ПРИГОДНАЯ ДЛЯ НОШЕНИЯ ЧЕЛОВЕКОМ ПЕРЧАТКА, ИЗГОТОВЛЕННАЯ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО ЗАЩИТНОГО МАТЕРИАЛА
GLOVE SUITABLE FOR HUMAN WEARING, MADE OF COMPOSITE PROTECTIVE MATERIAL

Заявление об установлении приоритета
Для настоящей заявки испрашивается приоритет по заявке на патент США 14/992,829, озаглавленной “Композиционная защитная ткань и изготовленные из нее предметы одежды”, поданной 11 января 2016 г., содержание которой включено в описание настоящего изобретения посредством ссылки.
Заявка на патент США 14/992,829 относится к одновременно находящейся на рассмотрении заявке на патент США 141791,059, озаглавленной “Защитный материал и предметы одежды из эластичной металлической сетки”, поданной 2 июля 2015 г., содержание которой полностью включено в описание настоящего изобретения посредством ссылки, и является ее частичным продолжением
Область техники
Настоящее изобретение относится к пригодной для ношения человеком перчатке, изготовленной из композиционного защитного материала, и более конкретно, к пригодной для ношения человеком перчатке, изготовленной изиз комбинации слоев сетки нержавеющей стали и слоев тканых пара-арамидных волокон, и применению такой композиционной ткани при изготовлении защитных предметов одежды.
Уровень техники
Ткани, сотканные из пара-арамидных синтетических волокон, такие как, но не ограниченные приведенной, Кевлар™, проявляют исключительную устойчивость к баллистическому пробиванию пулей и успешно применяются для создания облегченной пуленепробиваемой нательной брони. Материалы, однако, обладают лишь средней устойчивостью к режущим и рубящим ударам и проколу иглой.
Броневая защита на основе пара-арамида, следовательно, обеспечивает хорошую защиту против огнестрельных нападений, но она не является особенно эффективной против угроз, связанных с ножевым ударом или проколом иглой.
Востребованной является облегченная ткань, которая обеспечивает комбинацию высокой устойчивости к баллистическому пробиванию, режущим и рубящим ударам и проколам, и которую можно легко применять для изготовления облегченных эластичных предметов одежды, таких как, но не ограниченных перечисленными, перчатки и защитные жилеты.
Относящийся к настоящему изобретению предшествующий уровень техники включает:
Патент США, 6,581,212, выданный на имя Andresen 24 июня 2003 г., озаглавленный "Защитный предмет одежды", который описывает защитный предмет одежды для защиты частей тела против нанесения резаных или колотых ранений, содержащий внутренний слой, защитный слой и внешний слой, причем защитный слой составлен из проволочной сетки из тканых металлических проволок, металлических проволок, имеющих толщину между 0,03 мм и 0,20 мм, и размер ячейки в проволочной сетке находится между 0,05 мм и 0,45 мм.
Заявку на патент США 20080307553, представленную Terrance Jbeili et al., опубликованную 18 декабря 2008 г., озаглавленную "Способ и устройство для защиты против баллистических снарядов", которая описывает композиционный материал, содержащий множество масс и волокон на подложке из эластичного субстрата, расположенных таким образом, чтобы поглощать энергию баллистических снарядов и посредством этого защищать людей или предмет собственности от баллистического повреждения или разрушения. Набор из жестких дискообразных масс подвешен в трехмерной подушке из эластомерных волокон с высокой прочностью на разрыв таким образом, что энергия от летящего баллистического снаряда сначала передается одной или более массам и движение масс ограничивается деформацией при растяжении эластомерных волокон по существу в направлении перемещения атакующего снаряда. Снаряд постепенно замедляется до безвредной скорости сочетанием передачи импульса массам и эластичной и пластичной деформации при растяжении волокон. Один или более слоев композиционного материала могут быть собраны для образования брони для защиты тела ("пуленепробиваемого жилета") или защитной брони для предмета собственности, причем число и характеристики слоев регулируют в соответствии с конкретной предполагаемой баллистической угрозой.
В области техники настоящего изобретения известны различные осуществления, но они не решают всех проблем, решаемых настоящим изобретением, описанным в настоящем документе. Различные варианты осуществления настоящего изобретения иллюстрируются сопроводительными чертежами и будут описаны более подробно ниже в представленном описании.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к изобретательской перчатке, изготовленной из композиционного защитного материала, раскрытой в описании настоящего изобретения.
Слой тканого пара-арамидного волокна, именуемый как слой "микрофлекса", размещенный вблизи от слоя тканой сетки из нержавеющей стали, именуемого в описании настоящего изобретения как слой "металлической сетки", приводит к получению композиционного материала, имеющего удивительное свойство устойчивости к проколу, которая на 30% - 40% превышает устойчивость к проколу, ожидаемую от линейной комбинации устойчивости к разрезу и устойчивости к проколу для каждого индивидуального слоя, при поддержании в то же время комбинированной баллистической защиты и защиты от прокола иглой для каждого слоя. Неожиданно эффективный композиционный материал согласно настоящему изобретению, следовательно, сочетает высокие уровни баллистической защиты, защиты от пореза, защиты от разрубания и защиты от прокола иглой, в то же время, являясь достаточно легким и эластичным для применения в пригодных для ношения защитных предметах одежды.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения для применения в производстве перчаток один или более слоев микрофлекса могут помещаться вблизи от одного или более слоев металлической сетки, помещенных между внутренним и внешним защитными слоями, которые могут соединяться по краям защитных слоев.
Слои микрофлекса предпочтительно изготавливают из тканой пара-арамидной нити, где индивидуальные волокна в нити содержат волокна, имеющие линейную плотность, которая меньше или равна 2 дтекс, и более предпочтительно линейную плотность, равную 0,55 дтекс. Пара-арамидные волокна предпочтительно состоят из поли-п-фенилентерефталамида и могут иметь разрывную нагрузку, равную по меньшей мере 10 сН/дтекс, удлинение при разрыве, равное по меньшей мере 2,7%, и начальный модуль упругости, равный по меньшей мере 300 сН/дтекс, и могут быть сформированы в виде нити из 500 или более волокон для ткачества.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, слои металлической сетки предпочтительно ткут из волокон нержавеющей стали, имеющих диаметр, равный 0,2 мм или менее, и они могут иметь размер ячейки сетки, равный 0,45 мм или менее.
Как более подробно описано ниже, число и размещение слоев микросетки и слоев металлической сетки может регулироваться различными способами, чтобы сделать материал подходящим для его применения в производстве разнообразных пригодных для ношения защитных предметов одежды, таких как, но не ограниченных перечисленными, перчатки, устойчивые против ударов жилеты, защитные брюки и защитные краги.
Следовательно, настоящее изобретение обеспечивает успех при достижении следующих и других неуказанных желательных и полезных преимуществ и целей.
Цель согласно настоящему изобретению состоит в обеспечении улучшенных пригодных для ношения защитных перчаток, способных сочетать высокие уровни баллистической защиты, защиты от порезов и разрубаний, защиты от проколов иглой.
Другая цель согласно настоящему изобретению состоит в обеспечении экономичных легких материалов для защитных перчаток.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен схематический разрез изометрического изображения слоев защитной композиционной ткани одного варианта осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 2 представлен схематический вид сверху защитной перчатки одного варианта осуществления настоящего изобретения и схематическое поперечное сечение выбранной части перчатки.
На фиг. 3 представлен схематический вид сверху шаблона в виде слона с разрезом по диагонали одного варианта осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 4 представлен схематический вид сверху сложенного слоя шаблона в виде слона одного варианта осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 5 представлено схематическое изображение разреза по диагонали на ткани полотна.
На фиг. 6 представлено схематическое покомпонентное изометрическое изображение компонентов части защитного жилета одного варианта осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 7 представлен схематический вид сверху переплетенных пара-арамидных/металлических волокон ткани одного варианта осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 8 представлен схематический вид сверху сложенного слоя шаблона в виде слона одного варианта осуществления настоящего изобретения, имеющего обрезанную удлиненную часть для большого пальца и обрезанные удлиненные части для пальцев.
На фиг. 9 A представлен схематический вид сверху шаблона перчатки в виде веера из 3-х фрагментов в разрезе одного варианта осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 9 B представлен схематический вид сверху шаблона перчатки в виде веера из 3-х фрагментов в сборе одного варианта осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 10 A представлен схематический вид сверху шаблона перчатки в виде индейки из 3-х фрагментов в разрезе одного варианта осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 10 B представлен схематический вид сверху шаблона перчатки в виде индейки из 3-х фрагментов в сборе одного варианта осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
Наилучший способ осуществления настоящего изобретения будет далее описан со ссылкой на чертежи. Идентичные элементы на различных фигурах идентифицируют с использованием одинаковых позиционных обозначений. Далее будут приведены подробные ссылки на различные варианты осуществления настоящего изобретения. Такие варианты осуществления предоставлены посредством объяснения настоящего изобретения, которое не предназначено для их ограничения. Фактически, рядовые специалисты в области техники настоящего изобретения при чтении описания настоящего изобретения и рассмотрении представленных чертежей поймут, что могут быть проведены его разнообразные модификации и вариации.
На фигуре 1 представлен схематический частичный разрез изометрического изображения слоев защитной композиционной ткани 105, как используется в одном варианте осуществления настоящего изобретения.
Защитная композиционная ткань 105 может, например, содержать слой ткани микрофлекса 120, примыкающий к слою металлической сетки 125, причем оба слоя являются помещенными между промежуточными слоями 122. Промежуточные слои 122 могут, например, представлять собой внешний защитный слой 115 и внутренний защитный слой 110. Внутренний и внешний защитные слои могут представлять собой любую ткань, пригодную для ношения в предмете одежды, такую как, но не ограниченную перечисленными, ткань, сотканную из хлопка, шерсти, шелка, льна, полиэфира или их некоторых комбинаций.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения слой ткани микрофлекса 120 предпочтительно изготавливают из тканой пара-арамидной нити. Пара-арамидные нити являются хорошо известными и поставляются на рынок, например, E. I. duPont de Nemours и компанией Wilmington, DE под торговым наименованием Кевлар™ и Teijin Aramid of Arnhem, Нидерланды, под торговым наименованием Twaron™. Тканые параарамидные ткани широко применяются в бронежилетах вследствие их высокой противопулевой устойчивости. Такие ткани однако подвержены проникновению типа прокола, особенно проникновению при разрезании и разрубании и к проникновению при ударе иглой.
Слой металлической сетки 125 предпочтительно представляет собой тканую металлическую сетку и более предпочтительно тканую сетку из волокон нержавеющей стали, имеющих диаметр, равный 0,2 мм или менее, и размер ячейки сетки, равный 0,45 мм или менее. Было установлено, что такая сетка обладает хорошей устойчивостью к проникновению при разрезании и разрубании и к проникновению при ударе иглой, и ее применяли в защитных предметах одежды, таких как, но не ограниченных перечисленными, защитные перчатки, описанные, например, в патенте США № 6,581,212, выданном на имя Andresen 24 июня 2003 г., содержание которого полностью включено в описание настоящего изобретения посредством ссылки. Однако ряд слоев металлической сетки 125 типа описанного выше, которые могут потребоваться, чтобы обеспечить, например, соответствующую устойчивость к проникновению при проколе, могут приводить к изготовлению предметов одежды, таких как, но не ограниченных перечисленными, защитные перчатки, которые могут не обладать желательной эластичностью или могут быть более затратными при производстве, чем желательно.
При исследовании способов усовершествования защитных предметов одежды, таких как перчатки, было установлено, что пробная комбинация ткани, сочетающей слой ткани микрофлекса 120 со слоем металлической сетки 125, обладает неожиданным свойством. Было обнаружено, что устойчивость к проколу комбинированных слоев на 30-40% превышает устойчивость, которую можно было бы ожидать от аддитивной комбинации показателей устойчивости к проколу двух индивидуальных слоев. Это удивительное и неожиданное открытие может обепечить изготовление более легких, более дешевых и более эластичных предметов одежды из композиционного материала.
В то время как точный механизм для этого неожиданного улучшения свойств композиционного материала пока что не может быть полностью понятен, некоторые факторы могут быть значимыми.
Хорошо известно, что мощность противопулевой остановки у поли-арамидных материалов является результатом поглощения ими кинетической энергии ударяющего снаряда. При столкновении с пулей, например, ткань поглощает ее кинетическую энергию при разрыве поли-арамидных цепей, по мере того, как пуля пытается проникнуть через материал. По существу цепи прикрепляются к пуле, поглощая ее кинетическую энергию, так как они растягиваются в точке разрыва. Чтобы обеспечить максимальное взаимодействие между пулей и материалом, изготовители поли-арамидных тканей пытаются получить настолько мелкие волокна из поли-арамида, насколько возможно, увеличивая, таким образом, "рабочую поверхность" волокон, которая взаимодействует с пулей. Предпочтительную ткань Кевлар™, применяемую в пуленепробиваемых бронежилетах, изготавливают, например, из нити Кевлар 29. Нить Кевлар 29 получают из приблизительно 1000 волокон, сплетенных вместе с образованием нити, имеющей линейную плотность, равнуюю приблизительно 1500 дтекс. ("Линейная плотность" представляет собой как стандартный измеряемый показатель размера филамента, так и термин, применяемый более неопределенно, чтобы просто сказать "размер филамента". Единица "дтекс" является признанной международной единицей измерения размера нити или филамента и представляет собой массу в граммах 10000 метров нити или филамента). Линейная плотность нити из 1000 филаментов, равная 1500 дтекс, означает что линейная плотность индивидуальных волокон равна около 1,5 дтекс.
Нитью, рекомендованной Teijin Aramid для вплетения в пуленепробиваемый бронежилет, является их микрофиламентная нить Twaron™. Их микрофиламентное волокно 2040 состоит, например, из 500 волокон, смотанных вместе в нить, имеющую линейную плотность, раную 550 дтекс, что означает линейную плотность волокна, равную 1,1 дтекс. Эта компания также поставляет ультрамикроверсию Twaron™, которая является нитью, имеющей 500 филаментов и линейную плотность волокон, равную 550 дтекс, означающую, что линейная плотность филамента равна 0,55 дтекс. Синергизм устойчивости к проколу у слоев ткани микрофлекса 120 и слоев металлической сетки 125 может быть более выраженным, когда размер пара-арамидных волокон является наименьшим. Этот эффект может указывать на некоторое взаимодействие, происходящее между двумя слоями во время удара проколом. Это взаимодействие может иметь место, когда, например, пара-арамидные волокна продавливаются или проходят через металлические волокна сетки. Затраченная кинетическая энергия при протягивании пара-арамидных волокон через сетку может объяснять синергестическое поведение двух слоев, которое приводит к удивительно лучшей устойчивости к проколу, когда два слоя сочетают в виде композиционного материала.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения пара-арамидные волокна могут, следовательно, представлять собой поли-п-фенилентерефталамидные волокна, имеющие линейную плотность волокна, равную 2 дтекс или менее, которые могут быть скручены для сплетения в нить, имеющую 500 или более волокон, причем нить имеет прочность при разрыве, раную 200 Н или более, нагрузку при разрыве, равную 2,3 мН/текс или более, и удлинение при разрыве между 3,4% и 3,8%. В более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения линейная плотность волокна может быть равна 1,1 дтекс или менее, и в наиболее предпочтительном варианте осуществления волокно может иметь линейную плотность, равную 0,55 дтекс или менее.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения слои ткани микрофлекса 120 и слои металлической сетки 125 могут помещаться между внешним защитным слоем 115 и внутренним защитным слоем 110, и внутренний и внешний защитные слои могут соединяться по краям фрагмента предмета одежды посредством, например, сшивания или некоторых других механизмов соединения, таких как, но не ограниченных перечисленными, склеивание, сварка, штапелирование или их некоторая комбинация.
На фиг. 2 представлен схематический вид сверху защитной перчатки 170 одного варианта осуществления настоящего изобретения и схематическое поперечное сечение выбранной части 180 перчатки 170.
Частичное поперечное сечение 180 перчатки показано по линии 175. На частичном поперечном сечении 180 перчатки представлена верхняя часть 185 перчатки и нижняя часть 190 перчатки, разделенные пространством 195 для кисти руки. Верхняя часть 185 перчатки показана как имеющая внешний защитный слой 205 и внутренний защитный слой 210, между которыми помещается множество слоев металлической сетки 125 и слой ткани микрофлекса 120. Нижняя часть 190 перчатки показана аналогично со слоями металлической сетки 125 и слоями ткани микрофлекса 120, помещенными между внешним защитным слоем 205 и внутренним защитным слоем 210. Как на верхней, так и на нижней частях перчатки, внутренний защитный слой 210 показан максимально приближенным к пространству 195 для кисти руки, и слои ткани микрофлекса 120 показаны приближенными к внутреннему защитному слою 210. Такое расположение может, например, обеспечить материал, хорошо подходящий для сопротивления удару проколом с внешней стороны перчатки.
На фиг. 2 представлены четыре слоя металлической сетки 125 и один слой ткани микрофлекса 120. В то время как такое расположение может, например, приводить к получению экономичной перчатки, которая соответствует некоторым уровням эксплуатационных характеристик, таким как, но не ограниченным перечисленными, стойкость к истиранию, устойчивость к разрезанию бритвой, устойчивость к раздиранию и устойчивость к проколу в тесте EN388, могут использоваться другие расположения, которые могут быть более преимущественными с учетом факторов, таких как, но не ограниченных перечисленными, затраты, эксплуатационные характеристики, эластичность и комфорт или некоторая их комбинация.
Композиционный материал может, например, иметь множество слоев ткани микрофлекса 120 и слоев металлической сетки 125, которые могут чередоваться друг с другом. Такое расположение может, например, увеличивать гипотетический синергизм между слоями, описанными выше.
Композиционный материал может, например, иметь один или более слоев ткани микрофлекса 120, примыкающих как к внешнему защитному слою 205, так и внутреннему защитному слою 210 на одной из двух или обеих из верхней части 185 перчатки и нижней части 190 перчатки. Такое расположение может, например, увеличить устойчивость внутренней стороны перчатки к проколу посредством прогиба.
На фиг. 3 представлен схематический вид сверху шаблона в виде слона 130 с разрезом по диагонали одного варианта осуществления настоящего изобретения. Шаблон в виде слона 130 может, например, иметь первую область ладони 135 со встроенной удлиненной частью для большого пальца 140, которая может прикрепляться через нижний край ладони 155 со второй областью ладони 145, имеющей одну или более удлиненных частей для пальцев 150. Прикрепление первой области ладони 135 ко второй области ладони 145 может, например, выполняться через нижний край ладони 155.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения ткань, подлежащая разрезанию с получением шаблона в виде слона 130, может быть расположена таким образом, что одну или более удлиненных частей для пальцев 150 разрезают по диагонали 165 относительно направления 160 такой удлиненной части для пальца. Такое расположение может иметь преимущество в виде увеличенной эластичности пальцевой части перчатки.
В предпочтительном варианте осуществления шаблона в виде слона 130, его форма является такой, что, когда ткань расположена таким образом, что одну или более удлиненных частей для пальцев разрезают по диагонали относительно направления такой удлиненной части для пальца, удлиненная часть для большого пальца 140 также разрезана по диагонали относительно направления 162 удлиненной части для большого пальца.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения разрезание по диагонали может применяться только для слоев металлической сетки 125, так как разрезание по диагонали имеет тенденцию приводить к получению большего количества отходов. Могут, однако, возникнуть ситуации, когда дополнительная эластичность, вводимая разрезанием по диагонали, делает способ предпочтительным даже для одного или более слоев ткани микрофлекса 120. Например, в области применения, где требуется множество слоев ткани микрофлекса 120, комбинированный эффект многих слоев может обеспечить ткань, которая является слишком жесткой в конкретном направлении, и разрезание по диагонали одного или более слоев ткани микрофлекса 120 может обеспечить более приемлемый и пригодный для ношения предмет одежды.
На фиг. 4 представлен схематический вид сверху сложенного слоя 215 шаблона в виде слона одного варианта осуществления настоящего изобретения.
Сложенный слой 215 шаблона в виде слона показан сложенным вдоль нижнего края ладони 155, который соединяет две области ладони шаблона в виде слона таким образом, что структура становится готовой для применения в перчатке. Сложенный слой 215 шаблона в виде слона добавляет такое преимущество, что область ладони перчатки, которая может быть наиболее уязвимой частью перчатки по отношению к проколу, имеет двойной слой металлической сетки.
На фиг. 5 представлено схематическое изображение разреза по диагонали на ткани полотна 230.
Как показано, разрез по диагонали 165 проходит под углом, равным приблизительно сорока пяти градусам, по отношению как к основной нити 220, так и уточной нити 225 тканого полотна.
На фиг. 6 представлено схематическое покомпонентное изометрическое изображение компонентов части 260 защитного жилета одного варианта осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 6, часть 260, относящаяся к грудной клетке или спине защитного жилета, может иметь внешний защитный слой 115, множество слоев микрофлекса 240, примыкающих к внешнему защитному слою 115, множество слоев металлической сетки 245 и внутренний защитный слой 110.
Когда предмет одежды носят с максимальным приближением внутреннего защитного слоя 110 к поверхности тела владельца, это расположение может обеспечить хорошую защиту владельцу против баллистического удара.
Внешний и внутренний защитные слои могут быть изготовлены из подходящей пригодной для ношения ткани, такой как, но не ограниченной перечисленными, хлопок, джинсовая ткань, шерсть, шелк, лен, бамбук или их некоторая комбинация.
Множество слоев микрофлекса 240 могут соединяться друг с другом посредством сшивания, проходящего через внутреннюю часть 255. Множество слоев металлической сетки 245 могут, напротив, соединяться друг с другом прошивкой по краю 250. Соединение может также или альтернативно осуществляться такими методами, как, но не ограниченными перечисленными, склеивание, сварка, штапелирование или некоторая их комбинация.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения множество слоев металлической сетки 245 может также иметь присоединенные к этим слоям один или более слоев ткани микрофлекса 120 посредством прошивки по краям 250. Эти слои могут находиться на каждой из сторон или на обеих сторонах множества слоев металлической сетки 245. Слои ткани микрофлекса 120, присоединенные по краю посредством прошивки по краю 250, могут, например, обеспечить увеличенную защиту против ударов с проколом, таких как, но не ограниченных перечисленными, удары уколом, разрезом, разрубанием и удары иглой или некоторая их комбинация.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения может иметься 20-28 слоев ткани микрофлекса 120 и 8-12 слоев металлической сетки 125, и в наиболее предпочтительном варианте осуществления имеется 24 слоя ткани микрофлекса 120 и 10 слоев металлической сетки 125.
Рядовой специалист в области техники настоящего изобретения сможет однако понять, что защитная композиционная ткань, иллюстрируемая на фиг. 6 и описанная выше, может применяться в разнообразных других защитных предметах одежды. Например, брюки или гетры, изготовленные с включением такого материала могут, предложить значительную защиту против удара проколом от промышленных режущих инструментов таких как, но не ограниченных перечисленными, цепная пила. Аналогично, материал или его варианты могут быть включены в другие предметы защитной одежды, такие как, но не ограниченные перечисленными, туфли, ботинки, перчатки, головной убор или рукава.
На фиг. 7 представлен схематический вид сверху ткани 265 из переплетенного пара-арамидного/металлического волокна одного варианта осуществления настоящего изобретения.
Как обсуждалось выше, заявитель заметил неожиданное 30-40% увеличение устойчивости к проколу, когда слои ткани микрофлекса 120 комбинируют со слоями металлической сетки 125. Одно предположение состоит в том, что это неожиданное увеличение может быть обусловлено такой комбинацией, приводящей даже во время низкой скорости прокола к тому, что большее число пара-арамидных волокон растягиваются или разрываются вдоль продольной оси волокон, чем разрываются при сдвиге.
Пара-арамидные волокна обычно имеют предел прочности на разрыв примерно на 36% больше, чем для стального волокна эквивалентного размера. Так как пара-арамиды обычно имеют плотность, составляющую 18% от плотности стали, это дает им преимущество в виде приблизительно 5-кратной прочности на разрыв, и по этой причине часто указывают, что они являются "в пять раз прочнее стали". Однако пара-амидные волокна обычно имеют сопротивление сдвигу, которое составляет лишь около 24% от сопротивления сдвигу у стали. Это означает, что их гораздо проще разрезать или проколоть либо острым инструментом или иглой. Предполагают, что неожиданное 30-40% увеличение устойчивости к проколу, когда слои ткани микрофлекса 120 комбинируют со слоями металлической сетки 125 обусловлено тем, что пара-арамидные волокна прогибаются и затем протягиваются через металлическую сетку. Это может обеспечивать то, что часть их превосходящего предела прочности на разрыв реализуется даже при сопротивлении проколу с низкой скоростью, при порезе или ударе иглой.
Аналогичный синергизм свойств металлических и пара-арамидных волокон может, следовательно, также быть возможным при вплетении волокон в одиночный слой ткани.
В переплетенном пара-арамидном/металлическом волокне ткани 265, показанной на фиг. 7, ткань имеет чередующиеся волокна основной пара-арамидной нити 272 и основные металлические волокна 277, а также чередующиеся волокна уточной пара-арамидной нити 270 и уточных металлических волокон 275. Рядовой специалист в области техники настоящего изобретения поймет, однако, что такие типы плетения с чередованием могут также применяться для создания композиционных материалов, таких, но не ограниченных перечисленными, как имеющие волокна полностью из пара-арамидной уточной нити и волокна полностью из металлической основы или наоборот. Кроме полотняного переплетения, иллюстрированного на фиг 7, могут применяться другие хорошо известные схемы переплетения такие как, но не ограниченные перечисленными, переплетение рогожкой, саржевое переплетение или статиновое переплетение или их некоторая комбинация, так как некоторые из них могут обеспечить возможные преимущественные результаты, касающиеся отношений защита-к-материалу, или преимущества по затратам.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения переплетенное пара-арамидное/металлическое волокно ткани 265 может быть изготовлено из пара-арамидной нити, изготовленной из индивидуальных поли-п-фенилентерефталамидных волокон, имеющих линейную плотность, равную 2 дтекс или менее, в то время как металлические волокна могут представлять собой волокна нержавеющей стали, имеющие диаметр, равный 0,2 мм или менее.
В дополнительном предпочтительном варианте настоящего изобретения переплетенное параарамидное/металлическое волокно ткани 265 может быть соткано так, чтобы размер ячейки сетки составлял 0,45 мм или менее.
На фиг. 8 представлен схематический вид сверху сложенного слоя шаблона в виде слона одного варианта осуществления настоящего изобретения, имеющего обрезанную удлиненную часть для большого пальца и обрезанные удлиненные части для пальцев.
На фиг. 8 сложенный слой 215 шаблона в виде слона показан как имеющий первую область ладони 135 с обрезанной удлиненной частью для большого пальца 142. Шаблон может быть сложен по нижнему краю ладони 155, который может соединяться со второй областью ладони (не показанной на этом изображении), которая может иметь одну или более удлиненных частей для пальцев 150 и одну или более обрезанных удлиненных частей для пальцев 152, прикрепленных к ней.
Целью иметь один или более слоев металлической сетки или один или более пара-арамидных слоев защитного материала, имеющих обрезанную удлиненную часть для пальца или большого пальца, может быть обеспечение дополнительной гибкости соответствующих пальцев владельца. Перчатка может, например, применяться агентом, который хочет применять огнестрельное оружие при ношении перчатки. Обладание дополнительной гибкостью и меньшим объемом для большого и указательного пальцев перчатки может, например, позволить владельцу более просто держать пистолет и стрелять из него.
В альтернативной версии перчатки с обрезанной защитой, могут иметься дополнительные фрагменты материала, подобранные по размеру и форме, чтобы покрывать оставшуюся часть большого пальца, но которые отсоединены от остального шаблона в виде слона. Таким образом, может поддерживаться гибкость, в то время как для большей части большого пальца и другого пальца может быть обеспечена защита.
На фиг. 9 А представлен схематический вид сверху шаблона перчатки 280 в виде веера из 3-х фрагментов в разрезе одного варианта осуществления настоящего изобретения.
Как показано, шаблон перчатки 280 в виде веера из 3-х фрагментов может иметь фрагмент 281 большого пальца шаблона перчатки в виде веера, фрагмент для пальцев 282 шаблона перчатки в виде веера и фрагмент ладони 283 шаблона перчатки в виде веера. Шаблон перчатки 280 в виде веера из 3-х фрагментов может применяться для нарезки либо слоев ткани микрофлекса или слоев металлической сетки или и тех и других. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения фрагменты шаблона перчатки 280 в виде веера из 3-х фрагментов могут располагаться таким образом, что каждая или обе из удлиненной части для большого пальца и удлиненной части для пальцев разрезаны по диагонали по причинам, описанным выше.
На фиг. 9 B представлен схематический вид сверху шаблона перчатки 285 в виде веера из 3-х фрагментов в сборе одного варианта осуществления настоящего изобретения. Фрагмент большого пальца 281, фрагмент пальцев 282 и фрагмент ладони 283 могут быть собраны вместе любыми подходящими средствами, такими как, но не ограниченными перечисленными, сшивание, склеивание, штапелирование, сварка, точечное склеивание, точечное сшивание, точечная сварка или их некоторая комбинация. Фрагменты могут также или альтернативно удерживаться на месте посредством подходящим образом сформированных внутренних и внешних защитных слоев, которые могут соединяться по краям посредством, например, сшивания, или которые могут соединяться посредством сшивания, которое проходит через внутреннюю часть шаблона.
На фиг. 10 A представлен схематический вид сверху шаблона перчатки 290 в виде индейки из 3-х фрагментов в разрезе одного варианта осуществления настоящего изобретения.
Как показано, шаблон перчатки 290 в виде индейки из 3-х фрагментов может иметь фрагмент большого пальца 291 шаблона перчатки в виде индейки, фрагмент пальцев 292 шаблона перчатки в виде индейки и фрагмент ладони 293 шаблона перчатки в виде индейки. Шаблон перчатки 290 в виде индейки из 3-х фрагментов может применяться для нарезки либо слоев ткани микрофлекса или слоев металлической сетки или и тех и других. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения фрагменты шаблона перчатки 290 в виде индейки из 3-х фрагментов могут располагаться таким образом, что каждая или обе из удлиненной части для большого пальца и удлиненной части для пальцев разрезаны по диагонали по причинам, описанным выше.
На фиг. 10 B представлен схематический вид сверху второго поворота шаблона перчатки 295 в виде индейки из 3-х фрагментов в сборе одного варианта осуществления настоящего изобретения. Фрагмент большого пальца 291, фрагмент пальцев 292 и фрагмент ладони 293 могут быть собраны вместе любыми подходящими средствами, такими как, но не ограниченными перечисленными, сшивание, склеивание, штапелирование, сварка, точечное склеивание, точечное сшивание, точечная сварка или их некоторая комбинация. Фрагменты могут также или альтернативно удерживаться на месте посредством подходящим образом сформированных внутренних и внешних защитных слоев, которые могут соединяться по краям посредством, например, сшивания, или которые могут соединяться посредством сшивания, которое проходит через внутреннюю часть шаблона.
Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано с определенной степенью конкретности, следует понимать, что раскрытие настоящего изобретения было сделано только посредством иллюстрации, и многочисленные изменения деталей строения и расположения частей могут быть сделаны без отступления от идеи и объема настоящего изобретения.
Промышленная применимость настоящего изобретения
Настоящее изобретение имеет применимость в отрасли производства предметов одежды, конкретно в секторе производства защитных предметов одежды.