество упорядоченных преимущественно параллельных однонаправленных волокон. В стандартном способе пучки волокон подаются с катушечной стойки и через направляющие и одну или несколько расправляющих планок поступают в гребень по принципу « коллимирования».

Анализ совокупности всех существенных признаков предложенного к патентованию изобретения доказывает, что исключение хотя бы одного из них приводит к невозможности полного обеспечения достигаемого технического результата.

Анализ уровня техники показывает, что неизвестно такое изделие, которому присущи признаки, идентичные всем существенным признакам данного технического решения, что свидетельствует о его неизвестности и, следовательно, новизне.

Вышеперечисленное доказывает также соответствие заявленного устройства критерию изобретательского уровня.

При осуществлении изобретения действительно реализуется наличие предложенного объекта, что свидетельствует о его промышленной применимости.

Claims (1)

1. Ткань трикотажная для использования при самообороне в боевых контактах и искусствах, характеризующаяся тем, что нить ткани состоит из высокомолекулярного полиэтилена UHMWPE (СВМПЭ), при этом нить обладает высокой удельной прочностью 35-45 г/денье, прочностью на разрыв 350 кг/мм², модуль упругости СВМПЭ-волокна 11 600 кг/мм², осевой предел прочности на разрыв 3 ГПа, осевой модуль упругости 100 ГПа, осевая прочность на сжатие 0,1 ГПа, осевой модуль сжатия 100 ГПа, радиальный предел прочности на разрыв 0,03 ГПа, радиальный модуль 3 ГПа, скорость ползучести, при 22°С/20% нагрузки 1×10-2%/d, температура плавления материала 140-160°С, плотность 0,96-0,97 г/см³, имеющая вес от 200 до 1 800 г/м², при этом использованы нескольких слоев ткани, наложенных друг на друга и сшитых нитью соединительным швом, при котором сохраняется значение площади, равное 1 м², с удельным весом в пределах от 200 до 1800 г, минимальная толщина составляет от 0,9-1,5 мм, вес варьируется от 200 г/м² до 650 г/м² при этом 5% допустимой погрешности, при этом используется метод однонаправленного тканого узора вязания, при этом волокна самой нити СВМПЭ определены большим значением молекулярной массы от 3 до 10000000 г/моль, при этом длинные линейные цепочки полиэтилена с относительно слабыми межмолекулярными связями связаны между собой посредством зацепления молекул, а также проходными молекулами.

Images