МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ЗАЩИТНЫХ СРЕДСТВ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1997 года по МПК F41H1/02 

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.

Известны материалы на основе синтетических волокон в виде пакетов слоев ткани, применяемых для легких броневых жилетов.

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).

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).

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.

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.

Механическое увеличение количества слоев ткани из полипараарамидных нитей приводит к значительному увеличению поверхностной плотности материала, преутяжелению и удорожанию жилетов.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

В варианте 1 легковесные слои 2 имеют подслой 8 из резиноподобного материала типа изопренового или бутадиенового каучука, дублированного слоями 9 ткани из полипараарамидных нитей.

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.

Объемное соотношение, суммарная поверхностная плотность слоев и результаты испытаний материала по вариантам I и II приведены в табл. 1 и 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.

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.

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.

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.

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.

При дальнейшем движении пуля застревает в слоях 1, создавая запреградное воздействие в виде отпечатка вмятины по размерам значительно меньшим, чем по прототипу.

Результаты испытаний предложенного материала в виде многослойной структуры пакета средств индивидуальной защиты показали положительные результаты.

Использование: пулезащитные легкие броневые жилеты. Сущность изобретения: материал для индивидуальных защитных средств состоит из тканых слоев на основе полипараарамидных нитей, легковесных слоев из прошитого нетканого иглопробивного материала на основе лавсановых волокон и подслоя, выполненного из резиноподобного материала, дублированного слоями ткани, или надслоя, выполненного из непрошитого нетканого иглопробивного материала из хаотично расположенных в его плоскости лавсановых волокон. В одном варианте суммарная поверхностная плотность слоев - 4,6 - 5,8 кг/м², в другом - 4,2 - 5,4 кг/м². Слои материала скреплены прошивными синтетическими нитями. 2 с.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.

1. Материал для индивидуальных защитных средств, состоящий из слоев ткани на основе полипараарамидных нитей и легковесных слоев из гибкоцепного полимера, скрепленного прошивными синтетическими нитями, отличающийся тем, что его 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 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 1:0,5:0,5 1:1:0,6 при суммарной поверхностной плотности слоев 4,6 5,8 кг/м². 2. Материал для индивидуальных защитных средств, состоящий из слоев ткани на основе полипараарамидных нитей и легковесных слоев из гибкоцепного полимера, скрепленного прошивными синтетическими нитями, отличающийся тем, что его 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, скрепленных 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 надслоем 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 1: 0,3: 0,2 1:0,9:0,45 при суммарной поверхностной плотности слоев 4,2 5,4 кг/м².