專利名稱：異形多層防護服的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由多層抗穿透材料制成的防護服，特別涉及一種包括適于配合身體中一個曲線區(qū)域(如女性胸部)的部分的身體防護服及其制造方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，在多層結(jié)構(gòu)中采用高韌性的纖維(諸如芳族聚酰胺纖維)能夠為身體防護服提供防彈保護。多層結(jié)構(gòu)的防彈背心作為男人和女人的身體防護服已得到很滿意的證明，但是在通過將這種防護服成形為使其適用于女性身體以提高女性穿著者的舒適性時則遇到了困難。
穿用者的舒適性與防護服的有效性在用于防止傷害方面是密切相關(guān)。根據(jù)防護程度和織物類型，約采用10至50層織物。這樣就會形成不太適合特征顯著的身體輪廓(特別是女性的胸部)的具有少許硬度的剛性結(jié)構(gòu)。如果防護服不能與穿用者的身體緊貼，振蕩傳遞就會不均勻，而此身體防護服就不能起到它應(yīng)有的作用。身體防護服的異形區(qū)對于以掠入角入射的槍擊特別易受傷害。尤其是女性的胸部極易受到創(chuàng)傷性振蕩的損害。
人們已經(jīng)提出了各種關(guān)于用來保護身體的異形區(qū)(如女性胸部)的異形多層身體防護服。但是制造異形多層防護服會因抗穿透材料層是軟性的但相對缺少彈性的而變得困難。這樣就出現(xiàn)了問題。
美國專利4,183,097提出通過一種特定的縫合方式利用重疊的接縫來接合織物的裁剪片以形成防護服的一個前片。但如果重疊的接縫不夠大，具有角度的槍擊就可能將穿透該背心，而加大重疊接縫的尺寸又會在需要使女性盡可能靈活的部位處形成一個硬的邊緣。
美國專利4,578,821提出將軟性的多層式防彈片插入到一個載體外衣的前袋內(nèi)。這種片由VELCRO鉤形-絨頭緊固件固定，這種緊固件是可調(diào)節(jié)的以適應(yīng)不同的胸部尺寸，但是受保護的區(qū)域被限制，而且VELCRO緊固件不能確保良好的防彈性能。這種系統(tǒng)于是只適用于較低的保護程度。
英國專利2,231,481提出的一種背心，其內(nèi)部具有一種形狀適合胸部形狀的泡沫塑料。在此塑料層上增設(shè)有一個成形的剛性或半剛性的減震片，最后插入多層的防彈組件，整套結(jié)構(gòu)被封裝于一個袋內(nèi)。對于這種設(shè)計，通過使防彈組件圍繞一個水平線折疊能使此防彈組件適應(yīng)于所述形狀。但為此則會在胸部的左右側(cè)留下大的開口，因而對這些邊部區(qū)域的保護就成了問題。此外，這種背心較重、較硬而使穿用者感到不舒適。
另一種由美國專利5,020,157所提出的方案則是采用由高強度層壓聚乙烯材料制成剛性且不可彎的罩，所述罩能夠穿在女性的胸部上并且在一種常規(guī)軟體背心下，用以避免子彈沖擊造成的傷害。但是這種沖擊產(chǎn)生的壓力會傳遞給有可能造成傷害的上述罩的邊緣處。此外，這種較硬的罩穿起來讓人感覺不舒適。
在專利文件DE-A-4423194和WO96/01405中提出了在400-800Kpa的壓力下和在180-300攝氏度的條件下在一個PVC殼中對多層芳族聚酰胺織物進行模制以形成身體防護服的方法。但是芳族聚酰胺纖維具有高達4％的伸長率，而這會在模制過程中造成損壞。此外，形成上述各層時可能會將這種織物拉伸，從而會增大纖維之間的空隙并且降低防彈性能。再者，這樣的在一個PVC殼中進行模制會使得此種防護服較硬。
上面列舉的異形多層身體防護服的現(xiàn)有方案不能在生產(chǎn)出穿著舒適的輕重量多層結(jié)構(gòu)的同時還能提供優(yōu)異的防彈性能，也不能在環(huán)境溫度下利用現(xiàn)有的設(shè)備或利用簡單的熱粘結(jié)技術(shù)進行制造。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個目的在于避免先有技術(shù)中的上述問題，同時提供適合身體的一個異形區(qū)域的異形多層防護服，而這種防護服能夠提供可靠的防彈性能和高度的舒適性并且在需要的情況下還可提供較好的防傷害性能。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種簡單的制造這種多層防護服的方法，該方法不需要可能降低性能的熱處理。
上述目的是通過一種新穎的縫褶折疊技術(shù)實現(xiàn)的，下面將會對這種技術(shù)進行描述，它是按轉(zhuǎn)動的順序(角度偏置)或多或少地使這些縫褶均勻分布所形成的層組裝在一起。
本發(fā)明提出的防護服，特別是身體防護服，是由多層軟性且彈性相對較少的抗穿透材料制成的，其形狀與需要保護的一個異形區(qū)域區(qū)相適合。
這里所謂的“異形“是指一種三維結(jié)構(gòu)體(如衣服)的在平面之外的部分。
根據(jù)本發(fā)明，利用在相繼各材料層中的多個縫褶使上述各層固定，每一個所述層都具有至少一個縫褶。在一個層中的每一個縫褶都包括一個大致呈V形的部分，所述V形部分的邊緣結(jié)合在一起以形成所述縫褶，所述縫褶具有折疊于其上的所述V形部分并且所述V形部分折疊到另一側(cè)以在該層的一個相鄰部分上方或下方形成增加的厚度。
此外，根據(jù)本發(fā)明，這些縫褶以一定角度相互偏置，并且被折疊的V形部分取向能夠使所述增加的厚度基本上圍繞所述異形區(qū)域均勻分布。
這樣制成的輕量防護服對穿用者來說是舒適的且不會犧牲防彈性能。所述縫褶中不存在裁剪部分意味著不會形成能讓子彈等穿透的弱線。
V形部分的折疊部分所增加的厚度基本上均勻地分布于異形區(qū)的周圍，在這些較易為以掠入角入射的子彈擊中而造成傷害的異形部分上提供了額外的保護層。但是，這種優(yōu)越的防彈性能并不來自這些增厚的部分，而主要是由于這種設(shè)計沒有影響主要層的防彈有效性。
按這種方法生產(chǎn)出的形狀能較好地配合身體輪廓，同時不會制約由多層結(jié)構(gòu)提供的保護范圍。由于折疊部分的均勻分布，這些折疊部分便不會對防護服的柔性和舒適性產(chǎn)生不利的影響。此外，折疊部分的超重現(xiàn)象也是不顯著的。這樣，此種身體防護服就能保持較輕的重量和穿用的舒適性，從而能提高對傷害的保護性能。
這種折疊的材料V形部分形成了可完全按同一方向取向的褶皺，即折疊到同一側(cè)上。但這些褶皺通常具有不同的取向。在一個優(yōu)選實施例中，成對的材料層在同一角度位置處具有縫褶，同時它們的褶皺的取向是相對的，從而使它們不相互重疊。形成上述對的材料層可以相互鄰接，但最好采用交替的層，這樣能夠通過避免了可能造成堅硬或凸出的褶皺堵塞而改進其柔性和舒適性。
為了方便，可于縫褶之間留下具有一定角度的間隙，使得能在不同層中的某些或全部以一定角度相鄰的褶皺之間留有相應(yīng)的角度間隙。這樣能夠提高異形部分的柔性而不減少安全性。重要的是，以這樣一種方式使所述褶皺以一定角度部分分布能使附增的厚度均勻地分布，從而避免可能減少舒適性和安全性的凸出或剛硬。
一般地，這些縫褶是通常從至少一個會聚點徑向延伸。通常，這些縫褶圍繞所述會聚點以一個等于或大于V形部分在折疊前角度的角度相互交錯。這樣就避免了被折疊的褶皺的邊緣出現(xiàn)不希望的重疊。
應(yīng)該理解的是，所述縫褶的會聚點可圍繞一個不折疊的會聚區(qū)域分布，所述會聚區(qū)域足夠大以避免在一個會聚點處出現(xiàn)扭曲和不希望的“褶疊”。
每個材料層通常有一個縫褶，或在女性的異形身體防護服的情況下，將兩個縫褶對稱地設(shè)在兩個會聚點或會聚區(qū)的兩側(cè)。但是，每個材料層可以有多個縫褶，例如所述四個縫褶設(shè)置在兩個會聚點或會聚區(qū)的兩側(cè)并且延伸到兩個會聚點或會聚區(qū)上方和下方。
本發(fā)明的異形防護服的一個主要應(yīng)用在于用作這樣的一種身體防護服，即，它包括至少一個能配合身體的一個異形部分(如軀干、頸部和/或頸根部、肩部，或肘、膝或是其他的關(guān)節(jié)區(qū))的異形部。這種身體防護服可以是軟性的或比較硬的或硬性的防護服，可采用背心、護臂或護腿和類似的服裝形式。
一種特殊應(yīng)用是用作能夠配合到一個女性穿用者的胸部的異形身體防護服，這樣的防護服具有兩個在橫向上具有一定間距并與乳房相對應(yīng)的內(nèi)凹部分。在此實施例中，這些縫褶圍繞每一個所述在橫向上具有一定間距的內(nèi)凹部分以一定角度偏置，所述增加的厚度圍繞所述內(nèi)凹部分基本上均勻地分布。
在此女性用的異形身體防護服中，所述兩個在橫向上具有一定間距并與乳房相對應(yīng)的內(nèi)凹部分通常是由圍繞所述內(nèi)凹部分的上、下和外邊緣的縫褶形成，確定了一個用于接納兩側(cè)乳房的連續(xù)式異形胸部(“單罩”)。
或者也可以設(shè)置兩個乳罩，但這并非是必須的。在這種情況下，能提供足夠多的以一定角度相互交錯的縫褶，使得所述縫褶基本上能夠圍繞每一個在橫向上保持一定距離的凹部覆蓋整個圓形區(qū)域。
這種適用于女性的異形身體防護服的縫褶從對應(yīng)于所述凹部中心的兩個在橫向上保持一定距離的會聚點或會聚區(qū)徑向地延伸到這兩個會聚點或會聚區(qū)的上方和下方，延伸的角度最好至少為180度角。
本發(fā)明所涉及的身體防護服通常為背心形式，所述背心具有前片和后片，所述前片和后片可被永久性地接合到一起或例如利用VELCRO緊固件以可松脫的方式固定在一起，利用上述新穎的縫褶排列例如能使所述前片適合女性穿用者的胸部。本發(fā)明涉及到整個背心和所述前片，它們可以分開出售。
由軟性材料制成的V形部分的角度取決于任何具體應(yīng)用所需的曲率值。對絕大多數(shù)的應(yīng)用來說，每一個所述V形部分形成約10至40度的角度。
對適用于女性的異形身體防護服而言，每一個所述V形部分的角度約為15至30度，20至25度更好，因為在這種情況下所提供的所述凹部形狀適合于絕大多數(shù)女性的乳房。
角度小于10度的V形部分例如能夠適合頸部的形狀。當采用小的角度時，特別值得注意的是，恰當?shù)卣郫B和定位較窄的褶皺(V形部分角度的一半)以避免形成凸出。
角度大于40度的V形部分例如能夠適合肘部的形狀。
被組裝的材料層圍繞所述兩個在橫向上保持一定距離的凹部中的每一個通常具有至少三個縫褶位置。但對某些應(yīng)用而論，具有兩個縫褶位置足夠，其中在每一個縫褶位置處的不同層中的褶皺是按相對方向折疊的以便盡可能地擴張所述褶皺的附增厚度。
圍繞所述兩個在橫向上保持一定距離的凹部中的每一個設(shè)置六個縫褶位置的方案已被證明是非常適合于女性適用的背心。縫褶位置的最大個數(shù)由實際用途和制造方面的因素決定。
本發(fā)明所涉及的利用縫褶的特殊布置形成的形狀可以是圍繞一個或多個會聚點或會聚區(qū)對稱或非對稱的。一種非對稱的形狀可以通過一種縫褶位置的非對稱地分布來提供，和/或利用具有不同角度的V形部分(在相同或不同的層中)，或利用所述褶皺的非對稱折疊。
正如下將詳細論述的，所述抗穿透材料最好由芳族聚酰胺纖維制成，并且為了提高抗穿透性以及減少背面的變形，可在一種聚合物上粘結(jié)一個或多個所述纖維層(通常只是背層和/或面層)。還可以使所述身體防護服包括一個或多個前袋來接收防彈片，或如果需要的話，可以與其它防護層結(jié)合來提高防彈性能和/或減少背面變形。例如可以安裝一種剛性或半剛性的面層。
通常，多層抗穿透材料中的每一層可包括一種粘結(jié)有一種強化連續(xù)介質(zhì)(諸如一種聚合薄膜或涂層、一種金屬箔或一片橡膠或彈性體)的纖維。
根據(jù)所述強化樹脂的彈性模數(shù)和單層厚度，在特定的情況下，這樣的層壓或涂覆的織物可能不適于形成女式背心，這主要是由于所述層壓或涂覆的織物能夠形成可能會造成穿著不舒適以及降低防彈性能的尖銳和堅硬的邊緣。隨著脆性涂層的量增大，抗傷害或減少外傷的作用將會被降低而不是得到提高。
因此，在本發(fā)明的一個實施例中，一種多層結(jié)構(gòu)僅具有數(shù)量有限的附加強化層，即對于10至50層的結(jié)構(gòu)附加三或四個強化層，從而能夠在不帶來所述縫褶的區(qū)域中的凸出問題的情況下提高抗穿透性能。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，如在后面詳細描述的，所述多層結(jié)構(gòu)包括可選擇涂覆的復(fù)合材料層，所述復(fù)合材料層是由一種抗穿透纖維織物制成，所述織物設(shè)有一種強化連續(xù)介質(zhì)，所述強化連續(xù)介質(zhì)覆蓋在一個所選擇的區(qū)域上以保護這些層，除了用于形成縫褶的所述V形部分以外，所述被折疊的V形部分僅包括織物。
這些具有一種選擇涂覆的強化層的材料層可被設(shè)置在所述多層結(jié)構(gòu)的背面或正面，或者可以使構(gòu)成所述多層結(jié)構(gòu)的所有層這樣的方式有選擇地被強化。或者，被選擇強化的層可被插入在由非強化的抗穿透織物所構(gòu)成的交替的層或組件之間。
如果需要的話，還可將彈性材料附加層插入到本發(fā)明所涉及的成形層中。另外，至少兩個相繼的抗穿透材料層象三明治一樣可被膠粘或粘結(jié)在一起，例如利用一種強化聚合物。
抗穿透材料多種類型纖維可以用于本發(fā)明所涉及的多層身體防護服中的抗穿透材料中，如包括一種聚烯烴(例如聚乙烯)、聚酰亞胺、聚酯或芳族聚酰胺的纖維，所述纖維所具有的韌度通常至少為按ASTM D-885的900MPa，約等于7克/旦尼爾。為了提供優(yōu)越的抗穿透性，纖維的韌度最好至少是按ASTMD-885的2000MPa。
芳族聚酰胺纖維是優(yōu)選的，這是因為它們具有所需的韌性，甚至超過較理想的2000MPa的限度，此外還具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。
這種纖維可以多種形式存在于抗穿透材料中，最好以一種針織織物或織造織物的形式、以一種采用單一織選結(jié)構(gòu)、單向結(jié)構(gòu)或多向的片材(例如具有以在20至90之間的一個角度交叉的纖維)或一種非織造(例如毛毯)層的形式。也可以是抗穿透材料的類似薄膜的片材。
從制造效率、使用價值和幾何強度(清晰而穩(wěn)定的結(jié)構(gòu))的角度考慮，最好采用一種由高韌度纖維制成的織物。所述織物結(jié)構(gòu)可以采用通常由42×42或28×28經(jīng)紗/厘米或14×14或6.7×6.7經(jīng)沙/厘米制成的的平紋織物結(jié)構(gòu)，但根據(jù)使用要求同樣也可以采用其他織造結(jié)構(gòu)。
這種織物的比重一般為0.02至0.5千克/平方米，比重為0.05至0.5千克/平方米較好，所述比重最好為0.08至0.3千克/平方米，以便在抗穿透性能和比重之間求得平衡。
如果防彈織物的比重小于0.02千克/平方米，那么即使它是用芳族聚酰胺纖維制成的，這種織物的防彈性能一般是不合格的，但如果所述比重大于0.5千克/平方米，由于重量的限制，多個織物層的使用也是不實際的。
根據(jù)所需的織物重量與防彈性能之間的比值，所用纖維的旦尼爾數(shù)(定義為9000米紗的克重)可為0.1至3500，旦尼爾數(shù)為10至3500較好。旦尼爾數(shù)為1000至3500的纖維適合要求較低的應(yīng)用，而對于高性能/低比重的應(yīng)用，采用旦尼爾數(shù)為1至1000的纖維較好，纖維的旦尼爾數(shù)為50至1000更好。
在多數(shù)情況下，旦尼爾數(shù)的范圍在10至3500的纖維是很好的。
所述纖維可以未涂覆的形式或經(jīng)涂覆的或經(jīng)其他方式的預(yù)處理(例如預(yù)拉伸或熱處理)的形式存在。當采用的是芳族聚酰胺纖維時，一般不需要對所述纖維進行涂覆或者用其他方式進行預(yù)處理而是將所述纖維設(shè)置于適當?shù)目椩旎蚍强椩鞂又?，但在某些情形下，例如為了增強其粘合到一種聚合連續(xù)介質(zhì)上的能力，也可以在所述纖維上涂覆一個涂層。
為了提高抗穿透性和減少背面變形，上述織物的一層或多層可以粘合到一個聚合物層上或浸漬一種聚合物以便利用纖維和聚合連續(xù)介質(zhì)的性能。例如，在其中幾層或者所有層的一個選擇區(qū)域上可加入一種粘結(jié)或涂覆的強化層，但所述縫褶的區(qū)域除外。
在于1997年6月12日公開的國際申請WO 97/21334中披露了這樣一種復(fù)合材料，該復(fù)合材料包括一個由一種韌度為按照ASTM D-885的至少900MPa(7克/旦尼爾)的纖維粘合到一種彎曲模量為按照ASTM D-790的42至1000Mpa、斷裂時抗張強度為按照ASTM D-638的至少10MPa以及斷裂時拉長率為按照ASTM D-638的至少為100％的聚合物連續(xù)體上所組成的材料層。
在上述復(fù)合材料中，最好使用一種熱塑性聚合物。合適的聚合物包括特殊的聚乙烯、聚酰亞胺、聚醚醚酮、離子鍵樹脂(ionomeric resin)、酚醛改性樹脂、聚酯。
這種熱塑性聚合物例如是這樣一種離子鍵樹脂，所述離子鍵樹脂所含的陽離子從由鋰、鈉和鋅所構(gòu)成的組中選擇，特別是這種離子的重量百分比為0.1％至3％。
這種熱塑性聚合物也可以是一種酚醛改性樹脂，特別是一種酚醛聚乙烯醇縮丁醛樹脂。
上述聚合連續(xù)介質(zhì)的破裂時抗張強度最好至少為20MPa，斷裂時拉長率最好至少為200％，斷裂時拉長率至少為300％更好，兩者都依據(jù)ASTMD-638。
聚合物層的軟性對于復(fù)合材料的抗穿透性以及包括有一片或多片這種復(fù)合材料的身體防護服的穿著舒適性是一個重要因素。
這種聚合物的彎曲模量最好在根據(jù)ASTM D-790的42至1000Mpa之間，最好是在50至800Mpa之間。
彎曲模量高于1000Mpa表明這種聚合物太硬以致于當其作為身體防護服時不能有效地經(jīng)受穿刺或穿用舒適，而彎曲模量低于42MPa則表明這種材料太柔軟以致于不能在用于抗刺穿的目的方面為這種復(fù)合材料提供任何有效的硬度。包含這樣一種聚合物的身體防護服的另一優(yōu)點是能在子彈擊中該身體防護服時背面的變形較小。
所述聚合物層的另一主要特點是其密度，特別應(yīng)該考慮的是為了使身體防護服便于穿著和使用而需要較低的比重(對于復(fù)合材料的比重利用千克/平方米來表示)以及為了減重而需要進行有效的工學(xué)設(shè)計。
包含聚合物的上述層的密度較好地低于2500千克/立方米，最好是低于1500千克/立方米，如果離子聚合物層的密度低于1000千克/立方米，離子聚合物層在這方面是特別適合的。
根據(jù)應(yīng)用，更實際地說根據(jù)適合制造方法的有效性，所述聚合連續(xù)介質(zhì)適合用作一種能在其一側(cè)或兩側(cè)粘合到一個纖維層上的層。在一個優(yōu)選實施例中，所述纖維層埋入在所述聚合連續(xù)介質(zhì)中以固定所述纖維，從而形成了一種極強的復(fù)合材料。
所述聚合物可用作一種預(yù)制薄膜，或者可用作形成于所述纖維上的一個涂層，或者利用噴涂、輥涂、涂覆、浸漬或其它方法使其部分或全部浸漬于所述纖維中。
可利用本領(lǐng)域中任何已知的方法(如壓延、擠涂、膠粘、浸漬、熱粘合)在批量生產(chǎn)或連續(xù)生產(chǎn)中將所述聚合物和纖維層粘合成由兩種不同材料構(gòu)成的其它層壓形式，甚至或在原位聚合，從而形成一種帶纖維的聚合連續(xù)介質(zhì)。
粘合一種纖維/聚合物復(fù)合材料層的優(yōu)選方法是熱粘合，例如以分批生產(chǎn)或者以連續(xù)生產(chǎn)的方式進行模制，特別是用一種壓帶機或砑光機。
當把這種復(fù)合材料的纖維/聚合物層用于本發(fā)明所涉及的異形身體防護服中時，可以用如前所述的縫褶和折疊的褶皺形成所述片材；而在此成形過程中不需加熱。但是也可包括利用模制方法預(yù)制的一層或多層纖維/聚合物復(fù)合材料。
選擇涂覆復(fù)合材料層在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，其中幾層或所有的層都是由一種涂覆有或者粘合有一種強化連續(xù)介質(zhì)的抗穿透纖維織物制成的，所述強化連續(xù)介質(zhì)覆蓋在一個選擇的區(qū)域上以保護這些層，但至少所述通過折疊以形成所述縫褶的V形部分除外，這些V形部分僅包括織物。
在需要的情況下，可以容易地將這些V形織物部分折疊成所述縫褶并且縫合。在一些實施例中，所述強化層基本上覆蓋了所述層中除了用于折疊成縫褶的V形部分以外的全部區(qū)域。所述層的其它一些部分也可不被涂覆，例如在周邊周圍幾厘米的區(qū)域可沒有所述強化材料以利于將相繼各層縫合在一起。
如果僅在一些區(qū)域上需要額外的保護，可將所述強化連續(xù)介質(zhì)有選擇地涂覆到這些區(qū)域上，所述V形部分除外。所述附加強化層通常全部或部分地覆蓋最需要保護的異形區(qū)域。例如，對于一個適合女性胸部的背心，所述附加強化層可覆蓋所述胸部的異形部分。
在所述強化連續(xù)介質(zhì)中的V形間斷部分有利于縫褶在所述織物的相應(yīng)V形部分中的折疊。在最終的防護服中，這些間斷部分被織物中用于形成所述縫褶的折疊層所覆蓋。所述縫褶以一定角度偏置使所述縫褶和不同層的強化連續(xù)介質(zhì)中的間斷部分分布在所述異形區(qū)域的周圍，避免了凸出和過大的剛度。
利用這種方式，可在不會在縫褶區(qū)域中帶來凸出或剛度過大問題的情況下使其中幾層或所有的層得到強化。在另一個實施例中，由于提供附加的折疊層而使所述異形區(qū)域中的防彈程度得到提高。
該實施例特別適用于女式背心的前片，從而能夠提高防彈和抗傷害性能，同時增強穿著時的舒適感和便于制造。
這種選擇涂覆的層可被層壓(如上所述)或者涂覆。在層壓和模制之前可將所述V形區(qū)域從所述薄膜中切割下來?；蛘咚隹椢锏腣形區(qū)域例如可被涂覆一層PIFE，模制后，所述薄膜中沒有在所述V形區(qū)域中粘合到所述織物上的部分可被去除。
可利用不同的樹脂進行涂覆，例如乙烯和甲基丙烯酸的離子中性共聚物(ionically neutralized copolymer)水溶液，諸如市場所出售的SURLYN溶液，SURLYN是DuPont的一個商標。在專利說明書UK-A-2,304,350中披露了其它可用的樹脂。例如可利用刷子、噴槍等工具或者以浸漬的方式涂覆所述樹脂。如果使用的是浸漬方式，將利用蠟或者其它適用的防護劑對所述織物中不應(yīng)該被涂覆的V形區(qū)域和其它區(qū)域進行預(yù)處理。
這樣，可在通過對所述V形區(qū)域中的縫褶進行折疊和縫合來形成所述層之前生產(chǎn)所述需要在適度的熱量和壓力的條件下硬化的所述復(fù)合材料層。在另一個方法中，所述縫褶可被折疊，涂覆所述涂覆材料，接著展開所述縫褶，在一個平壓機(flat press)中使所述層硬化，接著再折疊所述縫褶和縫合并且組裝所述層。在這兩種情況下，可在一個平壓機中進行硬化，從而不是如在現(xiàn)有技術(shù)中的需要昂貴的模制設(shè)備和過多的生產(chǎn)步驟。
或者，在提供所述強化連續(xù)介質(zhì)之前使所述縫褶被折疊和縫合，特別是利用一種不必在熱量和壓力的條件下硬化的涂覆材料。另外，可將一種可在室溫下硬化的材料(諸如一種雙組分膠)涂覆到具有經(jīng)過縫合的縫褶的層上以形成一個保護涂層。
制造方法本發(fā)明的另一個方面提供了一種制造多層異形防護服的方法，開始時提供組裝成此異形防護服所需的多層柔性的且彈性較小的抗穿透材料。每層具有折疊線，所述折疊線限定了至少一個縫褶，所述縫褶包括一個大致呈V形的材料部分，不同層中的縫褶圍繞至少一個會聚點或會聚區(qū)相互之間以一定角度偏置。
首先，在每一層中將V形部分的邊緣結(jié)合在一起以形成縫褶，帶有所形成的縫褶的這些層都具有基本上相同的周邊形狀以將它們組裝成所述身體防護服。
所有這些層的形狀和尺寸通常都是相同的。但有時為了方便起見，可把這些層設(shè)計成在形狀與尺寸上略有不同，例如為了在將這些層組裝起來時適應(yīng)逐漸成形的方式。
然后將多個所述層組裝成異形部分，在所述異形部分中，不同層中的縫褶相互之間以一定角度偏置并且所述V形的材料部分沿著多種方向被折疊以便使增加的厚度基本上均勻地分布于所述異形部分周圍。
所述成形操作是在一個適當?shù)闹С屑线M行。例如，為了形成一種背心，這些層可在一個半身像胸部上制作。
最后將這樣形成的多層組裝成所述防護服。
在相繼各層(從層數(shù)2起)中，以一定角度偏置(“轉(zhuǎn)動的”)并且有折疊褶皺的縫褶是逐漸形成的，可以稱之為漸變的輪廓，所述輪廓在相繼各層累積達到高達30、50或甚至更多的層數(shù)的過程中是逐漸形成的。
依上述方式，可通過以在解剖學(xué)上正確的形式進行組裝以制成所述防護服。每一個彈性較小的抗穿透材料單層可以通過折疊和結(jié)合縫褶，折疊所述褶皺并組成相繼各層的方式形成。
或者，可預(yù)先組裝其中幾層，接著折疊各層中的縫褶或者從幾層(通常僅為2至6層)中折疊一個單個縫褶，從而形成所述組件。
一方面，可以按照單個穿用者的測量尺寸來制成如防彈背心的衣服。另一方面，也可以制成適合不同穿用者的例如防彈背心的異形衣服。
所述折疊和緊固技術(shù)并不要求特殊的設(shè)備或工具，而是可以由現(xiàn)代紡織原料裁切技術(shù)的現(xiàn)有方法來處理。
這種組裝技術(shù)的一個優(yōu)點是，能用較薄的抗穿透材料層組裝起許多的層(例如50層或更多的層)，從而可方便地構(gòu)成所述多層結(jié)構(gòu)。眾所周知，通過利用層的數(shù)量能提高防彈性能，即使在總厚度相同的情況下。
最好是使成對的材料層在相同的角度位置處具有縫褶，而這些層中的V形部分則按相對方向折疊以使它們不相互重疊，最好是以相互交替的方式組裝在相同角度位置處具有縫褶的這些成對的層。
通過上述組成厚的防護層的新技術(shù)能夠獲得這樣的材料層(在褶皺折疊的重疊處)，這些材料層能對子彈沖擊提供進一步的保護，特別是在子彈或彈片以某個角度(非垂直射擊)人射到所述異形區(qū)域上時發(fā)揮防護的作用。
所述V形部分的邊緣最好用芳族聚酰胺紗線縫合以形成縫褶?；蛘呖捎闷渌绞?例如利用芳族聚酰胺的肘釘或鉚釘，或是用膠粘)將這些邊緣結(jié)合在一起。可利用縫合的方式將抗沖擊材料層方便地接合在一起。
當這些材料層接合到一起時，應(yīng)該注意的是，保持其形狀以避免形成氣穴。身體防護服的前片可通過將兩個或多個抗穿透材料層組件接合在一起來形成，所述抗穿透材料層組件如前所述的是通過組裝具有以一定角度偏置的縫褶的層形成的。
可利用相同的技術(shù)組裝在一個除了用于形成所述縫褶的V形區(qū)域以外的選擇區(qū)域中粘合有或涂覆有一種強化連續(xù)介質(zhì)的抗穿透織物復(fù)合材料層?？稍谡郫B所述縫褶之前通過施加熱量和壓力將所述強化連續(xù)介質(zhì)涂覆在所述織物上?；蛘撸谒隹p褶(多個縫褶)折疊后將所述強化連續(xù)介質(zhì)涂覆在所述織物上。


下面參照附圖利用示例對本發(fā)明進行進一步的描述，其中圖1是一個適合于女性穿著的防彈背心的前透視圖，所述背心具有本發(fā)明所涉及的一個異形前片；圖2-1至2-12是示意性的平面圖，每一個圖都示出了一個材料層的一半，圖2-1至2-12中所示的十二層是在將相繼各層組裝成如圖1中所示防彈背心的異形前片之前的情形；圖3示出了在這些層中的一個中所形成的縫褶；圖4-1至4-4示出了在將四個相繼層組裝之前(或過程中)它們的縫褶的折疊情形；圖5是表示所述折疊褶皺的角度分布的示意性平面圖；圖6是一個表示如何組裝圖1中所示的身體防護服的背片的示意性平面圖；以及圖7是一個對應(yīng)于圖2-1的視圖，其中示出了一種改進材料層，該層襯有一種僅覆蓋在所述材料層表面的一部分上的強化薄膜。
詳細描述圖1示出了一種輕重量的防彈背心，這種防彈背心包括一個前片10和一個后片20，所述前片10的形狀適于穿在一個女性穿用者的胸部上，這兩片都是利用一種多層防穿透材料的組件制成的。所述前片10具有一個上胸部14和一個下胸部15以在其內(nèi)部形成兩個在橫向上保持一定間距并與乳房相對應(yīng)的內(nèi)凹部分。構(gòu)成所述前片10的防穿透材料的內(nèi)層是由一系列以一定角度偏置的縫褶形成，下面將參照圖2至圖4對所述縫褶進行描述。
如圖1中所示，利用一系列VELCRO緊固件(即，在所述前片10的頂側(cè)能夠與安裝在后片20上的肩帶21所帶有的鉤形緊固件相互配合的絨頭緊固件11，以及在所述前片10的底側(cè)能夠與安裝在后片20下部上的側(cè)帶22所帶有的鉤形緊固件相互配合的絨頭緊固件12)以松脫的方式將所述背心的前片10和后片20固定在一起。這些側(cè)帶22帶有一個附加的VELCRO橫向交叉構(gòu)件23，并且為了更安全，可設(shè)置一個帶有VELCRO緊固件的帶24。
構(gòu)成所述前片10的防穿透材料層被封閉在一個外部覆蓋片材和一個非防穿透材料的襯之間。為了使所述外部片材與所述前片的外形相符，設(shè)置向上延伸并且超過胸部高度的接縫17。但是，應(yīng)該強調(diào)的是，本發(fā)明所涉及的防穿透材料的內(nèi)層沒有剪裁部分，而是由一系列具有折疊褶皺的以一定角度偏置的縫褶組裝而成，下面將參照圖2至圖4對所述縫褶進行描述。
如果需要的話，所述外部覆蓋片材可具有一種帶有一種折疊褶皺的縫褶，這種縫褶與所述防穿透材料的內(nèi)層的縫褶類似。
圖2-1至圖2-12中分別示出了在相繼各層組裝成圖1中所示防彈背心的異形前片10之前十二層防穿透材料30中每一層的右半邊。每一層30的另一個半邊是圍繞X線的鏡像。每一層30的周邊內(nèi)所示的各條線僅是用于指示折疊線和接合線的位置。
每一層30都具有兩個側(cè)延伸部分31(對應(yīng)于前片10中套在穿用者腰部周圍的部分)、兩個側(cè)凹進部分32(對應(yīng)于前片10中套在穿用者手臂下方的部分)、兩個圓形的上部33(對應(yīng)于前片10中覆蓋穿用者上胸部的部分，即所述緊固件11接合的地方)以及一個凹形的頂部34(對應(yīng)于前片10中套在穿用者頸部周圍的部分)。
層30的每半邊還具有一個V形部分35，所述V形部分35具有一個中心折疊線36，所述V形部分35可圍繞所述中心折疊線36被折疊和接合以形成一個如圖3中所示的縫褶。圖3所示的一層對應(yīng)于圖2-1或圖2-3所示的層。如圖所示，圍繞一個與所述折疊線36重合的豎直折疊線38折疊層30，從而可沿著限定所述V形部分35的線37利用縫制或釘裝的方式使所述層30被接合以沿著所述接合線37形成一個縫褶，留下一個褶皺40，所述褶皺40包括折疊在其上的所述V形部分35。
對于如圖4-1至圖4-4所示的層30，當兩個縫褶37形成在每一層30的右邊部分和左邊部分中時，層30的外周邊采用一種對于所有的層都基本相同并且與前片10的周邊形狀相符的形狀。但是根據(jù)需要的形狀，相繼各層30可具有不同的尺寸和形狀。
通過對圖2-1至圖2-12進行比對，可以看出，所述相繼各層具有圍繞一個會聚點39相互之間以一定角度偏置的縫褶37，每一個片材30都具有兩個在橫向上保持一定距離的會聚點39，所述會聚點39對應(yīng)于前片10中適于接收穿用者胸部的凹部的中心。這些會聚點39對于所有十二層30基本上處于相同的位置處。應(yīng)該理解的是，所述縫褶37的尖端可圍繞一個會聚區(qū)域(例如沒有被折疊的一個圓形區(qū)域)分布。這樣的區(qū)域?qū)⒆銐虼笠员苊庠谝粋€會聚點處出現(xiàn)扭曲和不需要的“褶疊”。
交替成對的材料層30-即圖2-1和圖2-3所示的；圖2-2和圖2-4所示的；圖2-5和圖2-7所示的；圖2-6和圖2-8所示的；圖2-9和圖2-11所示的；圖2-10和圖2-12所示的-是相同的以使每一對材料層的縫褶37處于相同的角位置。相繼各層(圖2-1，2-2，2-3等)的所述縫褶37相互之間以一定角度偏置。圖2-1，2-2和圖2-3，2-4所示的縫褶相互之間偏離180度；其它相繼各層的縫褶相互之間偏離的角度不同，這些角度在圖2-5至圖2-12中由所述折疊線36代表。通常，在奇數(shù)層中的縫褶37位于層30的上部，而在偶數(shù)層中的縫褶37位于層30的下部，除了在圖2-10中所示的層30中所述縫褶位于中部以外。
在給出的示例中，形成每一個縫褶的在所述線37之間的V形角大約為22.5度，這樣并排設(shè)置的六個縫褶覆蓋的角度將達到135度。但是，可以看出，從圖2-9和2-11中所示的縫褶37在頂部的一端開始到圖2-2和2-4中所示的縫褶37在底部的另一端，所述縫褶37的總覆蓋角度大約為195度，從而其它的縫褶37之間存在一個間隙-見圖5。
如圖4-1至圖4-4中所示，與縫褶37相關(guān)的褶皺40在交替方向上被折疊以便當組裝所述層30時能夠達到它們額外厚度的最佳可能分布。每一個褶皺40占據(jù)了所述V形部分的1/2寬度并且這些褶皺40是以可選擇的方式在交替方向上被折疊的。
在圖4-1中，第一層30的頂部中的左褶皺40被折疊到右邊，而右邊的褶皺40被折疊到左邊。類似地，在圖4-2中，第二層30的下部中的左褶皺40被折疊到右邊，而右邊的褶皺40被折疊到左邊。
對于圖4-3和圖4-4所示相應(yīng)的后續(xù)兩層，相應(yīng)的褶皺40的折疊是顛倒的，即對于第三層和第四層30，左褶皺40被折疊到右邊并且右邊的褶皺40被折疊到左邊。
在后續(xù)的成對的層30中接著采用同樣的褶皺40折疊顛倒方式。其原則為，在交替的層(例如，圖2-5和圖2-7中所示的層以及在圖2-6和圖2-8中所示的層)中處于相同位置處的縫褶37中的褶皺40沿著相對的方向折疊以便當所述層30組裝時這些褶皺40將不會相互重疊(見圖5)。當所述縫褶37形成時或者當所述層30組裝時可進行所述褶皺40的折疊。
帶有所述縫褶37的層30接著順序地組裝在一個半身像胸部上，并且相繼各層的褶皺40以上述的方式折疊。利用針將每一層30調(diào)整到后面一層(或前面一層)上。對于所有十二層30，重復(fù)相同的過程，從而在所選擇的方向上使所述褶皺40被置于層30的頂部上，但除了使其中的所述褶皺向內(nèi)翻以具有一個平滑外表面的最后一層以外。
將組裝且成形后的層30固定在夾具中并且圍繞它們的周邊使它們被縫合(或者固定在一起)，在縫合過程中注意保持所述形狀并且將空氣壓出以避免形成氣穴。為此，最好不連續(xù)地圍繞所述周邊進行縫合，而是一次僅縫合一部分周邊，從圓形上部33處開始到下角部處結(jié)束。如果需要的話，可收進與腰部對應(yīng)的部分以提供一種較好的外形。
利用所述縫褶37能夠使組裝后的層30形成兩個在橫向上保持一定間距的凹部，所述凹部為單杯狀并適于穿在穿用者的胸部上，在各個層30中的褶皺40具有多種取向以使附加的厚度能夠圍繞所述異形部分基本上均勻的分布，并且避免任何的凸出或剛度。
圖5示意性地示出了褶皺40在組裝后的組件中的角度分布。在該圖中，對應(yīng)于圖2-1至圖2-12所示各層30的褶皺40分別由附圖標記L1至L12表示。在該示例中，褶皺L11-L9，L3-L1，L7-L5，L12-L10，L6-L8和L2-L4按照順時針地方向排列在一起，所述成對的褶皺40沿著相反的方向圍繞形成它們的縫褶37的線折疊。褶皺L1-L7，L5-L12，L10-L6和L8-L2相互之間都被所述層30中沒有被褶皺所覆蓋的部分以一定角度隔開。
由于縫褶37和褶皺40的選擇取向之間的角度交錯，因此所述組件中沒有相互重疊的褶皺。另外，外部邊緣在角度上相互重合的褶皺40(在該示例中的L3和L9)被至少一個中間層30(即所述層L4-L8)的一個非褶皺部分隔開，從而不存在可能導(dǎo)致堵塞或凸出的這些褶皺40之間干擾的問題。
在最終的組件中，所述褶皺40圍繞所述單杯形凹部的外部均勻地分布，并且在由所述褶皺40所覆蓋的位置處的該敏感區(qū)域中提供了兩個附加的保護層。
如果需要在圖5中所示的未覆蓋區(qū)域上具有兩個附加的保護區(qū)域，那么通過在所述需要附加的位置處在帶有縫褶的組件中加入附加的層即可達到上述要求。
可通過選擇一定數(shù)量的由十二層30經(jīng)過上述組裝而成的組件并且將這些組件接合在一起可制成圖1中所示的前片10，例如利用兩個組件制成一種24層的前片或者利用三個組件制成一種36層的前片等等。還可進行部分組裝，例如利用兩個半組件制成一種30層的前片。
圖6示出了如何能將防穿透材料層組裝成圖1中所示的后片20。這里，用于形成所述后片20的層50被放在一起，并且按照背部形狀彎曲接著縫制在一起或者利用其它方式將它們接合在一起。除了最后五層以外，所有的層50都圍繞它們的周邊51和交叉線52縫制在一起。最后五層50(最接近身體的)僅圍繞所述周邊51縫制在一起。然后僅在周邊51的頂部區(qū)域和側(cè)部區(qū)域?qū)⑦@些組件縫合在一起。
最后將所述前片10和后片20封閉在它們各自的覆蓋層和襯內(nèi)，并安裝VELCRO緊固件和帶。
圖7示出了一種可選擇地鍍覆有一種強化膜的改進層，例如相對于圖2-1中所示的。
如前面所述，防穿透材料層30具有兩個側(cè)延伸部分31、兩個側(cè)凹進部分32、兩個圓形的上部33以及一個凹形的頂部34。層30的每半邊還具有一個V形部分35，所述V形部分35具有一個中心折疊線36，所述V形部分35可圍繞所述中心折疊線36被折疊和接合以形成一個如圖3中所示的縫褶。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述層30包括一個抗穿透材料襯背織物(例如由芳族聚酰胺纖維制成)，所述襯背織物被涂覆或粘合或?qū)訅旱揭粋€強化薄膜41(例如由一種離子聚合物或另一種上述聚合物制成)上。
所述薄膜41覆蓋所述織物層30的大部分(在本實施例中除了一個幾厘米的周向帶42以外)以利于相繼各層縫合在一起。最重要的是，所述薄膜41沒有覆蓋所述V形部分35，所述V形部分35僅包括易于圍繞所述線36進行折疊的織物。這樣，所述薄膜41具有邊緣43，所述邊緣43能夠在所述薄膜中形成一個V形凹部，在本實施例中所述邊緣43與圖2中所示的折疊線37重合。
當所述縫褶圍繞線36折疊時，如圖4-1中所示，V形部分35的織物折疊層覆蓋在所述薄膜41上，所述薄膜41的兩個邊緣43聚在一起。
可在所述層30的兩側(cè)上使所述縫褶折疊。當所述縫褶被折疊時，所述薄膜41的邊緣43聚在一起。在一個變型中，所述薄膜41的邊緣43可在所述折疊線37的內(nèi)側(cè)或外側(cè)稍微分開，這樣當所述縫褶被折疊時，所述邊緣43能夠相互覆蓋或保持稍微分開的狀態(tài)，從而利于縫合。
在另一個變型中，如圖7中的一個虛線所示的一個選擇區(qū)域45涂覆有所述強化薄膜。對于一些特殊應(yīng)用，選擇最需要保護的區(qū)域作為上述區(qū)域45。所示選擇區(qū)域45對應(yīng)于所述防護服中用于接收乳房的異形部分，即最需要保護的部位。
在任何情況下，當所述縫褶被折疊時，所述強化薄膜41的邊緣43(在所述薄膜41中形成一個間斷部分)被織物中用于形成所述縫褶的部分35的折疊層所覆蓋。
可以相同的方式利用一個選擇涂覆的強化薄膜制成圖2-1至圖2-12中所示的所有層或其中一些層，并且相繼各層如前面所述被精確地組裝，所述周向的織物帶42用于將這些層縫合在一起。
在所得到的前片中，所述縫褶以一定角度偏置有利于所述縫褶和在不同層的強化薄膜41中并排的邊緣43的分布以避免凸出和剛度過大。另外，在所述強化薄膜中形成間斷部分的邊緣43在不同層中相互之間以一定角度相互分開以避免任何較深的區(qū)域強度降低。
我們發(fā)現(xiàn)，即使當僅幾層具有一個選擇涂覆的強化薄膜41時，所得到的前片也在能夠被子彈擊中時提高抗穿透性能和防傷害性能(在下面的示例中的片B)。當所有或大部分用于制作一個異形背心的片的材料層設(shè)有一個選擇涂覆的強化薄膜41(在下面的示例中的片C)時，我們發(fā)現(xiàn)，所述片具有很好的防彈性能和抗傷害性能，同時還具有極好的穿著舒適感。
在下面的示例中將對本發(fā)明作進一步的描述。
示例I一個防彈背心的異形前片是以上述方法利用30層KevlarStyle 363F織物制成的并且利用930 dtex Kevlar縫合紗線進行縫合的。Kevlar是DuPont的一個注冊商標。這些層被組裝到一個測量尺寸為94-64-97厘米(42號)的半身像上。最終得到的異形前片被安裝到一個Plastilina襯背材料上并且經(jīng)過彈射測試。在標準條件下子彈擊中乳房部位的尖部、側(cè)部和邊緣部分。所有子彈留在所述組件的第一半，這表示在防彈設(shè)計方面是良好的。另外，在所述Plastilina襯背材料上的背面變形也是令人滿意的。
示例II一個防彈背心的異形前片A是以在示例I中所述方法利用32層KevlarStyle 363G織物制成的，所述織物的參數(shù)指標為11×11E/cm，干重為200克/平方米。所述得到的背心片用于在防彈性能和抗傷害測試中與下面將描述的示例III中的片B和示例IV中的片C進行比對。
示例III一個防彈背心的異形前片B是以在示例II中所述方法利用26層KevlarStyle 363G織物制成的，所述織物的參數(shù)指標為11×11E/cm，干重為200克/平方米，所述織物襯有三個特殊的背面三明治式組件。這些背面三明治式組件位于所述背心的內(nèi)側(cè)，即面對穿用者身體的一側(cè)。
所述特殊的背面三明治式組件是按照下列方法生產(chǎn)的。
選擇兩層KEVLAR織物和一個40微米厚的SURLYN薄膜層并且按照圖2-1所示進行剪裁。選擇另外兩層KEVLAR織物和一個40微米厚的SURLYN薄膜層并且按照圖2-2所示進行剪裁。選擇另外兩層KEVLAR織物和一個40微米厚的SURLYN薄膜層并且按照圖2-5所示進行剪裁。
在每一種情況下，所述薄膜的邊緣在所述織物的邊緣內(nèi)被剪裁大約3厘米。另外，根據(jù)圖7中所示的原理，所述薄膜中對應(yīng)于用于形成所述縫褶的V形部分的區(qū)域被切掉。
每一個薄膜層被插入到其兩個織物層之間以形成一個三明治式的組件，在160攝氏度的溫度下和10巴的壓力下被模制15分鐘。
所得到的三個三明治式組件的V形部分沒有被所述薄膜覆蓋并且被折疊成前面所述的縫褶，將它們組裝成前面所述的一種異形背面組件。接著通過縫合未被所述薄膜所覆蓋的邊緣部分將所述異形背面組件接合在如示例I中所述的26層的后面。
示例IV一個防彈背心的異形前片C是以在示例II中所述方法利用32層復(fù)合材料制成的。每一個復(fù)合材料層都由Kevlar織物(Style 363G織物，所述織物的參數(shù)指標為11×11E/cm，干重為200克/平方米)和一個40微米厚的SURLYN薄膜層制成的。
按照與圖2-1至圖2-12中所示的類似方式選擇所述32個織物層和薄膜層并且對它們進行剪裁。在每一種情況下，所述薄膜的邊緣在所述織物的邊緣內(nèi)被剪裁大約3厘米。另外，根據(jù)圖7中所示的原理，所述薄膜中對應(yīng)于用于形成所述縫褶的V形部分的區(qū)域被切掉。
每一個薄膜層位于其相應(yīng)的織物層上，并且所述薄膜層中被切掉的V形部分在所述織物中用于折疊成縫褶的V形部分上，在160攝氏度的溫度下和10巴的壓力下鐘分別對于每一個薄膜/織物組件模制15分鐘。
然后，在所述V形區(qū)域中利用未被涂覆的織物折疊所述縫褶并且將它們縫合在一起，組裝所述32個經(jīng)過模制的復(fù)合材料層并且按照上述方式將它們縫合在一起。
片A、B和C的防彈測試利用plastiline充填所述“單罩”身體防護服前片A、B和C并且使它們在可控條件下利用射擊子彈的方式經(jīng)受防彈性能測試。根據(jù)在GermanSchutzklasse 1標準中特定的附加測試要求，利用9毫米parabelum FMJ 8克重的子彈在所述異形區(qū)域上對所選擇的六個位置進行射擊。比對結(jié)果如下片A顯示的背面變形的平均值為32.8毫米，最高值為42毫米；片B顯示的背面變形的平均值為30.0毫米，最高值為38毫米；以及片C顯示的背面變形的平均值為26.2毫米，最高值為35毫米。
因此，具有附加背面保護的片B表明提高了防彈性能，而片C表明防彈性能被顯著提高。
片A、B和C的抗傷害測試利用plastiline充填所述“單罩”身體防護服前片A、B和C并且利用一個安裝在一個物體上的刀使其經(jīng)受標準抗傷害測試并且從一個能量相當于10焦耳的高度處下落。比對結(jié)果如下片A顯示所述刀進入到所述plastiline中的平均值為23.1毫米，最高值為27毫米；片B顯示所述刀進入到所述plastiline中的平均值為21.9毫米，最高值為25毫米；以及片C顯示所述刀進入到所述plastiline中的平均值僅為2.7毫米，最高值為5毫米。
因此，具有附加背面保護的片B表明提高了抗傷害性能，而片C表明抗傷害性能被顯著提高。
片C的剛度稍稍大于所述片A和B，但沒有影響其穿著舒適感。另外，片C的制作是簡單的。在160攝氏度的溫度下進行模制比較易于達到，由于提供了未被保護薄膜覆蓋的V形織物區(qū)域，因此所述經(jīng)過模制的復(fù)合材料是易于組裝。
權(quán)利要求
1.一種由多層柔性且彈性較小的抗穿透材料制成的防護服，其形狀與需要保護的一個異形區(qū)域區(qū)相適合，其中利用在相繼各材料層中的多個縫褶使上述各層被固定，每一個所述材料層都具有至少一個縫褶并且在一個層中的每一個縫褶都包括一個大致呈V形的部分，所述V形部分的邊緣結(jié)合在一起以形成所述縫褶，所述縫褶具有折疊于其上的所述V形部分并且所述V形部分折疊到另一側(cè)以在該層的一個相鄰部分上方或下方形成增加的厚度，在所述多層中的這些縫褶以一定角度相互偏置，并且被折疊的V形部分的取向能夠使所述增加的厚度基本上圍繞所述異形區(qū)域均勻分布，至少一個所述抗穿透材料層包括一種粘合有或涂覆有一種強化連續(xù)介質(zhì)的織物，所述強化連續(xù)介質(zhì)覆蓋所述至少一層的一個需要保護的選擇區(qū)域上，但除了所述或每一個用于形成所述或每一個縫褶的被折疊的V形部分以外，所述被折疊的V形部分僅由織物構(gòu)成。
2.一種如權(quán)利要求1所述的多層異形防護服，其特征在于，所述折疊的V形部分取向于不同的方向。
3.一種如權(quán)利要求2所述的多層異形防護服，其特征在于，成對的材料層在同一角度位置處具有縫褶，同時它們的折疊的V形部分的取向是相對的，從而使它們不相互重疊。
4.一種如權(quán)利要求3所述的多層異形防護服，其特征在于，所述成對的在相同的角度位置處具有縫褶的層是交替設(shè)置的。
5.一種如權(quán)利要求1所述的多層異形防護服，其特征在于，這些縫褶從至少一個會聚點徑向延伸。
6.一種如權(quán)利要求5所述的多層異形防護服，其特征在于，所述縫褶圍繞所述會聚點以一個等于或大于V形部分角度的角度相互交錯。
7.一種如權(quán)利要求1所述的多層異形防護服，其特征在于，所述防護服包括至少一個能配合身體的一個異形部分的部分。
8.一種如權(quán)利要求7所述的多層異形防護服，其特征在于，所述防護服能夠配合一個女性穿用者的胸部，它具有兩個在橫向上具有一定間距并與胸部相對應(yīng)的內(nèi)凹部分，其中所述縫褶圍繞每一個所述在橫向上具有一定間距的內(nèi)凹部分以一定角度偏置，所述增加的厚度圍繞所述內(nèi)凹部分基本上均勻地分布。
9.一種如權(quán)利要求8所述的多層異形防護服，其特征在于，所述兩個在橫向上具有一定間距并與胸部相對應(yīng)的內(nèi)凹部分通常是由圍繞所述內(nèi)凹部分的上、下和外邊緣的縫褶形成，其確定了一個用于接納兩側(cè)乳房的連續(xù)式異形胸部(“單罩”)。
10.一種如權(quán)利要求8或9所述的多層異形防護服，其特征在于，所述縫褶從對應(yīng)于所述凹部中心的兩個在橫向上保持一定距離的會聚點徑向地延伸，該縫褶在這兩個會聚點的上方和下方延伸，延伸的角度至少為約180度角。
11.一種如權(quán)利要求1所述的多層異形防護服，其特征在于，每一個所述V形部分形成10至40度的角度。
12.一種如權(quán)利要求1所述的多層異形防護服，其特征在于，所述防護服包括在圍繞一個會聚點的至少三個以一定角度偏置的位置中的縫褶。
13.一種如權(quán)利要求12所述的多層異形防護服，其特征在于，所述防護服包括在圍繞一個會聚點的至少六個以一定角度偏置的位置中的縫褶。
14.一種如權(quán)利要求1所述的多層異形防護服，其特征在于，所述抗穿透材料層包括芳族聚酰胺纖維。
15.一種如權(quán)利要求1所述的多層異形防護服，其特征在于，所述強化連續(xù)介質(zhì)在所述折疊的縫褶區(qū)域中具有間斷部分，所述間斷部分被用于形成所述縫褶的織物折疊層覆蓋，所述縫褶的角度偏置有利于所述縫褶和在不同層強化連續(xù)介質(zhì)中的所述間斷部分的分布，以避免凸出和剛度過大。
16.一種如權(quán)利要求1所述的多層異形防護服，其特征在于，所述強化連續(xù)介質(zhì)是一種聚合薄膜或涂層、一種金屬箔或一片橡膠或彈性體。
17.一種如權(quán)利要求1所述的多層異形防護服，其特征在于，至少兩個相繼的抗穿透材料層象三明治一樣可被膠粘或粘結(jié)在一起。
18.一種制造如權(quán)利要求1所述的多層異形防護服的方法，包括提供組裝成所述異形防護服所需的多層柔性的且無彈性的抗穿透材料，每層具有折疊線，所述折疊線限定了至少一個縫褶，所述縫褶包括一個大致呈V形的材料部分，不同層中的縫褶圍繞至少一個會聚點相互之間以一定角度偏置，至少一個所述抗穿透材料層包括一種粘合有或涂覆有一種強化連續(xù)介質(zhì)的織物，所述強化連續(xù)介質(zhì)覆蓋所述至少一層的一個需要保護的選擇區(qū)域上，但除了所述或每一個用于形成所述或每一個縫褶的被折疊的V形部分以外，所述被折疊的V形部分僅由織物構(gòu)成；在每一層中將V形部分的邊緣結(jié)合在一起以形成縫褶(多個縫褶)，帶有所形成的縫褶的這些層都具有基本上相同的周邊形狀以將它們組裝成所述異形防護服；將多個所述層組裝成所述異形部分，在所述異形部分中，不同層中的縫褶相互之間以一定角度偏置并且所述織物的V形部分沿著多個方向被折疊以便使增加的厚度基本上均勻地分布；以及將所制成的多層接合在一起以形成所述防護服。
19.一種如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，使成對的材料層在相同的角度位置處具有縫褶，而這些層中的V形部分則按相對方向折疊以使它們不相互重疊。
20.一種如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，以相同的角度位置帶有縫褶的成對的層被組裝成交替的層。
21.一種如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，可在折疊所述縫褶之前通過施加熱量和壓力將所述強化連續(xù)介質(zhì)涂覆在所述織物上。
22.一種如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，在所述縫褶折疊后將所述強化連續(xù)介質(zhì)涂覆在所述織物上。
23.一種如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述織物的一個周邊部分沒有涂覆所述強化連續(xù)介質(zhì)，通過圍繞所述織物的周邊部分進行縫合將相繼各層接合在一起。
24.一種如權(quán)利要求18、19或20所述的方法，其特征在于，利用縫合、釘合、鉚合或膠粘的方式將所述V形部分的邊緣接合在一起以形成所述縫褶。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種身體防護服,特別是由多層抗穿透材料(30)制成的(例如由芳組聚酰胺纖維制成的)適于女性穿用的防護服,該防護服是為了配合一個需要保護的異形區(qū)域(例如女性穿用者的胸部)而特制的。利用在相繼材料層(30)中的一系列縫褶(37)使所述防護服的異形部分定形。在一個材料層中的每一個縫褶包括一個基本上呈V形的部分(35),所述V形部分的邊緣(37)接合在一起形成所述縫褶。所述材料的V形部分(35)折疊于其上以形成一個褶皺(40),所述褶皺折疊在所述縫褶(37)的一側(cè)上以在所述材料(30)的一個相鄰部分上方或下方形成一個附加的厚度。所述縫褶(37)相互之間以一定角度偏置,所述褶皺(40)取向于多個方向以使所述附加的厚度能夠基本上均勻地分布,從而避免凸出或剛度并且能夠提高穿著舒適感。最好,所述材料層是在其需要保護的選擇區(qū)域上覆蓋有一種粘合或涂覆的強化薄膜的織物,但不包括折疊的V形部分。
文檔編號A41D13/00GK1352739SQ99813512
公開日2002年6月5日 申請日期1999年11月17日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月20日
發(fā)明者B·穆雷奧克斯, F·V·普菲斯特爾, N·A·范茲爾 申請人:納幕爾杜邦公司