專利名稱：異形多層式防護(hù)服的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由多層抗穿透材料制的防護(hù)服，具體地涉及到包括有取特殊外形以配合身體的曲線區(qū)域如婦女胸部的部分身體防護(hù)服及其制造方法。
背景技術(shù)：
眾所周知可采用高韌性的纖維如多層結(jié)構(gòu)中的聚酰胺纖維，為身體防護(hù)服提供防彈保護(hù)。多層結(jié)構(gòu)的防彈背心已證明能很滿意地用作男人和女人的身體防護(hù)服，但是在通過(guò)將這種防護(hù)服成形為使其適用于女性身體而改進(jìn)對(duì)女性穿著者的舒適性時(shí)則遇到了困難。
穿用者的舒適性和防護(hù)服的有效性在防止傷害的問(wèn)題上密切相關(guān)。取決于防護(hù)水平和織物類型，約采用10～50層織物。這樣就會(huì)形成有某種剛性的結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)不易于適應(yīng)有顯著特征的身體輪廓，特別是在女性的胸區(qū)之上。要是防護(hù)服不能與穿用者的身體緊貼合身，振動(dòng)的傳遞就會(huì)不均勻，而此身體防護(hù)服就不能起到它應(yīng)有的作用。身體防護(hù)服的異形區(qū)對(duì)于水平入射角的槍擊特別易受傷害。尤其是女性的胸部極易受到創(chuàng)傷性振動(dòng)的損害。
對(duì)于用來(lái)保護(hù)身體的異形區(qū)如婦女胸部的取異形的多層身體防護(hù)服已提出過(guò)種種建議。但是制造異形的多層防護(hù)服會(huì)因各層的抗穿過(guò)材料是撓性的但較不具有彈性的而變得困難。這樣就出現(xiàn)了問(wèn)題。
美國(guó)專利4183097提出通過(guò)采用特殊的縫合花紋，由重疊的接縫來(lái)接合切分的織物片，形成防護(hù)服的仿形前片。但要是重疊的接縫大得不夠充分，斜向的槍擊就能將該背心穿透，而加大重疊接縫的尺寸又會(huì)在女性需要盡可能多的靈活的部位形成硬的邊緣。
美國(guó)專利45 78 821提出將撓性的多層式防彈板插入載體衣著的前袋內(nèi)。這種板由Velcro鉤-柱式緊固件保持而能調(diào)節(jié)到不同的胸部尺寸，但是受保護(hù)的區(qū)域有限，而且Velcro緊固件不能確保良好的防彈性能。這種系統(tǒng)于是只適用于低水平的保護(hù)目的。
英國(guó)專利2231481提出的一種背心，其內(nèi)部具有能配合胸部形狀的泡沫塑料。在此塑料層上增設(shè)有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)封裝于一袋套內(nèi)。采用這種設(shè)計(jì)，通過(guò)將防彈組件繞水平線折疊能使此防彈組件適應(yīng)于形狀。但為此則會(huì)在胸部的左右側(cè)留下大的開口，因而對(duì)這些邊部區(qū)域的保護(hù)就成了問(wèn)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(guó)專利5020157所提出的方案則是采用由高強(qiáng)層壓聚乙烯材料制成的剛性不可彎的套，其穿在女性的胸部上，同時(shí)是在通常的軟背心之下，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(huì)傳遞給上述套的邊緣而有可能造成傷害。此外，硬套本身會(huì)使穿用者不舒適。
在專利文件DE-A-4423194和WO96/01405中提出了在400～800KPa壓力和加熱到180～300℃條件下，將多層芳族聚酰胺織物模制成PVC殼套來(lái)形成身體防護(hù)服。但是芳族聚酰胺纖維具有高達(dá)4％的伸長(zhǎng)率，而這會(huì)在模制過(guò)程中造成損壞。此外，形成上述各層時(shí)會(huì)將這種織物拉伸，而會(huì)增大纖維之間的空隙降低防彈效率。再者，這樣地模制成PVC殼套使得此種防護(hù)服較硬。
上面列舉的形成異形多層身體防護(hù)服的先有方案不能在生產(chǎn)出能與身體舒適配合的輕量多層結(jié)構(gòu)的同時(shí)，提供優(yōu)異的防彈性能，也不能在環(huán)境溫度下由現(xiàn)有的設(shè)備來(lái)制造。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個(gè)目的在于避免先有技術(shù)中的上述問(wèn)題，同時(shí)提供能配合到身體異形區(qū)上的多層或異形防護(hù)服，而這種防護(hù)服兼取有可靠的防彈性能和高度的舒適性。
本發(fā)明的另一目的在于提需用會(huì)使性能減弱的熱處理來(lái)形成這種多層式防護(hù)服的簡(jiǎn)便方法。
上述目的是通過(guò)一種新穎的鏢省折疊技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，這種技術(shù)將于以下描述，它是按轉(zhuǎn)動(dòng)的順序(角度偏移)來(lái)構(gòu)成通過(guò)或多或少均勻分布的鏢省所形成的層。
本發(fā)明提出的防護(hù)服，特別是身體防護(hù)服是由多層撓性的較少?gòu)椥缘目勾┩覆牧?，取特殊形狀以與擬保護(hù)的異形區(qū)相配合而制成的。
這里所謂的“異形“是指三維結(jié)構(gòu)體如衣著的在平面之外的部分。
根據(jù)本發(fā)明，上述的各層是由相續(xù)的材料層中的一批鏢省保持成形的。層中的各鏢省包括大致呈V形的部段，部段的邊緣結(jié)合便形成這種鏢省，以V形部段折疊到其自身上同時(shí)折疊到此鏢省的一側(cè)上，而在該層的頂層或底層的鄰接部分上形成增加厚度。
此外，根據(jù)本發(fā)明，這些鏢省在角度上相互偏置，而讓折疊的V形部段取向成使所述增加的厚度基本上均勻分布。
這樣形成的異形輕量防護(hù)服對(duì)穿用者來(lái)說(shuō)是舒適的且不會(huì)犧牲防彈性能。鏢省中不存在切口意味著不會(huì)形成能讓子彈等穿透的弱線。
V形部段的折疊部分的附增厚度基本上均勻地分布于異形區(qū)的周圍，在這些較易為以掠射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(hù)。但是，這種優(yōu)越的防彈性能并不來(lái)自這些增厚的部分，而主要是由于這種設(shè)計(jì)不會(huì)產(chǎn)生將減少主要層的防彈有效性的弱點(diǎn)。
按這種方法生產(chǎn)出的形狀能較好地配合身體輪廓，同時(shí)不會(huì)制約由多層結(jié)構(gòu)提供的保護(hù)范圍。由于折疊部分的均勻分布，這些折疊部分便不會(huì)有害于防護(hù)服的柔性和舒適性。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(hù)服就能保持輕量和穿用的舒適性，從而能提高對(duì)傷害的保護(hù)性能。
這種折疊的V形材料部段形成可完全按同一方向取向的褶裥，即折疊到同一側(cè)上。但通常，這些褶裥是取不同方向的。在最佳實(shí)施例中，成對(duì)的材料層具有在同一角度位置的鏢省。以其褶裥按相對(duì)方向取向，使它們不相互重疊。形成上述對(duì)的材料層可以相互鄰接，但最好是取交錯(cuò)層的形式，這樣由于避免了褶裥的擠塞造成的鼓凸或剛硬而能改進(jìn)柔性和舒適性。
在方便時(shí)可于鏢省之間留剩角度間隙，使得能在不同層的角度上毗連的褶裥中的某些或全部之間留有相應(yīng)的角度間隙。這樣有助于異形部分的柔性而不減少舒適性和安全性。重要的是使褶裥按這樣的角度分布，即能使附增的厚度取均勻的分布，避免會(huì)減少舒適性和安全性的鼓凸或剛硬。
原則上說(shuō)，這些鏢省是從至少一個(gè)會(huì)聚點(diǎn)或會(huì)聚區(qū)通常沿徑向延伸。通常，這些鏢省圍繞此會(huì)聚點(diǎn)或會(huì)聚區(qū)，按等于或大于V形部段在折疊前角度的角度錯(cuò)開。這樣就避免了折疊起的褶裥的邊緣作不需要的重疊。
每層材料通常有一個(gè)鏢省，或在女性的異形身體防護(hù)服情形，將兩個(gè)鏢省對(duì)稱地設(shè)在兩個(gè)會(huì)聚點(diǎn)或會(huì)聚區(qū)的兩側(cè)。但是，每層材料可以有多個(gè)鏢省例如四個(gè)鏢省于每一側(cè)而延伸到兩個(gè)會(huì)聚點(diǎn)或會(huì)聚區(qū)之上和之下。
本發(fā)明的異形防護(hù)服主要用于這樣的身體防護(hù)服，它包括至少一個(gè)異形部能配合到身體異形部分如軀干、頸部和/或頸部區(qū)、肩區(qū)，或肘、膝或是其他的關(guān)節(jié)區(qū)上。這種身體防護(hù)服可以是軟的或是較剛性或硬性的防護(hù)服，可取背心、護(hù)臂或護(hù)腿和類似的服裝形式。
作為異形身體防護(hù)服的一種特殊用途是配合到女性穿用者的胸部上，這樣的防護(hù)服具有兩個(gè)沿橫向相分開的向內(nèi)凹的與胸部對(duì)應(yīng)的凹部。在此實(shí)施例中，這些鏢省是圍繞在其上基本上均勻地分布有所述增加厚度這兩個(gè)橫向相分開的凹部的各個(gè)成角度偏置的。
在此婦女用的異形身體防護(hù)服中，這兩個(gè)與胸部對(duì)應(yīng)的橫向相分開的凹部通常是由圍繞此種凹部上、下和外邊緣的鏢省形成，確定出接納兩側(cè)乳房的連續(xù)式異形胸部(“單罩”)。
或也可以設(shè)置兩個(gè)乳罩，但這并非是必須的。在這種情況下能提供足夠多的按角度相互交錯(cuò)開的鏢省，使得褶裥基本上蓋住圍繞各個(gè)橫向相分開的凹部的整個(gè)圓周區(qū)。
這種女性異形的身體防護(hù)服的鏢省從對(duì)應(yīng)于所述凹部的中心的兩個(gè)橫向相分開的會(huì)聚點(diǎn)或會(huì)聚區(qū)出發(fā)，沿徑向延伸到這兩個(gè)會(huì)聚點(diǎn)或會(huì)聚區(qū)之上和之下，并最好延伸到至少是約180°的角。
本發(fā)明的取背心形式的身體防護(hù)服通常具有的前片和后片是永久性地接合到一起或是可松釋地例如由Velcro緊固件作可松釋地固定，此前片例如能由所述新穎布置的鏢省形成為能配合到女性穿用者的胸部上。本發(fā)明涉及到整套背心和前片兩者，它們可以公開出售。
柔性材料的V形部段的角度取決于任何具體應(yīng)用所需的曲率值。對(duì)絕大多數(shù)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，這種V形部段各形成約10～40°的角。
對(duì)女性的異形身體防護(hù)服而言，約15～30°的角而更好是20～25°的角較為理想，因?yàn)檫@時(shí)能提供其形狀能適合絕大多數(shù)女性乳房的凹部。
具有小于10°角度的V形部段例如能夠適合頸部的形狀。當(dāng)采用小的角度時(shí)，需特別注意來(lái)恰當(dāng)?shù)卣郫B和定位較窄的褶裥(V形部段的角度之一半)，以免形成鼓凸。
對(duì)于例如肘部的形狀，這種V形部段所具有的角度例如可能需要超過(guò)40°。
一般，圍繞這兩個(gè)橫向相分開的凹部的每個(gè)，所組裝的材料層具有至少三個(gè)鏢省位置。但對(duì)某些應(yīng)用而論，兩個(gè)鏢省位置足以，其中在各個(gè)鏢省位置不同層中的褶裥是按相對(duì)的方向折疊，以盡可能地分布褶裥的附增厚度。
圍繞這兩個(gè)橫向相分開的凹部的每個(gè)有具有六個(gè)鏢省位置的布置業(yè)已證明極其適合于女性用防彈背心。鏢省位置的最大個(gè)數(shù)由設(shè)計(jì)的用途和制造方面的考慮來(lái)決定。
根據(jù)本發(fā)明的鏢省的特殊布置所產(chǎn)生的形狀可以是圍繞一個(gè)或多個(gè)會(huì)聚點(diǎn)或會(huì)聚區(qū)對(duì)稱或非對(duì)稱的。非對(duì)稱的形狀可以通過(guò)非對(duì)稱地分布鏢省的位置來(lái)提供，和/或可能涉及到采用具有不同角度的V形部段(在相同或不同的層中)，或是通過(guò)非對(duì)稱地折疊褶裥來(lái)提供。
正如下將詳細(xì)論述的，所述抗穿透材料最好由聚酰胺纖維制成，而為了改進(jìn)其抗穿透性和減少背面的變形，可在聚合物上粘合上一層或多層這種纖維(通常只是背層和/或前層)。還可以使這種身體防護(hù)服包括一個(gè)或多個(gè)前袋來(lái)容納防彈板，或在有需要時(shí)可以與其它防護(hù)層結(jié)合來(lái)改進(jìn)防彈性能和/或減少背面變形。例如可以配合上剛性或半剛性的前層。
抗穿透材料有多種類型纖維可以用于本發(fā)明的多層式身體防護(hù)服的抗穿透材料中，如包括聚烯烴例如聚乙烯、聚酰亞胺、聚酯或聚酰胺的纖維，所具有的韌度通常至少為按ASTM D-885的900MPa，約等于7g/den。為了提供優(yōu)越的抗穿透性，纖維的韌度最好至少是按ASTM D-885為2000MPa。
聚酰胺纖維很理想，因?yàn)樗鼈兙哂兴璧捻g性，甚至超過(guò)較理想的2000MPa的限度此外還具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。
這種纖維存在于抗穿透材料中可以取多種形式，例如作為針織織物、織造織物，作為單一織造結(jié)構(gòu)、單向結(jié)構(gòu)或多向的片料(例如具有交叉成20～90°角的纖維)，或作為非織造(例如毛毯)層。也可以是抗穿透材料的膜狀片料。
從制造效率、使用價(jià)值和幾何強(qiáng)度(清晰而穩(wěn)定的結(jié)構(gòu))考慮，最好采用高韌度纖維的織物。適用的織物結(jié)構(gòu)可以是通常由42×42或28×28經(jīng)紗/cm或14×14或6.7×6.7經(jīng)紗/cm制的平紋織法，但取決于使用要求也可以同樣地采用其他織造結(jié)構(gòu)。
這種織物的比重一般為0.02～0.5kg/m2，較好為0.05～0.5kg/m2，而最好是0.08～0.3kg/m2，以在抗穿透本領(lǐng)和比重之間求得平衡。
要是此比重小于0.02kg/m2，即使是用聚酰胺纖維制成，這種織物的防彈性能一般是不合格的，而要是此比重高于0.5kg/m2，由于重量的約束，應(yīng)用許多的織物層也成為不實(shí)際的。
所用的纖維的適用旦數(shù)(9000米紗的克重)為0.1～3500，而根據(jù)所需的織物重量/防彈性能比，可以適當(dāng)?shù)貫?0～3500。旦數(shù)為1000～3000的纖維可供要求較少的應(yīng)用，而對(duì)于高性能/低比重的應(yīng)用則最好采用旦數(shù)為1～1000而更好是約50～1000的纖維。
在多數(shù)情況下，旦數(shù)為1～3000的纖維是最好的。
纖維可以以不涂層的形式或是以經(jīng)涂層的或經(jīng)其他方式的預(yù)處理(例如預(yù)拉伸或熱處理)的形式出現(xiàn)。當(dāng)采用的是聚酰胺纖維時(shí)，除了將纖維排列于適當(dāng)?shù)目椩旎蚍强椩鞂油?，一般不需?duì)其涂層或用其他方式預(yù)處理，但在某些情形下，例如為了增強(qiáng)其對(duì)粘合到聚合物連續(xù)體上的能力，也可以進(jìn)行涂層。
為了改進(jìn)抗穿透性和減少背面變形，上述的一個(gè)或多層，通常只是背層和/或前層，可以粘合到聚合物層上或用聚合物浸漬，以便利用纖維和聚合物連續(xù)體兩者的性質(zhì)。
在EP-A-_____(KB-4060)中所述的這樣一種復(fù)合材料包括一層由按照ASTM D-885具有至少900MPa(7g/den)韌度的纖維粘合到按照ASTM D-790具有42～1000Mpa的彎曲模量、按照ASTM D-638具有至少10MPa斷裂時(shí)抗張強(qiáng)度以及按照ASTM D-638具有至斷裂時(shí)至少為100％的拉長(zhǎng)率的聚合物連續(xù)體上的纖維組成的層。
在上述復(fù)合材料中，最好采用熱塑性聚合物。合適的聚合物包括特殊的聚乙烯、聚酰亞胺、聚醚酮醚、離子鍵樹脂、酚醛改性樹脂、聚酯。
這種熱塑性聚合物最好是這樣的離子鍵樹脂，最好離子鍵樹脂所含的陽(yáng)離子選自鋰、鈉和鋅這類元素中，特別是按重量計(jì)這種離子的0.1～3％。
這種熱塑性聚合物也可以是酚醛改性樹脂，特別是酚醛聚乙烯醇縮丁醛樹脂。
上述聚合物連續(xù)體最好具有破裂時(shí)至少為20MPa的抗張強(qiáng)度，以及至少200％而更好至少是300％的斷裂時(shí)的伸長(zhǎng)度，兩者都依據(jù)ASTM D-638。
聚合物層的柔性對(duì)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(hù)服的穿著舒適性是一個(gè)重要因素。
根據(jù)ASTM D-790，這種聚合物的彎曲模量最好為42～1000MPa，特別最好是50-800MPa。
高于1000MPa的彎曲模量即表明相應(yīng)的聚合物太硬，作為身體防護(hù)服不能有效地經(jīng)受穿刺或能使穿用舒適，而低于42MPa的彎曲模量則表明相應(yīng)的材料太柔軟，不能給用于抗刺穿目的的這種復(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(hù)服另一優(yōu)點(diǎn)是能在子彈射擊它的減少背面的變形。
上述聚合物層的另一有影響的性質(zhì)是其密度，特別是在考慮到身體防護(hù)服的易于穿著以及在以減重為目的時(shí)易于處理和能有效設(shè)計(jì)而所需低比重(表示為kg/m2復(fù)合材料)的情形。
包含聚合物的上述層的密度較好地低于2500kg/m3，最好是低于1500kg/m3，離子鍵聚合物層的密度要是小于1000kg/m3時(shí)，特別適合所需目的。
取決于用途，更實(shí)際地說(shuō)取決于可資利用的合適的制造過(guò)程，前述聚合物連續(xù)體可以合適地用作能在其一側(cè)或兩側(cè)粘合到含纖維的層上的層。在一種最佳實(shí)施例中，這種含纖維的層是埋入聚合物連續(xù)體中，用以固定纖維，形成一種極強(qiáng)的復(fù)合材料。上述聚合物和纖維層可以用本技術(shù)中任何周知的方法，如壓延、擠涂、膠粘、浸漬、熱粘合、兩種不同材料的其他層壓形式甚或是在原位聚合，依分批作業(yè)或連續(xù)過(guò)程，來(lái)形成帶纖維的聚合物連續(xù)體。
粘合纖維/聚合物復(fù)合材料層的較好方法是熱粘合，例如以分批作業(yè)進(jìn)行模制或是取連續(xù)過(guò)程，特別是用帶式加壓或延壓。
當(dāng)把這種復(fù)合材料的纖維/聚合物層包括到本發(fā)明的異形身體防護(hù)服中，上述層料如前所述可以用鏢省和折疊的褶裥成形，而在此成形過(guò)程中不需加熱。但是其中也可包括通過(guò)模制預(yù)成形的一層或多層纖維/聚合物復(fù)合材料。
制造方法根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種制造多層式異形防護(hù)服的方法，這在開始時(shí)是提供待組裝到此異形防護(hù)服中的多層柔性的較少?gòu)椥缘目勾┩覆牧?。每層具有折疊線，界定出至少一個(gè)鏢省，該鏢省包括著大致V形的材料部段，不同層的鏢省圍繞至少一個(gè)會(huì)聚點(diǎn)或會(huì)聚區(qū)相互成角度偏置。
首先于各層中將V形部段的邊緣結(jié)合而形成鏢省，帶有所形成的鏢省的這些層都具有基本上相同的周邊形狀以裝配到此身體防護(hù)服中。
通常，所有這些層的形狀和尺寸都是一致。但有時(shí)，為方便起見，可把這些層設(shè)計(jì)成在形狀與尺寸上略有不同，例如在把這些層組裝起來(lái)時(shí)為適應(yīng)漸次成形的需要時(shí)便可如此。
然后將許多層組裝成異形部分，以不同層的鏢省于角度上相互偏置，而以V形材料部段沿各方向的折疊，使增加的厚度基本上均勻地分布于此異形部分周圍。
上述成形作業(yè)是在適當(dāng)?shù)闹紊线M(jìn)行。例如，為了形成防彈背心，這些層可在胸部模型上組成。
最后將這樣形成的多層件組裝成防護(hù)服。
在漸增的層(從層數(shù)2起)中具有折疊起褶裥的角度偏置(“轉(zhuǎn)動(dòng)的”)鏢省的漸增組成形式，可以稱之為漸變的輪廓仿形，這樣的輪廓在繼后的高達(dá)30、50或甚至更多的層中是漸次形成的。
依上述方式，可以將防護(hù)服按解剖學(xué)上正確的形式將其制成。各個(gè)較不具彈性的抗穿透材料的單層可以通過(guò)折疊、結(jié)合鏢省，折疊褶裥形成，而后再組成相續(xù)的層。
一方面，可以按照各穿用者的尺寸來(lái)制成如防彈背心之類的衣服。另一方面，也可以制成例如防彈背心等的異形衣服，使它們能適配不同的穿用者。
上述折疊和固接技術(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)的既有方法來(lái)處理。
這種組裝技術(shù)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，能用較薄的抗穿透材料薄層組合起許多的層例如50層或更多的層，方便地構(gòu)成多層形狀。周知，通過(guò)采用層的數(shù)量，即使整體厚度相同，也能改進(jìn)防彈性能。
最好是使成對(duì)的材料層具有相同角度位置的鏢省，而這些層的V形部分則按相對(duì)方向折疊使它們不相互重疊，具有相同角度位置的鏢省的這些成對(duì)的層則最好組裝成交替的層。
通過(guò)上述組成厚的防護(hù)層的新技術(shù)能夠獲得這樣的料層(在重疊處的褶裥已折疊)，這些料層能對(duì)子彈沖擊提供進(jìn)一步的保護(hù)，特別是在子彈或彈片以某個(gè)角度(非垂直射擊)入射到異形區(qū)上時(shí)更有價(jià)值。
各V形部段的邊緣最好用聚酰胺線縫合而形成鏢省?；蛘呖捎闷渌b置例如用聚酰胺的肘釘或鉚釘，或是用膠，將這些邊緣結(jié)合。
當(dāng)這些材料層接合到一起時(shí)，應(yīng)注意保持其形狀而避免形成氣袋。身體防護(hù)服的前片可以將如前所述的通過(guò)組裝具有角度偏置的鏢省形成的抗穿透材料層的兩組或多組結(jié)合形成。
附圖的簡(jiǎn)要描述下面參考附圖以舉例方式說(shuō)明本發(fā)明，附圖中

圖1是具有本發(fā)明異形前片的女用背心的防彈背心的前透視圖；圖2-1～2-12是示意性平面圖，各圖示明了一個(gè)材料層的一半，所示的圖2-1～2-12的12層是在把它們相繼組成圖1所示防彈背心的異形前片之前的情形；圖3示明在這些層中之一形成鏢省的情形；圖4-1～4-4示明在將四個(gè)相繼層組裝之前(或之中)將其鏢省折疊起的情形；圖5是示明折疊起的褶裥的角度分布的示意性平面圖；以及圖6是示明如何組裝此身體防護(hù)服的背片的示意性平面圖。
詳細(xì)說(shuō)明圖1示明的輕量防彈背心包括前片10和背片20，此特別形成的異形前片10可配合到女性穿用者的胸部。其中，每片由多層防穿透材料組件制成。前片10具有上胸部14和下胸部15，它們形成對(duì)應(yīng)于乳房的兩個(gè)橫向分開的向內(nèi)凹的凹部。構(gòu)成前片10的抗穿透材料的內(nèi)層，由將在后面參考圖2～4所述的一系列按角度偏置的鏢省形成。
如圖1所示，此背心的前片10和背片20由一系列Velcro緊固件可松釋地固定到一起，其中在前片10的上側(cè)的Velcro柱式緊固件11同配合到背片20上的肩帶21所載裝的Velcro鉤式緊固件相配合，而在前片10的下側(cè)的Velcro柱式緊固件12同配合到背片20的下部上的側(cè)帶22所載裝的Velcro鉤式緊固件相配合。這些側(cè)帶22載有另設(shè)的Velcro橫向件23，同時(shí)為了增加安全度，設(shè)置了載有Velcro緊固件的帶24。
構(gòu)成前片10的抗穿透材料層封裝在外罩片和非抗穿透材料的襯里之間。為使此外片仿隨前片10的形狀，設(shè)有延伸到并處于胸高之上的接縫17。但應(yīng)著重指出，根據(jù)本發(fā)明，抗穿透材料的內(nèi)層上并無(wú)切口，而是由下面參考圖2～4所述，由一系列具有折疊起的褶裥的按角度偏置的鏢省組裝而成。
當(dāng)有需要時(shí)，外罩片也可以具有與抗穿透材料的內(nèi)層相同的帶折疊起的褶裥的鏢省。
圖2-1～2-12各示明了12個(gè)層30之一的抗穿透材料在相續(xù)各層組裝形成圖1所示防彈背心的異形前片10之前的右半部。各個(gè)層30的另半部則是相對(duì)于X直線成鏡像。各層30的周邊內(nèi)所示的線條只是表明折疊線和接合線的位置。
各個(gè)層30有兩個(gè)側(cè)向延伸部31(對(duì)應(yīng)于配合到穿用者的腰圍的前片10的部分)、側(cè)向凹部32(對(duì)應(yīng)于配合到穿用者的臂下的前片10的部分)、倒圓的上部33(對(duì)應(yīng)于覆蓋穿用者的上胸部的前片10的部分，即裝附有緊固件11的部分)以及下凹的頂部34(對(duì)應(yīng)于配合到穿用者的頸部的前片10的部分。
層30的各半所具有的V形部段35都有一中央折疊線36，可相對(duì)于它折疊和接合形成圖3所示的鏢省。圖3所示的層與圖2～1或圖2-3中的相對(duì)應(yīng)。如圖所示，層30相對(duì)于與折疊線36相重合的垂直折疊線38折疊，層30由此可以沿界定出V形部段35的線道37縫合或釘合，形成沿此接合線37的鏢省，留剩下包括折疊到其自身上的V形部段35的褶裥40。
如圖4-1～4-4的層30所示，當(dāng)于各層30的右部和左部中形成了兩個(gè)鏢省37時(shí)，層30的外周邊對(duì)所有的各個(gè)層均取基本相同的形狀且與前片10的周邊形狀相對(duì)應(yīng)。但相繼的層30作為擬組合的形狀的函數(shù)，可以具有不同的尺寸和形狀。
比較圖2-1～2-12，可以看出相繼的層所具有的鏢省37圍繞會(huì)聚點(diǎn)39相互于角度上偏置。各個(gè)片30有兩個(gè)沿橫向分開的會(huì)聚點(diǎn)39對(duì)應(yīng)于前片30中適合配合穿用者的胸部的凹部的中心。會(huì)聚點(diǎn)39對(duì)所有十二個(gè)層30來(lái)說(shuō)近似地在同一位置。應(yīng)知鏢省37的尖端可以圍繞一會(huì)聚區(qū)(例如由于不折疊的結(jié)果為一圓形區(qū))分布。這樣的區(qū)應(yīng)足夠的大，以免在會(huì)聚點(diǎn)扭結(jié)和發(fā)生有害的“堆疊”。
材料層30的交錯(cuò)的對(duì)，即圖2-1和2-3，2-2和2-4；2-5和2-7；2-6和2-8；2-9和2-11；2-10和2-12是一致的，使得各對(duì)中的層的鏢省37處于相同的角度位置上。相續(xù)的各側(cè)(圖2-1、2-2、2-3，等等)的鏢省37相互成角度偏置。圖2-1，2-2與圖2-3，2-4的那些相互差180°，其他相續(xù)的層的那些屬于在圖2-5～2-12中由折疊線36處所表示的不同角度。一般地說(shuō)，奇數(shù)層中的鏢省37位于層中的上部而偶數(shù)的鏢省則位于層中的下部，但圖2-10中的層30例外，其中的鏢省位于中間。
在所給的例子中，V形部段于形成各鏢省的線道37之間的角度約為22.5°，因而并列設(shè)置的六個(gè)鏢省共延伸到135°。但是可以看到，全部的鏢省37則延伸到約195°的角，于上部的一個(gè)極限位置開始從圖2-9與2-11的鏢省37到底部的另一極限位置處的圖2-2與2-4的鏢省37，于其他的鏢省37之間存在有間隙，參看圖5。
如圖4-1～4-4所示，與鏢省37相關(guān)的褶裥按交錯(cuò)的方向折疊，以在將各個(gè)層30組裝起來(lái)時(shí)能使它們的附增的厚度實(shí)現(xiàn)最佳可能的分布。各褶裥40占據(jù)V形部段寬度的1/2，而這些褶裥40則有選擇地依交錯(cuò)方向折疊。
在圖4-1中，第一層30的上部中左邊褶裥40折疊到右方，而右邊褶裥40則折疊到左方。同樣，在圖4-2中，第二層30的下部中的左邊褶裥40折疊到右方而右邊褶裥40折疊到左方。
對(duì)于圖4-3與4-4相應(yīng)的下兩個(gè)層，將相應(yīng)的褶裥40折疊反轉(zhuǎn)，即對(duì)于第三和第四層30，左邊褶裥40向左折而右邊褶裥40向右折。
在相續(xù)的幾對(duì)的料層30中，依相同的方式反轉(zhuǎn)褶裥40的折疊。原則是在交錯(cuò)層中處于同一位置的鏢省37中的褶裥40，例如圖2-5與2-7以及圖2-6與2-8中的那些，將依相對(duì)方向折疊，使得在將層30組裝起來(lái)時(shí)，這些褶裥40將不會(huì)相互重疊(參看圖5)。當(dāng)鏢省37形成或是當(dāng)各層30組裝好時(shí)，就可以完成褶裥40的折疊。
然后將帶有其鏢省37的各層30相繼地在胸部上組裝，使相續(xù)層的褶裥40按前述方式折疊。借助針狀件將各個(gè)層30調(diào)節(jié)到下一個(gè)(或前一個(gè))層上。對(duì)所有十二個(gè)層30重復(fù)此同一過(guò)程，在層30的上部沿選擇的方向鋪設(shè)褶裥40，但最后一層除外，這里的褶裥可以反轉(zhuǎn)向內(nèi)而具有光滑的外表面。
組裝好和成形的層30由夾具保持并沿其周邊縫合(或用其他方式固定到一起)，在縫合和壓迫出空氣以免形成氣袋的過(guò)程中，要小心保持其形狀。為此，最好不要連續(xù)地繞周邊進(jìn)行縫制，而是一次縫合一個(gè)周邊部分，從倒圓的上部33開始即于下部角隅處完成。必要時(shí)，可以收進(jìn)與腰部對(duì)應(yīng)的部分而提供較好的外形。
借助鏢省37，組裝好的層30便形成兩個(gè)能配合到穿用者的胸部上呈杯狀構(gòu)型的沿橫向分開的凹部，而各個(gè)層30中的褶裥40則定向成使附增的厚度繞此成形的部分基本均勻分布而避免任何鼓凸或剛硬。
圖5概示褶裥40在組裝好的組件中的角度分布。在此圖中，褶裥40由與圖2-1～2-12相對(duì)應(yīng)的它們的相應(yīng)層30的標(biāo)號(hào)L1～L12標(biāo)明。在這一例子中，按順時(shí)針走向，褶裥L11-L9、L3-L1、L7-L5、L12-L10、L6-L8和L2-L4在一起按相對(duì)于形成其鏢省37的線依相反方向折疊成的對(duì)排列褶裥L1-L7、L5-L12、L10-L6和L8-L2通過(guò)將不為褶裥蓋住的層30展開而在角度上相互分開。
由于鏢省37在角度上錯(cuò)開以及褶裥40的選擇取向，所述組中沒有相互重疊的褶裥。此外，在此例L3與L9中以其外邊緣在角度上相互重合的褶裥40是由至少一個(gè)中間層30，即層L4-L18的未形成褶裥的部分所分開，從而在這些褶裥40之間不會(huì)有可能造成卡塞或形成鼓凸的危險(xiǎn)。
在最后組件中，褶裥40是圍繞各個(gè)杯形凹座的外部均勻地分布，而在褶裥40所覆蓋的位置處的這種敏感區(qū)中提供了兩個(gè)額外的防護(hù)層。
要是希望在圖5的未覆蓋區(qū)域上有兩個(gè)額外的防護(hù)區(qū)，只需在所需額外的位置處于帶有鏢省的材料層組件中再包括額外的層。
圖1中的前片10可以這樣地制成，即把按所述組裝起的十二個(gè)層30的組件依選擇的組數(shù)裝配到一起組成，即兩組構(gòu)成的24層式前片，或三組構(gòu)成的36層式前片，等等。也還能構(gòu)成分?jǐn)?shù)形式的組合體，例如兩個(gè)半組件所構(gòu)成的30層式前片。
圖6表示如何能將各層抗穿透材料組成圖1所示的背片20。在此將形成背片20的各個(gè)層50放到一起，彎成背部的形狀，然后經(jīng)縫合或用其他方式結(jié)合到一起。各個(gè)層50除了最后的五層之外繞其周邊51和十字線52縫合。上述最后的五個(gè)層50(它們最接近身體)則只圍繞周邊51縫合。然后將這些組件只在周邊51的上部區(qū)和側(cè)邊區(qū)縫合。
最后將前片10和后片20封裝入各自的罩層和襯里內(nèi)，再裝配上Velcro緊固件和帶。
例子用930dtex的Kevlar縫線所縫合的30層Kevlar型363F的織物，按以上所述制成了防彈背心的異形前片。Kevlar是DuPond公司的注冊(cè)商標(biāo)。將這些層按胸圍94-64-97cm(規(guī)格42)組裝好。將此最終成形的前片安裝到Plastilina背襯材料上并經(jīng)受標(biāo)準(zhǔn)的防彈試驗(yàn)。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下以子彈射擊此前片形成的彎形胸部的梢部、側(cè)部與邊界。所有的子彈都中止于該組件的最初一半之內(nèi)，這表明了此種設(shè)計(jì)具有良好的防彈性能。此外，Plastilina上的背面變形也是令人滿意的。
權(quán)利要求
1.一種由多層柔性的較少?gòu)椥缘目勾┩覆牧袭愋蔚爻尚文芘浜系酱雷o(hù)的異形區(qū)上的防護(hù)服，其中各個(gè)層是由所述材料的各相續(xù)層中的多個(gè)鏢者保持其形狀的，每層中的各個(gè)鏢省包括一大致呈V形的部段，此部段的邊緣結(jié)合起便形成此鏢省，而以此V形部段折疊到其自身上并折疊到此鏢省的一側(cè)上，而在所述層的頂層或底層的鄰接部分上形成增加的厚度，這些鏢省在角度上相互偏置，而讓V形部段取向成使所述增加的厚度基本上均勻分布。
2.如權(quán)利要求1所述的異形多層式防護(hù)服，其中，所述折疊V形部段按不同方向取向。
3.如權(quán)利要求2所述的異形多層式防護(hù)服，其中，所述成對(duì)的材料層具有在同一角度位置的鏢省，且以它們折疊的V形部段按相反方向取向使它們不會(huì)相互重疊。
4.如權(quán)利要求3所述的異形多層式防護(hù)服，其中，形成所述對(duì)的具有在同一角度位置的鏢省的層是交錯(cuò)層。
5.如權(quán)利要求1所述的異形多層式防護(hù)服，其中，鏢省是從至少一個(gè)會(huì)聚點(diǎn)或會(huì)聚區(qū)沿徑向延伸的。
6.如權(quán)利要求5所述的異形多層式防護(hù)服，其中，所述鏢省是按等于或大于前述V形部段在折疊前的角度的角度，在上述會(huì)聚點(diǎn)或會(huì)聚區(qū)周圍相互交錯(cuò)開。
7.如權(quán)利要求1所述的異形多層式防護(hù)服，其中，所述防護(hù)服是身體防護(hù)服，它包括能配合到身體的異形部如軀干、頸部和/或頸根區(qū)、肩區(qū)，或是肘、膝或其他關(guān)節(jié)區(qū)上的至少一個(gè)異形部。
8.如權(quán)利要求7所述的異形多層式防護(hù)服，其中，所述防護(hù)服成形為能配合到女性穿用者的胸部上，具有兩個(gè)沿橫向分開的與此胸部相對(duì)應(yīng)的向內(nèi)凹的凹部，其中所述鏢省在這兩個(gè)沿橫向分開的凹部的每一個(gè)周圍在角度上偏置開，所述增加的厚度相對(duì)凹部基本均勻的分布。
9.如權(quán)利要求8所述的異形多層式防護(hù)服，其中，所述與胸部對(duì)應(yīng)的兩個(gè)沿橫向分開的凹部是由圍繞此凹部的上、下和外邊緣的鏢省形成，確定出用來(lái)接納兩個(gè)乳房的連續(xù)形成的胸部(“單罩”)。
10.如權(quán)利要求8或9所述的異形多層式防護(hù)服，其中，所述鏢省是從對(duì)應(yīng)于所述凹部的中心的兩個(gè)沿橫向相分開的會(huì)聚點(diǎn)或會(huì)聚區(qū)沿徑向延伸，在這兩個(gè)會(huì)聚點(diǎn)或會(huì)聚區(qū)之上和之下延伸的鏢省達(dá)到至少約180°的整體角度范圍。
11.如權(quán)利要求1所述的異形多層式防護(hù)服，其中，所述V形部段各形成10～40°的角，通常約15～30°的角。
12.如權(quán)利要求1所述的異形多層式防護(hù)服，其中，所述防護(hù)服包括在圍繞所述各會(huì)聚點(diǎn)或會(huì)聚區(qū)的至少三個(gè)在角度上偏置位置處的鏢省。
13.如權(quán)利要求12所述的異形多層式防護(hù)服，其中，所述防護(hù)服包括在圍繞所述各會(huì)聚點(diǎn)或會(huì)聚區(qū)的至少六個(gè)在角度上偏置位置處的鏢省。
14.如權(quán)利要求1所述的異形多層式防護(hù)服，其中，所述抗穿透材料層包括聚酰胺纖維
15.如權(quán)利要求1所述的異形多層式防護(hù)服，其中，至少一層所述抗穿透材料包括粘合到聚合物連續(xù)體上的聚酰胺纖維。
16.一種制造如權(quán)利要求1所限定的異形多層式防護(hù)服的方法，此方法包括下述步驟提供待組裝成所述異形防護(hù)服的多層柔性的較少?gòu)椥缘目勾┩覆牧?，每層具有折疊線，確定出至少一個(gè)包括這種材料的大致呈V形的部段的鏢省，不同層的鏢省在至少一個(gè)會(huì)聚點(diǎn)或會(huì)聚區(qū)的周圍相互成角度偏置；將所述V形部段的邊緣接合而在各層中形成鏢省，帶有所形成的鏢省的這些層都具有基本上相同的用于組裝成此異形防護(hù)服的周邊形狀；將多層的層形成異形部分，不同層的鏢省相互偏置，且V形部段的材料在各方向上折疊，使增加的厚度基本上均勻分布；和將如上形成的多層體接合上以形成所述防護(hù)服。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述成對(duì)的材料層具有在同一角度位置的鏢省，而這些材料層的V形部段依相反方向折疊以使它們不會(huì)相互重疊。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述具有在同一角度位置的鏢省的成對(duì)的層是按交錯(cuò)的層組裝到一起。
19.如權(quán)利要求16、17或18所述的方法，其中，所述V形部段的邊緣是通過(guò)縫合、釘合、鉚合或膠合而接合成鏢省的。
全文摘要
一種防護(hù)服,特別是女性穿用的防彈衣,是由例如聚酰胺纖維制的多層(30)抗穿透材料形成為能配合到擬保護(hù)的異形區(qū)如女性穿用者的胸部上。這種防護(hù)服的異形部是由在相續(xù)的上述材料層(30)中的一系列鏢省(37)保持其形狀。材料層中的各鏢省包括呈大致V形的部段(35),它的邊緣(37)結(jié)合形成此鏢省。上材料的V形部段(35)折疊到其自身上而形成褶裥(40),此褶裥折疊到鏢省(37)上而于材料層(30)相鄰部分的上或下增加的厚度。這些鏢省(37)相互于角度上偏置,使褶裥(40)取向成能基本上均勻分布上述增加的厚度,從而能避免鼓凸或剛硬,改進(jìn)了穿用的舒適性。
文檔編號(hào)A41D13/00GK1264461SQ98807219
公開日2000年8月23日 申請(qǐng)日期1998年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月14日
發(fā)明者B·穆羅, F·V·普菲斯特, N·A·范茲爾 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司