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1、10申请公布号CN102046863A43申请公布日20110504CN102046863ACN102046863A21申请号200980119259522申请日2009052008156909720080526EPD03D13/00200601A41D31/00200601B32B5/08200601B32B5/14200601F41H5/0420060171申请人帝人芳纶有限公司地址德国伍珀塔尔72发明人C伯特格尔R哈特尔特74专利代理机构北京市中咨律师事务所11247代理人吴鹏厉锦54发明名称有效的防弹制品57摘要本发明涉及一种有效的防弹制品，包括由按照ASTMD885强度至少为1100。
2、MPA的纤维组成的多个织物层，其中在至少一个织物层中存在至少两组具有不同织物密度的区域。在此第一组区域的根据WALZ的织物密度为8至31，而第二组区域的根据WALZ的织物密度为32至80。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2010112686PCT申请的申请数据PCT/EP2009/0561152009052087PCT申请的公布数据WO2009/153120DE2009122351INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书7页附图1页CN102046867A1/2页21一种有效的防弹制品，包括由按照ASTMD885强度至少为1100MPA的纤维组成。
3、的纱线形成的织物层，其特征在于，在至少一个单独的织物层中存在至少两组具有不同织物密度的区域，其中第一组区域的根据WALZ的织物密度为8至31，而第二组区域的根据WALZ的织物密度为32至80。2根据权利要求1所述的有效的防弹制品，其特征在于，所述第一组区域的根据WALZ的织物密度为8至25，且所述第二组区域的根据WALZ的织物密度为32至70。3根据权利要求1所述的有效的防弹制品，其特征在于，所述第一组区域的根据WALZ的织物密度为8至20，且所述第二组区域的根据WALZ的织物密度为32至50。4根据前述权利要求1至3中的一项或多项所述的有效的防弹制品，其特征在于，所述第一组区域具有第一类型的。
4、织纹，且所述第二组区域具有第二类型的织纹；且所述第一类型的织纹和第二类型的织纹彼此不同。5根据权利要求4所述的有效的防弹制品，其特征在于，所述第一类型的织纹是缎纹组织。6根据权利要求5所述的有效的防弹制品，其特征在于，所述缎纹组织是1/5或1/4织纹。7根据权利要求4所述的有效的防弹制品，其特征在于，所述第二类型的织纹是平纹组织或斜纹组织。8根据权利要求7所述的有效的防弹制品，其特征在于，所述斜纹组织是2/1斜纹组织或1/4斜纹组织，且所述平纹组织是1/1平纹组织。9根据前述权利要求1至3中的一项或多项所述的有效的防弹制品，其特征在于，所述第一组区域的纱线具有第一纱线纤度，且所述第二组区域的纱。
5、线具有第二纱线纤度；且一个织物层中的所述第一纱线纤度和第二纱线纤度彼此不同。10根据前述权利要求1至8中的一项或多项所述的有效的防弹制品，其特征在于，所述第一组区域的纱线具有第一纱线纤度，且所述第二组区域的纱线具有第二纱线纤度；且一个织物层中的所述第一纱线纤度和第二纱线纤度彼此相同或不同。11根据权利要求9或10所述的有效的防弹制品，其特征在于，所述第一纱线纤度和所述第二纱线纤度在100DTEX至8000DTEX的范围内。12根据权利要求9，10或11所述的有效的防弹制品，其特征在于，所述第一纱线纤度为100DTEX至1000DTEX，且所述第二纱线纤度为1050DTEX至8000DTEX。1。
6、3根据前述权利要求1至3中的一项或多项所述的有效的防弹制品，其特征在于，所述第一组区域具有第一织物经纬密度，且所述第二组区域具有第二织物经纬密度；且一个织物层中的所述第一织物经纬密度和第二织物经纬密度彼此不同。14根据前述权利要求1至12中的一项或多项所述的有效的防弹制品，其特征在于，所述第一组区域具有第一织物经纬密度，且所述第二组区域具有第二织物经纬密度；且一个织物层中的所述第一织物经纬密度和第二织物经纬密度彼此相同或不同。15根据权利要求13或14所述的有效的防弹制品，其特征在于，所述第一织物经纬密度和所述第二织物经纬密度在2FD/CM至50FD/CM的范围内。16根据权利要求13，14或。
7、15所述的有效的防弹制品，其特征在于，所述第一组区域具有2FD/CM至10FD/CM的织物经纬密度，且所述第二组区域具有101FD/CM至50FD/CM的织权利要求书CN102046863ACN102046867A2/2页3物经纬密度。17根据前述权利要求1至16中的一项或多项所述的有效的防弹制品，其特征在于，所述第二组区域占织物层总面积的面积份额的至少20、至多80。18根据前述权利要求1至17中的一项或多项所述的有效的防弹制品，其特征在于，所述织物层的丝线抗拉出性能为下述织物的丝线抗拉出性能的200至700该织物与所述第一组区域具有相同的织纹类型以及相同的纱线纤度和相同的织物经纬密度。19。
8、根据前述权利要求1至18中的一项或多项所述的有效的防弹制品，其特征在于，所述织物层的丝线抗拉出性能为下述织物的丝线抗拉出性能的20至70该织物与所述第二组区域具有相同的织纹类型以及相同的纱线纤度和相同的织物经纬密度。20根据前述权利要求1至19中的一项或多项所述的有效的防弹制品，其特征在于，所述第一组区域和所述第二组区域相对于彼此以棋盘形图案布置。21根据前述权利要求1至19中的一项或多项所述的有效的防弹制品，其特征在于，所述第一组区域和所述第二组区域相对于彼此以条纹图案布置。22根据前述权利要求1至21中的一项或多项所述的有效的防弹制品，其特征在于，所述纱线是芳族聚酰胺纱线或由具有超高分子量。
9、的聚乙烯或具有超高分子量的聚丙烯或聚苯并噁唑或聚苯并噻唑形成的纱线。23根据前述权利要求1至22中的一项或多项所述的有效的防弹制品，其特征在于，所述纱线的纤维具有按照ASTMD885大于2000MPA的强度。24根据权利要求1至23中的一项或多项所述的有效的防弹制品在防护服制造中的应用。权利要求书CN102046863ACN102046867A1/7页4有效的防弹制品技术领域0001本发明涉及一种有效的防弹制品，该防弹制品包括由纱线制成的织物层，该纱线由按照ASTMD885强度至少为1100MPA的纤维组成。背景技术0002由织物层制成的有效的防弹制品众所周知。在JP61275440A中公开了。
10、一种由织物层制成的防弹背心，其中纱线的织纹为缎纹组织。与例如织纹为平纹组织的纱线相比，缎纹组织的纱线在织物层中的固定程度较差。由此，根据JP61275440A，这种背心在射击试验时的能量吸收相比于平纹组织的织物层的背心的能量吸收得以改进。然而，缎纹组织的织物层的缺点在于其较差的可处理性。例如，在制造防击穿物体时，切割和层迭这种织物层花费昂贵。0003WO02/14588A1公开了用于防弹物体的叠层织物层的应用，其中织物层具有缎纹组织。然而，使用叠层的缎纹组织织物层的缺点在于，大孔/松散OFFENEN缎纹组织的高能量吸收能力由于叠层而消失。此外，不利的是，在射击试验时，缎纹组织的织物层具有较大的。
11、创伤。因此，防弹织物中的缎纹组织除了织物层的可处理性较差之外，还具有较差的创伤值。发明内容0004因此，本发明的目的在于提供一种前述类型的有效的防弹制品，其至少避免了现有技术的缺点，而且还能获得良好的防弹性能。0005该目的通过一种有效的防弹制品实现，该有效的防弹制品包括由按照ASTMD885强度至少为1100MPA的纤维组成的纱线形成的多个织物层，其中在至少一个单独的织物层中存在至少两组具有不同织物密度的区域，其中第一组区域的根据WALZ的织物密度为8至31，而第二组区域的根据WALZ的织物密度为32至80。0006按照下面的公式确定根据WALZ的织物密度0007DGDKDS2FKFS000。
12、8其中0009DK经纱的实际直径MM；0010DS纬纱的实际直径MM；0011FK每厘米的经纱根数0012FS每厘米的纬纱根数0013如下计算纱线的实际直径DK或DS00140015其中D表示DK或DS，而相应纱线的纤度以DTEX为单位，纱线的密度以G/CM3为单说明书CN102046863ACN102046867A2/7页5位。0016根据公式算出的织物密度适用于平纹组织的织物。如果存在与平纹组织不同的织纹，那么在计算中必须引入织纹修正因子。例如对于具有特殊织纹类型的织物而言，下述数值用于该织纹修正因子0017巴拿马组织220560018斜纹组织210700019斜纹组织220560020斜。
13、纹组织310560021斜纹组织440380022缎纹组织140490023缎纹组织150440024按照公式算出的根据WALZ的织物密度DG乘以上述修正因子。织物密度以表示。0025第一组区域的根据WALZ的织物密度优选为8至25，尤其优选为8至20，而第二组区域的根据WALZ的织物密度优选为32至70，尤其优选为32至50。因此，有利的是能够把获得的高织物密度或低织物密度的优势用在织物层中需要的地方。例如，织物层的边缘区域的织物密度会比织物层的中间区域相对较高。0026第一组区域优选具有第一类型的织纹，而第二组区域优选具有第二类型的织纹。尤其优选的是，第一类型的织纹与第二类型的织纹不同。因。
14、此，有利地，通过第一组区域内相对于第二组区域的不同织纹类型实现了第一组区域相对于第二组区域的不同织物密度。例如，尽管在两个区域内使用了具有相同纱线纤度的纱线，还可以有利地形成不同的织物密度。0027第一组区域尤其优选具有作为第一类型的织纹的缎纹组织。该缎纹组织优选为1/5或1/4缎纹组织。0028此外，第二组区域尤其优选具有作为第二类型的织纹的1/1平纹组织或斜纹组织。当第一组区域中的缎纹组织为1/5织纹时，斜纹组织尤其优选为2/1织纹。当第一组区域中为1/4缎纹组织时，第二组区域优选具有2/3或1/4斜纹组织或者1/1平纹组织。0029同样优选的是，第一组区域的纱线具有第一纱线纤度，而第二组。
15、区域具有第二纱线纤度。在此尤其优选的是，第一纱线纤度与第二纱线纤度不同。然而同样优选的是，第一纱线纤度与第二纱线纤度基本相当。当在第一组区域内相对于第二组区域使用不同的纱线纤度时，即使第一组区域和第二组区域使用相同的织纹类型，也会造成第一组区域和第二组区域之间的织物密度差异。第一纱线纤度和第二纱线纤度可以在100DTEX至8000DTEX的范围内。如果这两个区域具有不同的织纹类型，那么还可以通过在不同的区域中应用不同的纱线纤度来有利地进一步增加由此引起的织物密度差异。0030第一组区域优选具有100DTEX至1000DTEX的纱线纤度，而第二组区域优选具有1050DTEX至8000DTEX的纱。
16、线纤度。0031此外有利的是，第一组区域中的织物层具有第一织物经纬密度，而第二组区域中的织物层具有第二织物经纬密度。第一织物经纬密度和第二织物经纬密度可以相同或者不同，并且在2线/CM至50线/CM的范围内。尤其优选的是，第一组区域中的织物层具有2线/CM至10线/CM的第一织物经纬密度，而第二组区域中的织物层具有101线/CM至50说明书CN102046863ACN102046867A3/7页6线/CM的第二织物经纬密度。0032显而易见，第一组区域中和第二组区域中根据WALZ的织物密度会受到织纹类型、纱线纤度/类型和织物经纬密度等因素的影响。当第一组区域和第二组区域仅在这些因素中的一个上有。
17、所区别时，就已经可以在第一组区域和第二组区域之间获得不同的根据WALZ的织物密度。当然，第一组区域和第二组区域也可以在两个或所有因素上有所区别。0033一般来说，用于形成根据本发明的制品的多个织物层和/或一个织物层的纱线的纱线纤度可以在约100DTEX至约8000DTEX之间，不管第一组区域和第二组区域中存在的织纹或织物经纬密度如何。此外，用于形成根据本发明的制品的多个织物层和/或一个织物层的织物经纬密度可以在2线/CM至50线/CM之间，不管第一组区域和第二组区域中存在的织纹或纱线纤度如何。当然，用于形成根据本发明的制品的织物层的第一组区域和第二组区域中可以具有平纹组织或斜纹组织或缎纹组织，。
18、不管存在的织物经纬密度或纱线纤度如何。0034优选地，第二组区域形成织物层总面积的面积份额的至少20、至多80。尤其优选地，第二组区域占织物层的总面积的30至60，更特别优选地占40至50。第二组区域在织物层内优选不应为相连的。相反地，优选织物层具有多个第二组区域，其中例如通过多个第一组区域把第二组区域彼此隔开，然而第二组区域之间存在接触点。因此，在织物层内也可以存在多个不相连的第一组区域。此外，在织物层内也可以存在多于两组的区域其具有不同的根据WALZ的织物密度。优选地，第一组区域和第二组区域分别延伸为使得所选织纹至少重复一次。0035优选地，根据本发明的制品的织物层的纤维抗拉出性能为下述织。
19、物的丝线抗拉出性能的200至700该织物与第一组区域具有相同的织纹类型以及相同的纱线纤度和相同的织物经纬密度。此外，织物层的丝线抗拉出性能可以为下述织物的丝线抗拉出性能的20至70该织物与第二组区域具有相同的织纹类型以及相同的纱线纤度和相同的织物经纬密度。因此，通过第二组区域可以有利地改变织物层的性能。0036优选地，第一组区域和第二组区域相对于彼此以条纹图案或棋盘形图案布置。当然也可以是其它图案，如菱形图案或三角形图案。此外，也可以使第一组区域或第二组区域主要位于织物层的边缘区域例如与窗框类似，而其它组的区域位于织物层的中心区域。对有效的防弹制品的两个彼此相邻的织物层来说，彼此相邻的织物层可。
20、以彼此结构基本相同或不同。对彼此结构不同的情况而言，例如第一织物层可以在边缘区域具有第一组区域而在中心区域具有第二组区域，反之第二织物层可在边缘区域具有第二组区域而在中心区域具有第一组区域。0037用于形成有效的防弹制品的织物层的纱线优选为芳族聚酰胺纱线或由具有超高分子量的聚乙烯或具有超高分子量的聚丙烯或聚苯并噁唑或聚苯并噻唑形成的纱线。尤其优选的是例如TEIJINARAMID公司以为商标销售的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维制成的纱线。当然在织物层中也可以存在不同的纱线，其有利于织物密度的局部变化。0038用于形成有效的防弹制品的织物层的纱线的纤维优选地具有按照ASTMD885大于2000MPA的强。
21、度。0039根据独立权利要求的有效的防弹制品和根据从属权利要求的实施例优选地用于制造防护服，例如防弹防护背心。当然根据本发明的制品也可以通过织物层的相应设计确说明书CN102046863ACN102046867A4/7页7保击穿防护。附图说明0040根据两幅附图进一步进行描述以解释本发明。0041图1示意性地示出用于形成根据本发明的有效的防弹制品的织物层的织纹设计。0042图2示意性地示出比较织物层的织纹设计。具体实施方式0043图1示意性示出用于制造根据本发明的制品的织物层的织纹设计。织物层在区域A中具有根据WALZ的织物密度例如为37的平纹组织1/1。织物层在区域B中具有缎纹组织1/5飞数。
22、2，2，3，4，4，其中根据WALZ的织物密度例如可以为16。因此，区域B是根据本发明的第一组区域，且和作为第二组区域的区域A一起处于棋盘形图案布置中。图1示出的织纹设计的织物层形成用于随后的射击试验的根据示例1的组件。0044图2示意性地示出由具有相同的缎纹组织以及相应反纹NEGATIVE形成的织物的织纹设计。织物层在示出的区域C中具有5/1缎纹组织飞数2，2，3，4，4，而区域C具有1/5缎纹组织飞数2，2，3，4，4。尽管区域C和C的织纹类型不同，这两个区域中根据WALZ的织物密度例如为16。在图2的实施例中，1/5缎纹组织区域C具有两个花纹重复而5/1缎纹组织区域C具有一个花纹重复。图。
23、2示出的织纹设计的织物层形成用于随后的射击试验的根据比较例3的组件。0045示例0046用于制造织物层的纱线在示例和比较例中为芳族聚酰胺复丝，该复丝按照ASTMD885的强度为3384MPA且有效纤度为960DTEX，TEIJINARAMID公司以930DTEXF1000为商标销售该复丝。芳族聚酰胺的密度为144G/CM3。0047测试了分别由多个织物层形成的多个组件。0048比较例10049根据比较例1的制品或者组件由26个依次的织物层组成，其中每个织物层具有平纹组织1/1和105线/厘米105线/厘米的织物经纬密度FD。每个织物层的根据WALZ的织物密度为37。0050比较例20051根据。
24、比较例2的组件同样由26个织物层组成，然而其中每个织物层具有缎纹组织1/5飞数2，2，3，4，4。织物经纬密度为105线/厘米105线/厘米。每个织物层的根据WALZ的织物密度为16。0052示例10053根据本发明示例1的制品由26个织物层组成，织物层具有织物密度不同的两组区域。用于形成根据本发明的制品的每个织物层具有作为第一组区域的区域，该区域具有缎纹组织1/5飞数2，2，3，4，4且其织物经纬密度为105线/厘米105线/厘米。该第一组区域的根据WALZ的织物密度为16。第二组区域的织物层内的区域具有平纹组织1/1和105线/厘米105线/厘米的织物经纬密度。该第二组区域的根据WALZ的。
25、织物密度为37。平纹组织区域和缎纹组织区域的比例为11，其中沿经纱纬纱方向具有两说明书CN102046863ACN102046867A5/7页8个缎纹花纹重复以及沿经纱纬纱方向具有六个平纹花纹重复。根据下述公式如下计算出根据WALZ的织物密度0054DG第二组平纹1/1，960DTEX，105105线/CM370055DG第一组缎纹1/5，960DTEX，105105线/CM37044修正因子160056利用多臂织机通过输入纱线分组其为片梭织机上的多臂织品来制造根据本发明的制品的织物层。制造时需要六个棕片来供给用于制造平纹组织区域的纱线，以及需要六个棕片来供给用于制造缎纹组织区域的纱线。005。
26、7比较例30058根据比较例3的组件由26个织物层组成。利用示例1描述的方法制造织物层，使得每个织物层具有两种不同的织纹组织。然而尽管织纹组织不同，每个织物层中根据WALZ的织物密度是相同的。采用的织纹组织为缎纹组织1/5飞数2，2，3，4，4和缎纹组织5/1飞数2，2，3，4，4，所有区域中根据WALZ的织物密度为16。0059在用于形成比较例1至3和示例1中的制品的织物层上确定抗拉出性能AUSZIEHWIDERSTAND。为此，从一个织物层准备五条织物带，各织物带沿经纱纬纱方向。织物带的长度为30EM，织物带的宽度在6到8CM之间，取决于织物类型。每条织物带被梳刷AUSGERIFFELT到。
27、织物宽度为5CM。待测试的纱线位于织物带的中央，且分别从织物带的上表面和下表面中从织物带中移去10CM，从而10EM的该纱线留在多层织物中。然后在织物带下侧上把移去的纱线切到1CM的自由长度。织物带然后在下侧夹紧于压布器中，使得之前被移去和受切的纱线保持自由。在顶部被暴露出的纱线尽可能不紧张地夹紧在压纱器中。测量用于把纱线从10EM长的多层织物中抽出所需的以牛顿为单位的最大力。总共测得的10个测试值的数学平均值作为抗拉出性能。纱线拉出速度为50MM/MIN。0060表1示出抗拉出性能的测量结果。0061表10062比较例1比较例2示例1比较例3抗拉出性能N31352881091430063因此。
28、，根据上述方法测得的织物密度为37比较例1的织物的抗拉出性能约比织物密度为16比较例2的织物的抗拉出性能高10倍。尽管比较例3中织物层的根据WALZ的织物密度与比较例2中的WALZ织物密度相当，但是由于使用了交替的织纹，所以比较例3中织物层的抗拉出性能的值大约为一半。用于形成示例1中根据本发明的制品的织物层的抗拉出性能高于织物密度较小的织物比较例2、但是低于织物密度较大的织物比较例1。因此，使用不同的织物密度影响了不同的抗拉出性能，因此抗拉出性能与织物密度类似地是织物层中纱线的移动性的度量。0064在纱线抗拉出性能为109N的情况下，示例1中根据本发明的制品的织物层的抗拉出性能为比较例2中织物。
29、层的抗拉出性能的378，比较例2中的织物与第一组区域即缎纹组织1/5区域具有相同的织纹类型以及相同的织物纤度和相同的织物经纬密度。在纱线抗拉出性能为109N的情况下，根据本发明的制品的织物层的抗拉出性能为比较说明书CN102046863ACN102046867A6/7页9例1中的织物层的抗拉出性能的35，比较例1中的织物与第二组区域即平纹组织区域具有相同的织纹类型以及相同的织物纤度和相同的织物经纬密度。0065防弹性能比较0066对于比较例1至3中的每一个和对示例1而言，每种弹药类型分别测试三个组件，其中每个组件52KG/M2分别具有26个织物层，且每种弹药类型从10M距离远处射击8次，以测出。
30、V50值和吸收的能量。在此，V50值表示在该给定的子弹速度下穿透可能性为50。在组件后方分别设置了WEIBLE胶泥块PLASTILINBLOEK。在此，通过1/2MV2算出能量吸收，其中M对应于子弹重量单位为KG以及V对应于测得的V50速度单位为M/S。0067在用于测量背景变形以下称为创伤的第二试验中，使用了如前所述的WEIBLE胶泥块。众所周知，创伤的程度表现为由射击所导致的与威胁侧射击侧背对的一侧的隆起。为了确定创伤，每个组件设置在WEIBLE胶泥块前方且以大致恒定的、在434M/S至443M/S范围内的子弹速度从5M距离远处被射击8次。在此，四次射击对准组件的外侧区域，四次射击对准组件。
31、的内侧区域。在选定的子弹速度的情况下，没有导致击穿，而仅是子弹嵌入/不击穿。针对每种设计和弹药类型，由这8次射击算出创伤均值其为射入胶泥的穿透深度单位为MM。0068射击试验的结果的各个均值在表2和3中汇总。0069射击试验10070用044MAGNUMJHPREMINGTON156G射击0071表20072V50速度M/S能量吸收J创伤MM比较例1488185850比较例2493189659比较例3492188857示例14971927540073如表2所示，根据比较例2缎纹组织构造的组件在用044MAGNUM射击时具有493M/S的V50值以及相应的1896J的能量吸收。然而，在射击这种组。
32、件时，创伤为59MM。而比较例1平纹组织中的组件在射击时具有488M/S的V50值以及1858J的能量吸收。在这种情况下，创伤仅为50MM。因此，大孔的缎纹织物比较例2相对于平纹织物比较例1的优势在于高能量吸收，但是在创伤方面显著劣于平纹织物。根据本发明的制品示例1具有497M/S的V50值以及与之对应的1927J的能量吸收。根据示例1的组件的创伤为54MM。对本领域技术人员来说令人非常惊讶而且事先未预见到的是，根据本发明的制品相对于纯缎纹织物层的组件甚至提高了能量吸收，并进而改进了防弹性能。此外，根据示例1的组件的创伤值略高于根据比较例1的组件的创伤值这也是完全意料之外的，然而相说明书CN1。
33、02046863ACN102046867A7/7页10对于根据比较例2的组件的创伤具有显著的改进。再者，在根据比较例3的组件与根据示例1的组件的比较中可以确定，不是因为织物层中存在不同的织纹类型而导致能量吸收和创伤方面的改进，而是在织纹类型不同时也必须存在不同的织物密度。当在织物层中平纹组织和缎纹组织组合起来时示例1，缎纹织物的良好的防弹性能令人惊异地与平纹织物的稳定性结合起来。在射击时，如此制造出的织物层相对于纯平纹织物而言具有更好的能量吸收，相对于纯缎纹织物而言具有改进的创伤特性以及显著改善的可处理性。0074射击试验20075用0357MAGNUMJSPREMINGTON102G射击0076表30077V50速度M/S能量吸收J创伤MM比较例1505130137比较例2526141146示例15131342410078如表3所示，在以0357MAGNUM射击时，纯缎纹织物层的组件比较例2的能量吸收略大于根据本发明的制品示例1，然而在使用根据本发明的制品时的创伤显著小于射击纯缎纹织物层的组件时产生的创伤。说明书CN102046863ACN102046867A1/1页11图1图2说明书附图CN102046863A。