專利名稱:抗穿透性的防身物品的制作方法
抗穿透性的防身物品[0001]本發(fā)明的背景技術(shù)[0002]本發(fā)明涉及抗穿透性的防身物品，具體地涉及抗長釘?shù)姆郎砦锲?，更具體地涉及抗長釘和發(fā)射彈丸穿透的防身物品。[0003]現(xiàn)有技術(shù)的描述[0004]因?yàn)橐?guī)定防止威脅生命的暴力的標(biāo)準(zhǔn)和要求正不斷地被采用或升級(jí)，所以人們正不斷地研制新的抗穿透物品。[0005]在2000年9月，國家法官學(xué)院(NIJ)出版了 NIJ標(biāo)準(zhǔn)-0115.00，其題目“防刺個(gè)人身體防具”和NIJ標(biāo)準(zhǔn)-0101.04，其題目“防彈個(gè)人身體防具”。按照這些新標(biāo)準(zhǔn)，仍需要質(zhì)輕、柔軟舒適的防護(hù)服，這些防護(hù)服具有改善的防穿透性，能防御長釘威脅，或防御長釘威脅和發(fā)射彈丸威脅，例如懲戒、警察、軍事和其它安全官員，可以根據(jù)它們的特殊工作要求和工作環(huán)境，每天都可以穿戴這些防護(hù)服，以獲得適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)。[0006]US 5 578 358 (Foy等人)和5 622 711 (Chiou等人)公開了抗長釘穿透的物品，這些物品用機(jī)織芳族聚酰胺紗制成，這些紗將其紗的線密度與用這種紗織成的織物的緊密系數(shù)特別結(jié)合起來。這些專利使用了韌度為每克至少30焦耳的紗。[0007]US 6 103 646 (Chiou)公開了抗長釘和發(fā)射彈丸穿透的物品。這些物品有抗長釘穿透的層和抗發(fā)射彈丸穿透的層，抗長釘穿透層在物品的外側(cè)或撞擊面。[0008]US 5 565 264(Howland)公開了一種高度密實(shí)機(jī)織的防護(hù)織物。即該紗截面因織成大致方形而扭曲，形成過緊的連接結(jié)構(gòu)，妨礙紗移動(dòng)。[0009]US 5 837 623和5 976 996 (兩份均為Howland)公開了用高密機(jī)織紗(其中包括短纖維紗)織成的防護(hù)織物基體。這些專利都說明了這種織物只受到輕微拉伸或撕扯負(fù)荷時(shí)才使用短纖維，并且還說明了在織物上使用涂料可以增強(qiáng)其硬挺性，改善其抗拉伸和撕扯負(fù)荷性能。這些專利中公開的密實(shí)機(jī)織織物有覆蓋層時(shí)是明顯高些，即約130-140%。這些專利公開的織物的織物松緊系數(shù)大于1.15。不管使用紗的種類如何，這樣的織物因其高密實(shí)機(jī)織基體一般都是非常硬的，缺乏懸垂性，柔軟性也有限。[0010]考慮到上述情況，本發(fā)明的目的是提供一種柔軟重量輕的改進(jìn)物品，這種物品抗長釘穿透，任選地還抗發(fā)射彈丸穿透。[0011]本發(fā)明的簡要描述[0012]本發(fā)明涉及抗穿透性的防身物品，該物品包括:[0013]多個(gè)抗長釘穿透的柔軟層，它的面密度是0.5-6.0千克/米2，每層都用機(jī)織織物制成；[0014]這種機(jī)織織物的織物松緊系數(shù)是0.75-1.15，其織物用紗制成；[0015]這種紗的線密度是500分特或500分特以下，韌度是3-20克/分特，斷裂能量是8至低于30焦耳/克，該紗還含有短纖維；以及[0016]這些短纖維的線密度是每根纖維0.2-7.0分特。[0017]根據(jù)第二個(gè)具體實(shí)施方案，本發(fā)明還包括抗發(fā)射彈丸的第二種多層。[0018]附圖的簡要i兌明[0019]結(jié)合下面描述的附圖，由下面詳細(xì)說明可更充分地理解本發(fā)明。[0020]
圖1顯示一種示意性說明抗穿透性的防身物品，它具有本發(fā)明的抗長釘層。[0021]圖2A-C顯示了分別示意性說明一種混合短纖維紗，捻結(jié)短纖維紗和混合連續(xù)復(fù)絲紗。[0022]圖3顯示一種示意性說明抗穿透性的防身物品，它具有本發(fā)明的抗長釘層和抗發(fā)射彈丸層。[0023]本發(fā)明的詳細(xì)i兌明[0024]本發(fā)明涉及抗穿透性的防身物品，其中包括抗長釘穿透的防身物品，和抗長釘和發(fā)射彈丸穿透的防身物品。[0025]在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，抗穿透性的防身物品10包括多個(gè)抗長釘?shù)挠脵C(jī)織織物制成的柔軟層12、14。在圖1上，部件號(hào)14代表該物品中可能任選地包含的三個(gè)或三個(gè)以上的層。這種機(jī)織織物是用紗織成的。這些紗含有短纖維。[0026](I)層[0027]物品10含有多個(gè)抗長釘穿透的柔軟層12、14。[0028]這些抗長釘層12、14合并后的面密度是0.5-6.0千克/米2，優(yōu)選地1.0-5.0千克/米2。這些層的面密度小于0.5時(shí)，層12、14不能提供合適的防身作用。合并多層的面密度大于6.0千克/米2時(shí)，合并層12、14通常變得過分笨重、重而硬，使其穿著不舒適。這種面密度太大時(shí)，它會(huì)妨礙穿著者的活動(dòng)和快速移動(dòng)的能力，長時(shí)間穿著還會(huì)使穿著者感到異常疲勞。[0029]層12、14的層數(shù)越多，合并層12、14的面密度就越大。構(gòu)成層12、14織物的短纖維紗的線密度越小，合并層12、14有可接受的面密度時(shí)，可以使用層12、14的層數(shù)就越大。例如，用220分特短纖維紗按經(jīng)向和緯向織成這些織物時(shí)，機(jī)織織物層12、14的層數(shù)是3-50。相反地，用110分特短纖維紗按經(jīng)向和緯向織成這些織物時(shí)，機(jī)織織物層12、14的層數(shù)是6-80。[0030]采用任何辦法，例如采用縫制在一起的辦法，可以將層12、14保持或連接在一起，或可以將它們堆積在一起，還例如保持在織物包線或載體中。層12、14可以分成能分開堆積和連接的許多部分，或所有多層12、14可以堆積和連接作為單個(gè)單元。優(yōu)選地，層12、14或?qū)硬糠衷诮锹涮幓蜓刂鴮?2、14邊在定距離間隔點(diǎn)連接在一起，并且基本上沒有采取其它方法將織物的層12、14保持在一起。選擇性地，可以在間隔約15厘米或15厘米以上的點(diǎn)或小段區(qū)域?qū)?2、14或?qū)硬糠诌B接在一起。倘若層12、14相對(duì)于每個(gè)相鄰層有顯著的移動(dòng)，如前面所描述的，則提高了抗較大長釘力的強(qiáng)度，但可能降低了抗發(fā)射子彈的強(qiáng)度。[0031]把本發(fā)明層12、14或?qū)硬糠忠悦鎸?duì)面的關(guān)系放在一起，如希望的話，其間有或沒有其它的層材料，這樣可以將它們合并起來。其它的層材料可以放在層12、14或?qū)硬糠种g，這些材料例如包括防水材料、防外傷材料等。[0032](2)織物[0033]層12、14用機(jī)織織物制成。機(jī)織是指任何織物組織，例如平紋組織、四經(jīng)破緞紋、方平組織、緞紋組織、斜紋組織等。平紋組織是最普通的。[0034]層12、14的織物是“緊密機(jī)織的”，這意味著它的松緊系數(shù)是0.75-1.15，優(yōu)選地0.85-約1.10。非常優(yōu)選的是，緊密機(jī)織織物層12、14在紗線密度(分特)與織物松緊系數(shù)之間存在如下關(guān)系:
Y >或=X 6.25X l(T4+0.69(I)
式中Y =織物松緊系數(shù)，X =紗的線密度，如前面US 5 578 358中所公開的。
“織物松緊系數(shù)(fabric tightness factor) ” 和“布面覆蓋系數(shù)(coverfactor) ”是為織物組織的密度給出的名稱。布面覆蓋系數(shù)是相對(duì)于該組織幾何結(jié)構(gòu)的計(jì)算值，并表示被織物紗覆蓋的織物總表面積的百分?jǐn)?shù)?？梢圆捎迷?b>技術(shù)領(lǐng)域：
中熟知的各種方法計(jì)算布面覆蓋系數(shù)。計(jì)算布面覆蓋系數(shù)所采用的方法可以是如下的方法(取自《織造:紗向織物的轉(zhuǎn)化(Weaving !Conversion of Yarns to Fabric))), Lord andMohamed,由 Merrow 出版(1982)，第 141-143 頁):
dw=織物中的經(jīng)紗寬度
df=織物中的緯紗寬度
Pw =經(jīng)紗節(jié)距(每單位長度的細(xì)紗(ends))
pf=緯紗節(jié)距
權(quán)利要求
1.一種抗穿透性的防身物品，它包括: 多個(gè)柔軟層，并且這些多個(gè)柔軟層的面密度是0.5-6.0千克/米2，每層都用機(jī)織織物制成； 這種機(jī)織織物的織物松緊系數(shù)是0.75-1.15，其織物用合股紗制成，所述合股紗包括多根合股與捻結(jié)在一起的紗，其捻轉(zhuǎn)方向與該合股紗中所述多根紗的捻轉(zhuǎn)方向相反，并且不使母體樹脂浸潰所述織物； 所述合股紗的線密度是500分特或500分特以下，韌度是3-16克/分特，而斷裂能量是8至低于30焦耳/克，該合股紗還含有短纖維；以及這些短纖維的線密度是每根纖維0.2-7.0分特。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的抗穿透性的防身物品，其中這些短纖維具有(a)基本均勻的長度，(b)可變的長度，或(c)具有基本均勻長度的短纖維子集，而在其它一個(gè)或多個(gè)子集中這些短纖維具有不同的長度，在這些子集中短纖維混合在一起，形成基本均勻的分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的抗穿透性的防身物品，其中使所述合股紗捻結(jié)，或使這些短纖維混合起來，或其兩者。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的抗穿透性的防身物品，其中所述合股紗的捻度水平為捻度系數(shù)不大于5。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的抗穿透性的防身物品，其中所述合股紗由多根合股和捻結(jié)在一起的紗組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的抗穿透性的防身物品，其中所述合股紗的斷裂能量是10-25焦耳/克。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的抗穿透性的防身物品，其中所述合股紗的韌度是5-16克/分特。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的抗穿透性的防身物品，其中這些短纖維的卷曲頻率不大于8個(gè)卷曲/厘米。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的抗穿透性的防身物品，其中這些短纖維選自聚酰胺纖維、聚烯烴纖維、聚苯并1 唑纖維、聚苯并噻唑纖維、聚{2，6-二咪唑并[4，5-b4’，5’ -e]亞吡啶基-1，4 (2，5- 二羥基)亞苯基}纖維及其混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9所述的抗穿透性的防身物品，其中這些短纖維包括芳族聚酰胺纖維。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的抗穿透性的防身物品，其中這些短纖維包括聚(對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺)。
12.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的抗穿透性的防身物品，其中這些短纖維的線密度是每根纖維0.4-5.0分特。
13.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的抗穿透性的防身物品，其中這些層合并的面密度是1.0-5.0千克/米2。
14.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的抗穿透性的防身物品，其中該物品滿足在NIJ標(biāo)準(zhǔn)-0115.00中描述的至少I級(jí)抗長釘性能要求。
15.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的抗穿透性的防身物品，它還含有: 第二種抗發(fā)射彈丸的多層。
16.根據(jù)權(quán)利要求
15所述的抗穿透性的防身物品，其中該物品滿足在NIJ標(biāo)準(zhǔn)-0101.04中描述的至少IIA級(jí)沖擊性能要求。
17.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的抗穿透性的防身物品，其中該機(jī)織織物的織物松緊系數(shù)是0.85-1.1。
18.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的抗穿透性的防身物品，其中該織物還含有連續(xù)復(fù)絲紗。
19.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的抗穿透性的防身物品，它還含有至少一層用紗織成的機(jī)織織物，其紗包括連續(xù)復(fù)絲紗，該織物的織物松緊系數(shù)是至少0.75，該紗的線密度小于500分特。
專利摘要
本發(fā)明涉及抗穿透性的防身物品，其中包括抗長釘穿透的防身物品，和優(yōu)選地抗長釘和發(fā)射彈丸穿透的防身物品。
文檔編號(hào)F41H1/02GKCN1678779 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請(qǐng)?zhí)朇N 03820607
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2003年8月26日
發(fā)明者M·J·基歐, L·J·普里克特 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (3), 非專利引用 (1),