保護性內衣的製作方法

2023-10-06 13:42:34 2

保護性內衣的製作方法
【專利摘要】一種用於保護性內衣的插件，所述插件包括具有至少45重量％的膨脹聚四氟乙烯纖維的織物，所述織物的2-格令V-50耐碎片性為至少700英尺每秒，FAST-2彎曲硬度小於40微牛頓米。
【專利說明】保護性內衣
[0001] 相關申請
[0002] 本申請要求2013年3月15日提交的待審美國臨時專利申請號No. 61/791，047的 優先權，其進而要求2012年4月9日提交的美國臨時專利申請N〇.61/721，701為優先權； 並進而要求2012年4月2日提交的美國臨時專利申請No. 61/618,996為優先權。

【技術領域】
[0003] 本發明涉及保護性內衣（PUG)。
[0004] 發明背景
[0005] PUG是類似於短褲的內衣製品，用於保護穿著者免受小的射彈如榴彈、建築物碎 屑、沙、和碎片的轟擊，這些粒子是由於穿著者附近產生爆炸形成的。PUG本身可以是短褲， 或者其可以是裝入短褲胯部口袋的插件形式。已知評價PUG阻止小射彈的有效性的常規測 試是V-50 2-格令（grain)碎片測試。
[0006] 已知的PUG由高強度纖維如Kevlar和Nomex製作。雖然這種由這些材料製作的 PUG滿足V-50 2-格令碎片測試，但它們穿著起來極不舒服。另一種已知的PUG由絲綢制 作。雖然絲綢有助於穿著者感覺更舒服，但必須使用很多層絲綢以滿足V-50 2-格令碎片 測試。結果是該PUG既大又重。此外，絲綢纖維遇水變弱（Kevlar和Nomex也是如此），如 果穿著者弄溼，它們有風險不能通過V-50 2-格令碎片測試，並因此不能保護穿著者。
[0007] 需要滿足V-50 2-格令碎片測試並穿著舒適的PUG，該PUG沒有體積大或遇水汽變 弱的問題。


【發明內容】

[0008] 本發明人驚訝地發現可以使用高百分比的膨脹聚四氟乙烯（ePTFE)纖維構造保 護性內衣插件，並仍滿足可用的V-50防彈保護標準。ePTFE纖維的量等於或大於約45重 量％，優選大於50重量％，55重量％，65重量％，75重量％，85重量％，甚至95重量％和 最多優選100重量％ ePTFE纖維。
[0009] 包含這種高百分比ePTFE纖維極大地提高了所述內衣的舒適性，同時仍保持優異 的防彈保護作用。EPTFE纖維還提供顯著的優點，例如防水性、抗微生物保護作用，並在即使 被弄溼的情況下仍保持強度（與例如絲綢和Kevlar不同）。
[0010] 更具體地，本發明的一個實施方式提供包括用於保護性內衣的插件的製品，所述 插件包括具有至少50重量％的膨脹聚四氟乙烯纖維的織物，所述織物的2-格令V-50耐 碎片性為至少700英尺每秒，FAST-2彎曲硬度小於40微牛頓米（microNewtonmeter)。 優選地，所述織物包含至少75重量％的聚四氟乙烯纖維，更優選地，100重量％的聚四氟 乙烯纖維。優選地，所述織物的2-格令V-50耐碎片性（2-Grain V-50 Fragmentation Resistance)為至少800英尺每秒。優選地，所述織物的10分鐘後的垂直芯吸（Vertical Wicking after 10 minutes)小於150mm，更優選所述織物10分鐘後的垂直芯吸為0mm。優 選地，所述FAST-2彎曲硬度小於30微牛頓米，優選小於20微牛頓米，更優選小於約10微 牛頓米。 toon] 在另一個實施方式中，本發明提供一種包含用於保護性內衣的插件的製品，所述 插件包括具有至少50重量％的膨脹聚四氟乙烯纖絲的織物，所述纖絲的韌度小於約10克 /分特（dtex)，所述織物的2-格令V-50耐碎片性為至少700英尺每秒且所述織物的重量 小於約160克每平方米。優選地，所述織物的重量小於約140克每平方米，更優選地，小於 約120克每平方米。
[0012] 在另一個實施方式中，本發明提供一種包含用於保護性內衣的插件的製品，所述 插件包括具有至少50重量％的膨脹聚四氟乙烯纖維的織物，所述織物的2-格令V-50耐 碎片性為至少700英尺每秒，FAST-2彎曲硬度小於40微牛頓米，且所述織物的重量小於約 160克每平方米。
[0013] 在本發明一個優選的實施方式中，所述插件被設計用來裝入內衣胯部區域的袋 中。在另一個實施方式中，所述袋本身，或不具有袋一插件型構造的胯部區域，或甚至整個 保護性內衣可由ePTFE纖維構造。
[0014] 附圖簡要說明
[0015] 圖1示出經線和緯線方向由同種纖絲構成的單層平織織物。
[0016] 圖2示出經線和緯線方向由交替變化的纖絲構成的單層平織織物。
[0017] 圖3示出兩個單層平織織物的雙層堆疊構造。

【具體實施方式】
[0018] 由於ePTFE纖維與常規用於防彈保護的系列材料纖維相比具有相對低的韌度，所 述插件能提供足夠的V-50保護是令人驚訝的。EPTFE纖維通常的韌度值遠小於10克/分 特，而傳統防彈纖維通常的韌度值遠超過10克/分特。本領域技術人員通常被鼓勵減少 ePTFE纖維的重量百分數，以增加韌度較高的纖維。ePTFE纖維插件可以僅由兩層構成並仍 提供足夠的保護也是令人驚訝的，雖然在其他實施方式中使用了額外的層。甚至可以想到 對於某些應用，即使一層也能提供足夠的保護。
[0019] 圖1示出根據本發明一個實施方式的單層平織織物構造10,其中經線和緯線方向 使用同樣的纖絲。圖2示出根據本發明一個實施方式的單層平織織物構造20,其中經線和 緯線方向使用交替變化的纖絲。圖3示出根據本發明一個實施方式的兩個單層平織織物構 造的雙層堆疊結構30。
[0020] 通過以下實施例進一步描述了本發明，所述實施例旨在描述而不意在限制本發明 的範圍。
[0021] 實施例
[0022] 這是對用於例如PUG的應用中的實驗性耐防彈織物（紡織品）現有的V-50 2-格 令碎片化防彈結果的概述。實驗性紡織品包括膨脹PTFE纖絲或膨脹PTFE多纖絲（例如， 絲束單纖絲（towed monofilament))以及由搶在一起的ePTFE和對-芳族聚醯胺纖絲組成 的組分紗線組件和由ePTFE和對-芳族聚醯胺纖絲組成的組分織造織物設計。
[0023] 實施例1本發明100% 400但尼爾ePTFE多纖絲33x33,1-層
[0024] 由33經紗每英寸（印i) X33緯紗每英寸（ppi)構成的平織織物紡織品相當於由 400但尼爾（444分特）膨脹PTFE多纖絲組成的1300印mX 1300ppm紡織品，膨脹PTFE多纖 絲的部件編號V112939,購自馬裡蘭州埃克頓的戈爾企業控股股份有限公司（W. L. Gore and Associates, Inc. Elkton, MD)。在編織之前，纖絲在使用環錠細紗機的Z加搶構型機中加搶 成1. 2捻每英寸（47. 2捻每米）。
[0025] 實施例2本發明100% 400但尼爾ePTFE多纖絲36x36,1-層
[0026] 由36經紗每英寸（epi) X36緯紗每英寸（ppi)構成的平織織物紡織品相當於由 400但尼爾（444分特）膨脹PTFE多纖絲組成的1417印mX 1417ppm紡織品，所述膨脹PTFE 多纖絲的部件編號V112939,購自馬裡蘭州埃克頓的戈爾企業控股股份有限公司（W.L. Gore and Associates, Inc. Elkton, MD)。在編織之前，纖絲在使用環錠細紗機的Z加搶構型機中 加捻成1. 2捻每英寸（47. 2捻每米）。
[0027] 實施例3本發明TWARON 550分特/PTFE 444分特29X29 (每隔一經紗交替變 化）1-層
[0028] 以29經紗每英寸（epi) X 29緯紗每英寸（ppi)機織的兩種纖絲材料構成的平織 織物紡織品相當於1142epmX 1142ppm紡織品。纖絲材料是400但尼爾（444分特）膨脹PTFE 多纖絲，部件編號V112939,購自馬裡蘭州埃克頓的戈爾企業控股股份有限公司，和495但 尼爾（550分特）對-芳族聚醯胺Twaron?，購自喬治亞州孔亞的帝人芳綸公司（Teijin Aramid Company, Conyers, GA)。兩種材料每隔一糹韋紗和每隔一經紗進行機織，形成平衡的 織物設計。在編織之前，400但尼爾膨脹PTFE纖絲在使用環錠細紗機的Z加捻構型機中加 捻成1. 2捻每英寸（47. 2捻每米）。本實施例中，機織織物為45重量％ ePTFE。
[0029] 實施例4本發明TWARON 550分特/PTFE 444分特14. 5x14. 5 (加捻混紡紗）1-層
[0030] 以14. 5經紗每英寸（印i) X 14. 5緯紗每英寸（ppi)機織的混紡的加捻纖絲構成 的平織織物紡織品相當於571epmX571ppm紡織品。混紡的纖絲由環錠加搶一根400但尼 爾（444分特）膨脹PTFE多纖絲經紗和一根495但尼爾（550分特）對-芳族聚醯胺經紗 製成，所述膨脹PTFE多纖絲部件編號V112939,購自馬裡蘭州埃克頓的戈爾企業控股股份 有限公司，所述對-芳族聚醯胺Twaron ?,購自喬治亞州孔亞的帝人芳綸公司。在Z加捻 構造機中，經紗以1. 2轉每英寸（47. 2捻每米）加捻在一起。本實施例中，機織織物為45 重量 ％ ePTFE。
[0031] 實施例5本發明100% 400但尼爾ePTFE多纖絲40x40,1-層
[0032] 由40經紗每英寸（印i) X40緯紗每英寸（ppi)構成的平織織物紡織品相當於由 400但尼爾（444分特）膨脹PTFE多纖絲組成的1575印mX 1575ppm紡織品，所述膨脹PTFE 多纖絲部件編號V112939,購自馬裡蘭州埃克頓的戈爾企業控股股份有限公司。在編織之 前，纖絲在使用環錠細紗機的Z加捻構型機中加捻成1. 2捻每英寸（47. 2捻每米）。
[0033] 實施例6本發明100% 400但尼爾ePTFE多纖絲45x45,1-層
[0034] 由45經紗每英寸（印i) X45緯紗每英寸（ppi)構成的平織織物紡織品相當於由 400但尼爾（444分特）膨脹PTFE多纖絲組成的1772印mX 1772ppm紡織品，所述膨脹PTFE 多纖絲部件編號V112939,購自馬裡蘭州埃克頓的戈爾企業控股股份有限公司。在編織之 前，纖絲在使用環錠細紗機的Z加捻構型機中加捻成1. 2捻每英寸（47. 2捻每米）。
[0035] 實施例7本發明100% 400但尼爾ePTFE多纖絲33x33, 2-層
[0036] 由33經紗每英寸（epi) X33緯紗每英寸（ppi)構成的平織織物紡織品相當於由 400但尼爾（444分特）膨脹PTFE多纖絲組成的1300印mX 1300ppm紡織品，膨脹PTFE多 纖絲的部件編號V112939,購自馬裡蘭州埃克頓的戈爾企業控股股份有限公司（W. L. Gore and Associates, Inc. Elkton, MD)，以雙層層疊體形式合併在一起，尺寸為15英寸X 15英 寸（381mm X 381mm)。在編織之前，纖絲在使用環錠細紗機的Z加捻構型機中加捻成1. 2捻 每英寸（47. 2捻每米）。
[0037] 實施例8本發明100% 400但尼爾ePTFE多纖絲33x33, 3-層
[0038] 由33經紗每英寸（epi) X33緯紗每英寸（ppi)構成的平織織物紡織品相當於由 400但尼爾（444分特）膨脹PTFE多纖絲組成的1300印mX 1300ppm紡織品，所述膨脹PTFE 多纖絲部件編號Vl 12939,購自馬裡蘭州埃克頓的戈爾企業控股股份有限公司，以三層層疊 體形式合併在一起，尺寸為15英寸X 15英寸（381mm X 381mm)。在編織之前，纖絲在使用 環錠細紗機的Z加捻構型機中加捻成1. 2捻每英寸（47. 2捻每米）。
[0039] 實施例9本發明100% 400但尼爾ePTFE多纖絲36x36, 2-層
[0040] 由36經紗每英寸（印i) X36緯紗每英寸（ppi)構成的平織織物紡織品相當於由 400但尼爾（444分特）膨脹PTFE多纖絲組成的1417印mX 1417ppm紡織品，所述膨脹PTFE 多纖絲部件編號Vl 12939,購自馬裡蘭州埃克頓的戈爾企業控股股份有限公司，以雙層層疊 體形式合併在一起，尺寸為15英寸X 15英寸（381mm X 381mm)。在編織之前，纖絲在使用 環錠細紗機的Z加捻構型機中加捻成1. 2捻每英寸（47. 2捻每米）。
[0041] 實施例10本發明100% 400但尼爾ePTFE多纖絲36x36,3-層
[0042] 由36經紗每英寸（印i) X36緯紗每英寸（ppi)構成的平織織物紡織品相當於由 400但尼爾（444分特）膨脹PTFE多纖絲組成的1417印mX 1417ppm紡織品，所述膨脹PTFE 多纖絲部件編號Vl 12939,購自馬裡蘭州埃克頓的戈爾企業控股股份有限公司，以三層層疊 體形式合併在一起，尺寸為15英寸X 15英寸（381mm X 381mm)。在編織之前，纖絲在使用 環錠細紗機的Z加捻構型機中加捻成1. 2捻每英寸（47. 2捻每米）。
[0043] 實施例11 (本發明）TWARON 550分特/PTFE 444分特29X29 (每隔一經紗交替變 化）2-層
[0044] 以29經紗每英寸（epi) X 29緯紗每英寸（ppi)機織的兩種纖絲材料構成的平織 織物紡織品相當於1142epmX 1142ppm紡織品。纖絲材料是400但尼爾（444分特）膨脹PTFE 多纖絲，部件編號V112939,購自馬裡蘭州埃克頓的戈爾企業控股股份有限公司，和495但 尼爾（550分特）對-芳族聚醯胺Twion太，購自喬治亞州孔亞的帝人芳綸公司（Teijin Aramid Company, Conyers, GA)。兩種材料每隔一糹韋紗和每隔一經紗進行織造，形成平衡的 織物設計。在織造之前，400但尼爾膨脹PTFE纖絲在使用環錠細紗機的Z加捻構型機中加 捻成1. 2捻每英寸（47. 2捻每米）。兩個機織片合併在一起以形成雙層層疊體，尺寸15英 寸X 15英寸（381mm X 381mm)。本實施例中，機織織物為45重量％ ePTFE。
[0045] 實施例12本發明TWARON 550分特/PTFE 444分特29X29 (每隔一經紗交替變 化）3-層
[0046] 以29經紗每英寸（epi) X 29緯紗每英寸（ppi)機織的兩種纖絲材料構成的平織 織物紡織品相當於1142epmX 1142ppm紡織品。纖絲材料是400但尼爾（444分特）膨脹PTFE 多纖絲，部件編號V112939,購自馬裡蘭州埃克頓的戈爾企業控股股份有限公司，和495但 尼爾（550分特）對-芳族聚醯胺Twaron .K，購自喬治亞州孔亞的帝人芳糹侖公司（Teijin Aramid Company, Conyers, GA)。兩種材料每隔一糹韋紗和每隔一經紗進行織造，形成平衡的 織物設計。在織造之前，400但尼爾膨脹PTFE纖絲在使用環錠細紗機的Z加捻構型機中加 捻成1.2捻每英寸（47. 2捻每米）。三個機織片合併在一起以形成三層層疊體，尺寸15英 寸X 15英寸（381mm X 381mm)。本實施例中，機織織物為45重量％ ePTFE。
[0047] 實施例13本發明TWARON 550分特/PTFE 444分特14. 5x14. 5 (加捻混紡紗）2-層
[0048] 以14. 5經紗每英寸（印i) X 14. 5緯紗每英寸（ppi)機織的混紡的加捻纖絲構成 的平織織物紡織品相當於571epmX571ppm紡織品。混紡的纖絲由環錠加搶一根400但尼 爾（444分特）膨脹PTFE多纖絲經紗和一根495但尼爾（550分特）對-芳族聚醯胺經紗 製成，所述膨脹PTFE多纖絲部件編號V112939,購自馬裡蘭州埃克頓的戈爾企業控股股份 有限公司，所述對-芳族聚醯胺Twaron 購自喬治亞州孔亞的帝人芳綸公司。在Z加捻 構造機中，經紗以1.2轉每英寸（47. 2捻每米）加捻在一起。兩個機織片合併在一起以形 成雙層層疊體，尺寸15英寸X 15英寸（381mm X 381mm)。本實施例中，機織織物為45重 量％ ePTFE。
[0049] 實施例14本發明TWARON 550分特/PTFE 444分特14. 5x14. 5 (加捻混紡紗）3-層
[0050] 以14. 5經紗每英寸（印i) X 14. 5緯紗每英寸（ppi)機織的混紡的加捻纖絲構成 的平織織物紡織品相當於571epmX571ppm紡織品。混紡的纖絲由環錠加搶一根400但尼 爾（444分特）膨脹PTFE多纖絲經紗和一根495但尼爾（550分特）對-芳族聚醯胺經紗 製成，所述膨脹PTFE多纖絲部件編號V112939,購自馬裡蘭州埃克頓的戈爾企業控股股份 有限公司，所述對-芳族聚醯胺Twaron (D,購自喬治亞州孔亞的帝人芳綸公司。在Z加捻 構造機中，經紗以1.2轉每英寸（47. 2捻每米）加捻在一起。三個機織片合併在一起以形 成三層層疊體，尺寸15英寸X 15英寸（381mm X 381mm)。本實施例中，機織織物為45重 量％ ePTFE。
[0051] 實施例15本發明100% 400但尼爾ePTFE多纖絲40x40, 3-層
[0052] 由40經紗每英寸（印i) X40緯紗每英寸（ppi)構成的平織織物紡織品相當於由 400但尼爾（444分特）膨脹PTFE多纖絲組成的1575印mX 1575ppm紡織品，所述膨脹PTFE 多纖絲部件編號Vl 12939,購自馬裡蘭州埃克頓的戈爾企業控股股份有限公司，以三層層疊 體形成合併在一起，尺寸為15英寸X 15英寸（381mm X 381mm)。在編織之前，纖絲在使用 環錠細紗機的Z加捻構型機中加捻成1. 2捻每英寸（47. 2捻每米）。
[0053] 實施例16本發明100% 400但尼爾ePTFE多纖絲45x45, 3-層
[0054] 由45經紗每英寸（印i) X45緯紗每英寸（ppi)構成的平織織物紡織品相當於由 400但尼爾（444分特）膨脹PTFE多纖絲組成的1772印mX 1772ppm紡織品，所述膨脹PTFE 多纖絲部件編號Vl 12939,購自馬裡蘭州埃克頓的戈爾企業控股股份有限公司，以三層層疊 體形式合併在一起，尺寸為15英寸X 15英寸（381mm X 381mm)。在編織之前，纖絲在使用 環錠細紗機的Z加捻構型機中加捻成1. 2捻每英寸（47. 2捻每米）。
[0055] 舒適度的川端康成（Kawabata)測試方法
[0056] Kawabata手感是測試織物的16個不同數據統計或參數的函數。測試的機械性質 列於表1。
[0057] 表I. Kawabata手感測試的織物機械性質
[0058]

【權利要求】
1. 一種包括用於保護性內衣的插件的製品，所述插件包括具有至少45重量％的膨脹 聚四氟乙烯纖維的織物，所述織物的2-格令V-50耐碎片性為至少700英尺每秒，FAST-2彎 曲硬度小於40微牛頓米。
2. 如權利要求1所述的製品，其特徵在於，所述織物具有至少75重量％的聚四氟乙烯 纖維。
3. 如權利要求1所述的製品，其特徵在於，所述織物具有100重量％的聚四氟乙烯纖 維。
4. 如權利要求1所述的製品，其特徵在於，所述織物的2-格令V-50耐碎片性為至少 800央尺每秒。
5. 如權利要求1所述的製品，其特徵在於，所述織物10分鐘之後的垂直芯吸小於 150mm〇
6. 如權利要求1所述的製品，其特徵在於，所述織物10分鐘之後的垂直芯吸為0_。
7. 如權利要求1所述的製品，其特徵在於，所述FAST-2彎曲硬度小於30微牛頓米。
8. 如權利要求1所述的製品，其特徵在於，所述FAST-2彎曲硬度小於20微牛頓米。
9. 如權利要求1所述的製品，其特徵在於，所述FAST-2彎曲硬度為約10微牛頓米。
10. -種包含用於保護性內衣的插件的製品，所述插件包括具有至少45重量％的膨脹 聚四氟乙烯纖絲的織物，所述纖絲的韌度小於約10克/分特，所述織物的2-格令V-50耐 碎片性為至少700英尺每秒且所述織物的重量小於約160克每平方米。
11. 如權利要求10所述的製品，其特徵在於，所述織物具有至少75重量％的聚四氟乙 烯纖絲。
12. 如權利要求10所述的製品，其特徵在於，所述織物具有100重量％的聚四氟乙烯纖 絲。
13. 如權利要求10所述的製品，其特徵在於，所述織物的2-格令V-50耐碎片性為至少 800央尺每秒。
14. 如權利要求10所述的製品，其特徵在於，所述織物10分鐘之後的垂直芯吸小於 150mmη
15. 如權利要求10所述的製品，其特徵在於，所述織物10分鐘之後的垂直芯吸為0mm。
16. 如權利要求10所述的製品，其特徵在於，所述織物的重量為小於約140克每平方 米。
17. 如權利要求10所述的製品，其特徵在於，所述織物的重量為小於約120克每平方 米。
18. -種包含用於保護性內衣的插件的製品，所述插件包括具有至少45重量％的膨脹 聚四氟乙烯纖維的織物，所述織物的2-格令V-50耐碎片性為至少700英尺每秒，FAST-2彎 曲硬度小於40微牛頓米，且所述織物的重量小於約160克每平方米。
19. 如權利要求18所述的製品，其特徵在於，所述織物具有至少75重量％的聚四氟乙 烯纖維。
20. 如權利要求18所述的製品，其特徵在於，所述織物具有100重量％的聚四氟乙烯纖 維。
21. 如權利要求18所述的製品，其特徵在於，所述織物的2-格令V-50耐碎片性為至少 800央尺每秒。
22. 如權利要求18所述的製品，其特徵在於，所述織物10分鐘之後的垂直芯吸小於 150mm〇
23. 如權利要求18所述的製品，其特徵在於，所述織物10分鐘之後的垂直芯吸為0mm。
【文檔編號】A41D27/12GK104270975SQ201380023701
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年4月2日 優先權日:2012年4月2日
【發明者】J·多蘭, M·墨菲, R·邁納, S·沙卡拉米, J·克魯梅爾 申請人:W.L.戈爾及同仁股份有限公司