KR100205907B1 - 내열성이 우수한 방적사 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속섬유 스테이플과 아라미드섬유 스테이플을 일정비율로 혼면한 것을 방적사의 외층으로 하고 무기섬유 필라멘트를 방적사의 내층에 구성시킨 것을 특징으로 하는 내열성이 우수한 방적사에 관한 것으로, 고온하에서 작업되어지는 철강산업이나 유리산업 또는 내열성 및 강도 등이 요구되어지는 마찰재 산업분야에 사용되어질 수 있다.

Description

내열성이 우수한 방적사
본 발명은 내열성이 우수한 방적사에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2종류로 구성되는 섬유소재의 스테이플과 필라멘트사에 의해 내열성, 강도, 인체에 대한 안정성을 가지는 내열성이 우수한 방적사의 제조에 관한 것이다. 종래에는 이러한 산업분야의 내열소재를 주로 석면사를 상요한 석면직물이 쓰여서 왔으나, 석면의 인체에 대한 유해성이 알려짐에 따라 점차 법적규제가 심화되고 있는 실정이다.
따라서 석면을 대체하기 위한 많은 연구개발이 진행되고 있고, 대체소재도 많이 나오고 있다. 이러한 석면에 대한 대체 소재로서 일반적으로 금속섬유 등이 많이 제안되고 있으나 금속섬유는 그 강직성 때문에 스테이플, 합연 또는 제직 등 섬유소재로서 제품화하기 어렵다. 이를 개선하기 위해 금속섬유와 다른 섬유 소재를 혼면하여 제직한 직물로 만들어 사용해 보기도 했으나 화원(火源)에 접근시, 금속섬유 이외의 다른 섬유부분이 인화되어 탄화되거나 취약해져 강도 저하의 원인이 되는 문제점이 발생했다. 따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선할 수 있는 특성을 가진 여러가지 섬유소재를 조합하여 혼면을 만들고, 이러한 혼방사로 제직하여 만든 직물을 사용하면 상기 용도 분야에서 요구하는 성능과 인체에 대해서도 안정성을 확보할 수 있다는 점에 착안하여 우수한 내열성 및 강도와 안정성을 가지는 전방향족 폴리아미드섬유(이하, 아라미드섬유)를 혼면한 방적사를 제조하였다. 이하, 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 본 발명은 금속섬유 스테이플과 아라미드섬유 스테이플을 일정비율로 혼면한 것을 방적사의 외층으로 하고 무기섬유 필라멘트를 방적사의 내층에 구성시킨 것을 특징으로 하는 내열성이 우수한 방적사에 관한 것이다. 이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. 본 발명은 금속섬유와 아라미드섬유의 스테이플을 외층으로 하고, 무기섬유인 유리섬유 또는 탄소섬유의 필라멘트사를 내층으로 하여 마찰방적기를 이용하여 제조된 다성분으로 구성되는 혼방사이다. 여기서 사용하는 금속섬유는 세라믹섬유나 스텐레스스틸섬유이고 아라미드섬유는 전방향족 폴리아미드의 메타계 또는 파라계 섬유이다. 스테이플로 만들때의 길이는 금속섬유의 경우는 40∼150㎜이고, 아라미드 섬유의 경우는 30∼65㎜인데, 이 길이 범위를 벗어나면 가방성(可紡性)이 불량해지며 특히, 금속섬유는 그 강직성 때문에 길이가 짧아질수록 혼면시 아라미드 스테이플과의 결속력이 떨어질 수 있다. 그리고 금속섬유와 아라미드섬유의 스테이플 혼합비율은 금속섬유 65 ∼ 85 중량%와 아라미드 섬유 15 ∼ 35 중량%로 구성되게 하는데 아라미드 섬유가 고가이기 때문에 가능한 적게 사용하는 것이 좋겠지만 아라미드 섬유가 15중량% 미만일 경우, 방적성이 불량해질 수 있다. 이러한 길이 및 비율로 혼합되는 금속섬유와 아라미드 섬유의 스테이플을 방적하여 혼면으로 만드는 것을 통상의 제조방법에 의한다. 이렇게 제조되어진 혼면은 무기섬유 필라멘트, 즉 유리섬유 또는 탄소섬유의 필라멘트사와 같이 마찰방적기에 투입하여 혼면이 외층으로, 필라멘트사가 내층으로 구성되게한다. 마찰방적기는 페라(fecher)사 제품을 사용했으며, 여기서 내층에 무기섬유 필라멘트사르 넣는 이유는 제품의 강도와 형태 안정성을 추구하기 위한 것인데 유리섬유나 탄소섬유는 그 내열성 및 높은 탄성율을 가지고 있는 섬유소재이기 때문이다. 또한, 혼면을 외층으로 하는 이유는 직물의 촉감 및 염색성을 부여하기 위함이다. 이렇게 제조되어지는 혼방사의 굵기는 제품의 용도에 따라 제조될 수 있다. 또한 상기의 혼방사를 합연사 또는 단사로 하고 용도에 따른 조직설계로 제작하면, 내열성이 우수한 직물을 얻을 수 있게 된다. 본 발명에 의해 제조되는 내열성이 우수한 방적사는 고온하에서 작업 되어지는 철강산업이나 유리산업 또는 내열성 및 강도 등이 요구되어지는 마찰재 산업분야에 사용되어질 수 있다. 이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 구체적으로 설명하겠는 바, 실시예에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
세라믹섬유를 길이 50㎜되게 스테이플로 하고, 아라미드 섬유를 길이 35㎜되게 스테이플로 하여 그 혼합 중량비율을 80:20으로 하여 혼면으로 만들어, 탄소섬유의 필라멘트사와 같이 마찰방적기에 넣어 혼방사를 만들었다. 또 이 혼방사로 평직으로 제직하여 직물을 만들었고, 혼방사와 직물의 내열성을 측정하여 표1에 나타내었다.
[실시예 2]
세라믹섬유와 아라미드 섬유의 혼합 중량비율을 65:35로 하였고, 이후 공정은 실시예1과 동일하게 실시하였다.
[실시예 3]
세라믹섬유의 길이를 145㎜로 하고, 아라미드 섬유의 길이를 60㎜로 하였고, 이후 공정은 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
[비교예 1]
길이 50㎜의 세라믹섬유와 길이 38㎜의 폴리에스테르 섬유를 80:20의 혼합 중량비율로 하여 방적사를 만들고, 이 방적사를 평직으로 제직하였다.
[제조예]
금속섬유와 아라미드섬유로 혼면된 슬라이버를 한쪽에서 공급하고, 무기섬유 필라멘트를 다른 한쪽에 공급하여 무기섬유 필라멘트가 코어(core)로 형성되고 금속섬유와 아라미드 섬유가 시스(sheath)로 외층에 형성되게 마찰방적기를 이용안하여 방적사를 제조하였다.
- 내열성(1) : 혼방사를 화원(火源)으로부터 5㎝거리에서 30초간 방치한후의 섬유 표면상태
- 내열성(2) : 혼방사를 400∼1000°C까지 200°C 단위로 30분간 방치후의 원사 인장강도로 단위는 g/d
- 내열성(3) : 직물을 400∼1000°C까지 200°C단위로 30분간 방치후의 인장강도로 단위는 ㎏/㎝

Claims (4)

  1. 금속섬유 스테이플과 아라미드섬유 스테이플을 일정비율로 혼면한 것을 방적사의 외층으로 하고 무기섬유 필라멘트를 방적사의 내층에 구성시킨 것을 특징으로 내열성이 우수한 방적사.
  2. 제1항에 있어서, 혼면시 금속섬유와 아라미드섬유와의 혼합비율이 금속섬유가 65∼85% 아라미드섬유가 15∼35%임을 특징으로 하는 내열성이 우수한 방적사.
  3. 제1항에 있어서, 금속섬유는 세라믹섬유 또는 스테인레스스틸 섬유로 그 길이가 40∼150㎜의 스테이플이며, 아라미드섬유는 그 길이가 30∼65㎜인 스테이플임을 특징으로 하는 내열성이 우수한 방적사.
  4. 제1항에 있어서, 무기섬유로는 유리섬유 또는 탄소섬유의 필라멘트사 임을 특징으로 하는 내열성이 우수한 방적사.
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