由不含非织造纤维的机械缠结的织造织物制成的防弹材料及其制造方法与流程

所公开的实施例总体上涉及防弹材料，并且更具体地涉及由不含非织造纤维的机械缠结的织造织物制成的防弹材料以及用于制造这样的材料的方法。

背景技术：

1、使用非织造纤维将织造织物机械地缠结在一起(例如，针刺法)以产生防弹材料在本领域中是众所周知的。它涉及通过如倒刺针、水射流、空气射流等机械仪器机械地驱动非织造纤维穿过织造织物。机械仪器反复地穿透织造织物并驱动非织造纤维穿过织造织物，使得非织造纤维与织造织物的纤维交织并且机械地缠结；从而机械地固结织造织物。参见例如，美国专利号7,101,818和7,631,405，以及美国专利公开号2017/0191803和2020/0025530，这些专利描述了防弹材料和方法，其中非织造材料的纤维在织造织物材料的间隙中机械地缠结，以增强织造织物材料并且形成固结的多层防弹材料。

2、然而，用于形成机械缠结的防弹材料的非织造材料产生不期望的附加重量。例如，非织造材料和其中的非织造纤维自身通常不提供防弹性能益处，并且被视为机械缠结的防弹材料内的“寄生重量”。重量是防弹材料的关键组成部分，因为防弹应用(例如，背心、头盔等)的重量有助于并且导致长期使用后防弹应用的穿戴者疲劳。重量还影响某些防弹应用的性能和可持续性，如直升机和其中使用防弹材料的其他飞行器。因此，期望在维持或改善性能的同时减轻重量。此外，当与织造材料相比时，非织造材料吸收更多的液体(例如，水、汗液等)，这在防弹应用中是不期望的。

3、因此，需要并且期望一种具有减轻的重量和减少的液体吸收的机械缠结的防弹材料，该防弹材料具有相同或改善的防弹性能并且制造更有效。

技术实现思路

1、在一个方面，本公开提供了一种固结材料。该固结材料包含机械地缠结在一起的多个织造织物层。该多个织造织物层包含纤维。该多个织造织物层利用该多个织造织物层的纤维且在没有非织造纤维的情况下机械地缠结在一起。该多个织造织物层的至少一些纤维在垂直于该多个织造织物层的x-y平面的z方向上延伸。

2、在另一方面，本公开提供了一种固结材料。该固结材料包含两个或更多个织造织物层，这些织造织物层在没有非织造纤维的情况下机械地缠结在一起。两个或更多个织造织物层的至少一个织造织物层的一些纤维在z方向上延伸到该两个或更多个织造织物层的至少一个其他织造织物层中。

3、在另一方面，本公开提供了一种形成固结材料的方法。形成固结材料的方法包括在不使用非织造纤维的情况下将两个或更多个织造织物层机械地缠结在一起以形成固结材料。

4、在一个实施例中，形成固结材料的方法进一步包括在机械地缠结两个或更多个织造织物层之前将两个或更多个织造织物层布置成堆叠体。在另一实施例中，形成固结材料的方法进一步包括对固结材料进行热处理和压延。在另一实施例中，形成固结材料的方法进一步包括将一个或多个二次加工步骤应用于固结材料。

5、在另一方面，形成固结材料的方法包括将多个织造织物层机械地缠结在一起以形成固结材料。该多个织造织物层包含纤维。该多个织造织物层利用该多个织造织物层的纤维且在没有非织造纤维的情况下机械地缠结在一起。该多个织造织物层的至少一些纤维在垂直于该多个织造织物层的x-y平面的z方向上延伸。

6、在一个实施例中，形成固结材料的方法进一步包括在将多个织造织物层机械地缠结在一起之前将多个织造织物层布置成堆叠体。在另一实施例中，形成固结材料的方法进一步包括对固结材料进行热处理和压延。在另一实施例中，形成固结材料的方法进一步包括将一个或多个二次加工步骤应用于固结材料。

技术特征：

1.一种固结材料，其包含：

2.如权利要求1所述的固结材料，其中，所述多个织造织物层的至少一个织造织物层的一些纤维在所述z方向上延伸到所述多个织造织物层的至少一个其他织造织物层中。

3.如权利要求1所述的固结材料，其中，所述多个织造织物层的一个织造织物层的至少一些纤维在所述z方向上延伸到所述多个织造织物层的至少两个其他织造织物层中。

4.如权利要求1所述的固结材料，其中，所述多个织造织物层通过针刺固结机械地缠结在一起。

5.如权利要求1所述的固结材料，其中，所述多个织造织物层通过水刺机械地缠结在一起。

6.如权利要求1所述的固结材料，其中，所述多个织造织物层通过空气缠结机械地缠结在一起。

7.如权利要求1所述的固结材料，其中，所述多个织造织物层具有从约2层至约50层。

8.如权利要求1所述的固结材料，其中，所述多个织造织物层的每个织造织物层具有从约20g/m2到约1500g/m2的基础重量。

9.如权利要求1所述的固结材料，其中，所述多个织造织物层呈单向配置。

10.如权利要求1所述的固结材料，其中，所述多个织造织物层呈准单向配置。

11.如权利要求1所述的固结材料，其中，所述多个织造织物层的纤维具有至少10g/dtex的韧度。

12.如权利要求1所述的固结材料，其中，所述多个织造织物层的纤维具有至少约100g/dtex的拉伸模量。

13.如权利要求1所述的固结材料，其中，所述多个织造织物层的纤维具有从约1％至约550％的断裂伸长率。

14.如权利要求1所述的固结材料，其中，所述多个织造织物层的纤维是聚合物的。

15.如权利要求1所述的固结材料，其中，所述多个织造织物层的纤维包含以下纤维类型中的一种或多种：芳族聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、聚唑、聚酯、石墨烯、蜘蛛丝、碳纳米管、共聚物、多组分纤维及其组合。

16.如权利要求1所述的固结材料，其中，所述固结材料具有从约0.025in.至约4.0in.的厚度。

17.如权利要求1所述的固结材料，其中，所述固结材料具有从约0.034kg/m2至约9.8kg/m2的面密度。

18.如权利要求1所述的固结材料，其中，所述固结材料具有根据mil std-662f的从约500ft/s至约20000ft/s的v50。

19.一种制品，其包含至少一种如权利要求1所述的固结材料。

20.一种固结材料，其包含：

技术总结公开了固结材料和用于形成固结材料的方法。该固结材料包含机械地缠结在一起的多个织造织物层。该多个织造织物层包含纤维。该多个织造织物层利用该多个织造织物层的纤维且在没有非织造纤维的情况下机械地缠结在一起。该多个织造织物层的至少一些纤维在垂直于该多个织造织物层的x‑y平面的Z方向上延伸。还提供了用于形成固结材料的方法。技术研发人员：J·霍瓦内茨,S·扬乔,S·沙卡拉米,K·马尔卡希受保护的技术使用者：杜邦安全与建筑公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18