專利名稱:具有鋼繩和非織造織物的防刺插件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于防護性織物的防刺插件。該防刺插件包括至少一個金屬層和 至少一個織物層。本發(fā)明還涉及一種包括這種防刺插件的防護性織物。
背景技術(shù)：
由于暴力的增加，且頻繁地表現(xiàn)為利用匕首攻擊人體，和利用刀子偷竊帳篷中行 李的形式，因此防護性織物變得越來越重要。
合成纖維例如芳族聚酰胺纖維和高密度大分子量聚乙烯纖維已被證實適用于防 彈。然而，就例如刀或匕首的穿刺而言，這些纖維僅具有較差的性能。這歸因于這些合成纖 維及所有的合成纖維在橫向阻力方面固有的弱點。
金屬，以及更具體的是鋼，更具耐徑向壓縮的性能。
現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)認識到金屬和鋼的這種特性。EP-A2-0 769 671公開了一種具有一 組被固定到非金屬支撐織物上的金屬股繩的防刺材料。該金屬股繩為單向的。
US-A-5, 883，018公開了一種用在防刺材料中的金屬繩的優(yōu)化方案。具有兩個或更 多不同扭轉(zhuǎn)角的鋼繩被用于增加防止刀子穿透的可能性。
W0-A1-98/45516公開了一種防刺材料，其中鋼繩形成格簾，即，其中緯線和經(jīng)線都 由鋼繩形成。
DE-U1-200 07 820公開了一種防刺材料和防沖擊材料的組合。該防刺材料由鎖子 甲制成。該鎖子甲具有非常撓性的優(yōu)點，但具有沒有形狀穩(wěn)定性的缺點。為了給防刺材料 以形狀穩(wěn)定性，鎖子甲在邊緣處被固定或粘合在非織造材料上。在沖擊情況下，如果穿透的 子彈將鎖子甲的鏈條破壞成碎片，非織造材料可捕捉這些碎片以防止這些碎片穿透身體。
對人體鎧甲和防護性織物總是存在相沖突的需求。一方面，舒適度的需要將設(shè)計 者推向減少用料。另一方面，安全性標準增加了吸收沖擊和防刺材料的用量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一個目的在于消除現(xiàn)有技術(shù)中的缺點。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種對于防護性織物既提供舒適性又提供安全性的 材料。
本發(fā)明的另一個目的在于在金屬和織物之間提供相互作用和協(xié)同作用。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于防護性織物的防刺插件。該插件包括至少一層具有 金屬繩或金屬絲的金屬層織物，和至少一個織物層。
該織物層與金屬層相接觸并連接至該金屬層。該織物層包括非織造材料。
術(shù)語“非織造材料”包括由例如干法、濕法、或空氣鋪網(wǎng)、針刺、紡粘工藝，以及液體 纏結(jié)等工藝制成的纖維結(jié)構(gòu)。術(shù)語“非織造材料”不包括機織、針織、和簇絨結(jié)構(gòu)。術(shù)語“非 織造織物”指的是一種織物，它的纖維通過機械纏結(jié)或化學結(jié)合在一起。
使用連接至金屬層的無紡材料可產(chǎn)生抗刺性。[0017]金屬層的金屬絲或繩通常為普通碳鋼或不銹鋼。如果是碳鋼，金屬絲或繩優(yōu)選地 覆蓋有抗腐蝕的覆層，例如鋅或鋅合金，如鋅鋁合金。
在金屬層的織物中，金屬繩或金屬絲可平行放置。兩個相鄰的金屬繩或絲之間的 距離在0. 40mm和3. 20mm之間變化，例如在0. 50mm和3. Omm之間。
在增加抗刺性的優(yōu)點之后，使無紡織物層接觸并結(jié)合至金屬層的附加優(yōu)點在于， 當金屬織物組合物被切割形成防刺插件時，無紡織物層可防止織物中的金屬絲或繩被拆 散。
在本發(fā)明的第一實施例中，金屬絲或繩單向地置于一個單獨的金屬層中，即細長 的金屬元件不會相互交叉。為了降低細長的金屬元件朝向彼此移動的可能性，該金屬元件 通過粘合劑或通過熱塑性薄膜結(jié)合至非織造材料。在該第一實施例中，優(yōu)選地提供不止一 個金屬層。在不同的金屬層中，細長的金屬元件具有至少兩個不同的方向。當?shù)蹲优銮纱?透第一金屬層時，如果第二或隨后的金屬層具有不同于第一層方向的方向，該刀子停止在 第二或隨后的金屬層中的可能性增加了。同樣地，如果金屬層的數(shù)量增加了，也可增加使刀 子停止的可能性。然而，金屬層的數(shù)量由于重量和剛性的原因而受到限制。達到六層單向 金屬層是可能的。優(yōu)選地是兩個，三個和四個單向?qū)印?br>在本發(fā)明的第二實施例中，至少一個金屬層是多向的，S卩，雙向的。這意味著在一 個單獨金屬層中，細長的金屬元件相互交叉。這可通過焊接或織造經(jīng)向和緯向細長金屬元 件來實現(xiàn)。優(yōu)選地，經(jīng)向和緯向細長元件是機織的。優(yōu)選地，經(jīng)向和緯向細長元件相互成 九十度角(90° )。非織造材料通過粘合劑或通過熱塑性的薄膜或通過線縫縫合結(jié)合至金 屬層。第二實施例的缺點是具金屬層，該金屬層比出自第一實施例(單向)的單獨金屬層 硬一些，但是它的優(yōu)點在于，在最終的插件中，為達到同樣程度的抗刺性，其需要的金屬層 少一些。一個或兩個多向金屬層是優(yōu)選的。第二實施例與第一實施例相比，金屬層數(shù)量的 降低可引起更加的靈活行或更輕的重量。
對于第一和第二實施例，發(fā)明者已經(jīng)感受到了，S卩如果非織造材料包括多個穿透 在金屬層的細長元件之間的部分是十分有利的。該穿透可通過，例如對非織造材料進行針 刺制氈來實現(xiàn)，以使得纖維在非織造材料的平面中不再單獨地兩維定位，而是一些纖維還 在垂直于非織造材料平面的平面中被定位。這樣，一些纖維從非織造材料的平面中突出來， 以便穿透在所述細長元件之間。這種穿透降低了細長元件朝向彼此移動(偏移)的可能性。 粘合劑或縫線的存在加強了這一效果。
非織造材料優(yōu)選地包括合成纖維。非織造材料最優(yōu)選地包括公知的具有吸收沖擊 效果的合成纖維，例如芳族聚酰胺纖維，對-芳族聚酰胺纖維，高密度大分子量的聚乙烯纖 維，聚(ρ-亞苯基-2，6-苯并二噁唑)纖維(ΡΒ0纖維)，聚苯并咪唑纖維(PBI纖維)，或者 它們的任意組合。
在防刺插件中，每一金屬層可以一個位于每一側(cè)的形式與兩個織物層相接觸并相 連接。
超過百分之三十的所述合成纖維選自包括芳族聚酰胺纖維，高密度大分子量聚乙 烯纖維，聚(ρ-亞苯基-2，6-苯并二噁唑)纖維，聚苯并咪唑纖維，或者它們的任意組合的組。
本發(fā)明還涉及一種包括如上所述的防刺插件的防護性織物。該防護性織物通常還包括防彈插件。防彈插件通?？拷眢w定位，并且防刺插件通常形成為外部件。


現(xiàn)在將參照附圖對本發(fā)明進行更詳細地描述，其中
-圖la是根據(jù)本發(fā)明的一部分防刺插件的斷面圖；
-圖lb是圖la的放大圖；
-圖2示出了本發(fā)明的第一實施例；
-圖3示出了本發(fā)明的第二實施例。
具體實施方式
圖la是根據(jù)本發(fā)明的部分防刺插件10的斷面圖。該防刺插件10具有相互平行 放置的單個單向的鋼繩12層。鋼繩12在該實例中為3X3X0. 18型。鋼繩12形成了織造 結(jié)構(gòu)的經(jīng)線。緯線(未示出)由浸漬尼龍制成。緯線還可通過芳族聚酰胺纖維或通過高密 度大分子量的聚乙烯纖維制成。鋼繩之間的距離為2. 2mm。通常，這一距離可在0. 4mm和 3. 2mm之間變化，例如在0. 5mm和3. 0mm之間，從而該距離被作為繩的節(jié)距測量，即繩的軸線 之間的距離。在鋼繩12層上方是非織造織物14，并且在鋼繩12層的下方也是非織造織物 16。非織造織物是包括聚丙烯酸酯，對-芳族聚酰胺和氧化聚丙烯腈纖維的針刺氈。它具 有約2. 30mm(士0. 30mm)的厚度和約80g/m2(士8% )的重量。非織造織物14和16通過薄 的熱塑性薄膜，例如聚酰胺，結(jié)合至鋼繩12層。也可以使用粘合劑，例如丙烯酸酯基或聚氨 酯基的粘合劑。由于非織造織物的針刺氈特性，一些纖維19指向第三維方向，即處于垂直 于非織造織物平面的平面中，并且穿透鋼繩12之間的開口。
圖2說明了本發(fā)明的第一實施例。防刺插件具有四個不同的部分10、20、30和40。 每一個部分10、20、30和40與圖la和圖lb的結(jié)構(gòu)相似，即每一個部分10、20、30和40分 別具有一鋼繩12、22、32和42層，所述層被夾在兩層非織造織物之間。各個鋼繩之間的距 離從0. 5mm至3. 0mm之間變化。每一個部分10、20、30和40的典型形狀與男性的后背相對 應。這種典型的形狀通過激光切割而獲得。使用根據(jù)本發(fā)明的非織造織物的附加優(yōu)點在于， 非織造織物可防止鋼繩在激光切割前或后被拆散。換句話說，非織造織物有利于插件的完 整性。粘合劑的存在增強了這一優(yōu)點。
根據(jù)圖2的第一實施例的作為防刺元件的插件與具有多層高密度大分子量聚乙
烯纖維(在市場上，稱之為DYNEEMA 纖維)的防彈元件相結(jié)合已經(jīng)證明是成功的。
防刺插件的存在降低了需要DYNEEMA 纖維的層數(shù)。其原因在于外部部件由防刺插件 形成，并且該防刺插件可使已經(jīng)進入的子彈停止或至少使子彈慢下來。
圖3示出了本發(fā)明的第二實施例。防刺插件50包括具有相互交叉的鋼繩52和53 的金屬層。金屬層可由織造結(jié)構(gòu)形成，其中經(jīng)線和緯線是鋼繩。經(jīng)線鋼繩52之間的距離在 0. 5mm和3. 0mm之間的范圍內(nèi)。緯線鋼繩53之間的距離在0. 5mm和3. 0mm之間的范圍內(nèi)。 在織造的金屬結(jié)構(gòu)的上方是非織造織物54，并且在織造的金屬結(jié)構(gòu)的下方也是非織造織物 (未示出)。非織造織物通過粘合劑或通過縫合結(jié)合至金屬層。防刺插件50的典型形狀與 女性的前部相應。此處該形狀也可通過激光切割而實現(xiàn)。
該第二實施例在作為防刺元件與一疊作為防彈元件的對_芳族聚酰胺纖維或芳
5族聚酰胺纖維相結(jié)合時已被證明特別成功。
本發(fā)明不限于使用特殊類型的細長金屬元件。金屬絲和金屬紗也是適用的。然而，由于撓性的原因及安全的原因，給出的優(yōu)先選擇為具有相對細的長絲的金屬多股金屬繩， 所述相對細的長絲即具有直徑從0. 03mm至0. 25mm范圍內(nèi)的長絲。
多股金屬繩通常為mXn型，其中m是股數(shù)，η是一股中的長絲數(shù)。多股繩的實例 為
3X3
7X3
7X4
4X7
3+5X7
7X7。
其它繩的類型也不排除。這些其它繩的類型可為下面的一般結(jié)構(gòu)
l+m(+n) :1條芯長絲，一層m條長絲和，可能地話，一層η條長絲
η X 1 :η條長絲加捻在一起
m+n :m條平行的長絲，由η條相互加捻在一起的并且環(huán)繞m條長絲的長絲所環(huán)繞
IXn CC 以所有η條長絲以相同的加捻步驟并沿相同加捻方向加捻形成的緊密型繩。
本發(fā)明也不限于在金屬層中的金屬繩上使用特殊類型的覆層。然而，如果防刺插 件被用于需要被清洗或清潔的防護性織物中，提出的優(yōu)先選擇同樣是用不銹鋼制成的金屬 繩，或覆蓋有防銹覆層，例如鋅或鋅鋁合金(2%至9%的鋁)的鋼繩。本發(fā)明適用于所有普 通和可得到的最終抗張強度為從1500MPa至約3500MPa及更高的情況。
權(quán)利要求
一種用于防護性織物的防刺插件，所述插件包括至少一個金屬層，所述至少一個金屬層為具有金屬繩或金屬絲的織物；為非織造材料的至少一個織物層；所述織物層與所述金屬層接觸并且連接至所述金屬層；其特征在于，所述織物層借助于縫線、熱塑性薄膜層或粘合劑連接到所述金屬層。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的防刺插件，其特征在于，所述織物包括平行放置的金屬繩或 金屬絲，所述金屬繩或金屬絲之間的距離在0. 40mm和3. 2mm之間變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的防刺插件，其特征在于，所述金屬繩或金屬絲在所述金屬層 中是單向的，并且所述金屬繩或金屬絲通過粘合劑或通過熱塑性薄膜結(jié)合至所述非織造材 料。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的防刺插件，其特征在于，所述插件包括多于一層的金屬層。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的防刺插件，其特征在于，在所述多于一層的金屬層中的所述 金屬繩或金屬絲具有不同的延伸方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的防刺插件，其特征在于，所述至少一個金屬層為多向的。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的防刺插件，其特征在于，所述非織造材料通過粘合劑或通過 熱塑性薄膜或通過縫線結(jié)合至所述金屬層。
8.根據(jù)權(quán)利要求
2至7中任意一項所述的防刺插件，其特征在于，所述非織造材料的一 部分穿透在所述金屬繩或金屬絲之間，以降低所述金屬繩或金屬絲在所述金屬層中移動的 可能性。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的防刺插件，其特征在于，所述非織造材料包括合成纖維。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9所述的防刺插件，其特征在于，超過百分之三十的所述合成纖維選 自包括芳族聚酰胺纖維，高密度大分子量聚乙烯纖維，聚(p-亞苯基-2，6-苯并二噁唑)纖 維，聚苯并咪唑纖維，或者它們的任意組合的組。
11.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的防刺插件，其特征在于，每一金屬層在兩側(cè)都與織物層接 觸，并與該織物層連接。
12.—種防護性織物產(chǎn)品，包括根據(jù)前述權(quán)利要求
中任意一項所述的防刺插件。
專利摘要
一種用于防護性紡織品的防刺插件(10)，包括至少一層金屬絲或金屬繩(12)的金屬層織物；至少一織物層(14，16)。該織物層接觸并且連接至金屬層。該織物層包括非織造材料(14，16)。該防刺插件將高標準的防刺性與高度的舒適性結(jié)合起來。
文檔編號F41H5/04GKCN1875241SQ200480032280
公開日2010年9月29日 申請日期2004年10月4日
發(fā)明者L·勒菲弗, L·皮佩, P·赫爾曼斯 申請人:貝卡爾特股份有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (8),