KR101215713B1 - 내열성 및 난연성 홑겹 직물 및 이를 포함하는 열 및 화염에 대한 보호 의류 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 착용자를 위한 보호 의류의 단일 층 또는 외부 층으로 사용하기 위한 내열성 및 난연성 홑겹 직물에 관한 것이다. 상기 직물은 적어도 1 종의 날실 및 적어도 2 종의 씨실을 포함한다. 상기 날실은 60 내지 90 중량%의 폴리-m-페닐렌이소프탈아미드(메타-아라미드) 및 10 내지 40 중량%의 폴리-p-페닐렌테레프탈아미드(파라-아라미드)의 블렌드를 포함한다. 적어도 2 종의 상기 씨실 중 제1 씨실은 85 내지 95 중량%의 메타-아라미드 및 5 내지 15 중량%의 파라-아라미드의 블렌드를 포함한다. 적어도 2 종의 상기 씨실 중 제2 씨실은 파라-아라미드를 주로 포함한다.
보호 의류, 내열성, 난연성, 씨실, 날실, 메타-아라미드, 파라-아라미드
Description
본 발명은 보호 의류의 단일 층 또는 외부 층으로 사용하기 위한 내열성 및 난연성 직물에 관한 것이다.
열과 화염에 대한 보호 의류는 "소방복"으로도 알려져 있으며, 예를 들면 소방관을 식별하기 위한 제복으로 일반적으로 사용된다. 그러한 의류는 의류 자체의 질량 및 두께가 통상적으로 보호를 부여하는 주요 요인이기 때문에 일반적으로 매우 무겁다. 그러한 의류의 착용자는 따라서 그 움직임에 제약을 받으며 열 응력을 받아 전반적인 착용의 안락함이 크게 감소한다. 지난 20 년 동안, 그러한 보호 의류의 착용시 안락함을 개선하기 위해 신규 소재를 개발하려는 시도가 계속 있었다. 예를 들면, 보다 가볍지만 부피가 더 큰 단열 재료가 이러한 목적으로 개발되어 왔다. 상기 물질은 최종 보호 의류에 보다 더 가벼움을 제공하지만 이들은 그의 다루기 어려운 치수로 인하여 착용자의 호흡 활동에 영향을 줄 수 있다. 또한, 상기 재료를 사용함으로써 움직임의 자유가 반드시 개선되는 것은 아니다.
열과 화염에 대한 보호 의류는 통상적으로 하나 이상의 층으로 만들어진다. 최종 보호 의류를 구성하는 다양한 재료 및 층수의 선택은 의류 자체의 특정 용도에 의존한다.
신규 보호 의류를 고안할 때에는, 관계된 국내 및 국제 규정의 모든 기준이 만족되도록 주의를 기울여야 한다. 예를 들면, 내열성 및 난연성 의류는 EN-340, EN-531, EN 469 뿐만 아니라 NFPA 1971:2000, NFPA 2112:2001 및 NFPA 70E:2000에 따라 제조되어야 한다. 예를 들면, 더 가벼운 보호 의류는 더 가벼운 재료를 단순히 이용하여 제조될 수 있을 것이다. 그러나, 이는 통상적으로 보호 의류의 기계적 및 열적 성질의 감소와 연관된다.
더 나아가서, 소방복은 통상적으로 대부분의 소방대에 의해 평균 5년의 기간 동안 사용되며, 따라서 이들은 내열성 및 난연성의 면에서, 뿐만 아니라 그 미적 외관의 면에서 상기 기간 동안 그 성능을 완전히 유지할 것이 기대된다.
WO 00/066823은 폴리-m-페닐렌이소프탈아미드(메타-아라미드) 섬유를 포함할 수 있는 직조된 면을 가진 직물을 포함하는 난연성 직물 재료를 개시하고 있으며, 상기 직물은 낮은 열 수축 섬유의 직조된 망사 뒷면을 포함한다.
WO 02/079555는 그 바탕 직물의 날실 및 씨실을 제조하는 재료보다 높은 기계적 성질을 갖는 재료로 제조된 날실 및 씨실로 구성된 보강된 격자를 그 배면 상에 갖는 바탕 직물을 포함하는 보강된 직물을 개시한다. 그러한 보강된 직물에서, 상기 보강 격자는 상기 바탕 직물 위의 여러 지점에서 고정되며 상기 바탕 직물의 외부에서 서로 교차하는 그의 날실 및 씨실에 의해 바탕 직물에 결합되어 있다.
상기 언급된 두 종래 기술 문헌 하에 개발된 제품들은 홑겹 구조의 기계적 및 열적 성능을 증가시킨다. 그러나, 그러한 보강 격자를 홑겹 층의 배면에 가함으로써, 종래 기술 문헌에 따르는 직물은 반 이중직 구조가 되어, 그 단위 면적 당 중량이 완전한 홑겹 직물의 단위 면적 당 중량보다 어쩔 수 없이 더 높다.
따라서 본 발명의 근원적 문제점은 수 년 동안 그 성능 및 미적 외관을 유지하며, 보호 의류의 단일 층 또는 외부 층으로 사용될 경우, 착용 안락함을 증가시키고 착용자에 의해 발생된 증기 및 열의 방산의 개선을 가능하게 하는 내열성 및 난연성 홑겹 직물을 제공하는 것이다.
발명의 간단한 요약
적어도 1 종의 날실 및 적어도 2 종의 씨실을 포함하며, 상기 날실은 60 내지 90 중량%의 폴리-m-페닐렌이소프탈아미드(메타-아라미드) 및 10 내지 40 중량%의 폴리-p-페닐렌테레프탈아미드(파라-아라미드)의 블렌드(blend)를 포함하고, 적어도 2 종의 상기 씨실 중 제1 씨실은 85 내지 95 중량%의 메타-아라미드 및 5 내지 15 중량%의 파라-아라미드의 블렌드를 포함하고, 적어도 2 종의 상기 씨실 중 제2 씨실은 파라-아라미드를 주로 포함하며, 상기 날실의 약 55 중량% 내지 약 80 중량%가 착용자와 대향하는 직물 측에 나타나며, 적어도 2 종의 상기 씨실 중 제1 씨실의 약 55 중량% 내지 약 80 중량%가 착용자의 반대편 직물 측에 나타나며, 적어도 2 종의 상기 씨실 중 제2 씨실의 약 70 중량% 내지 약 90 중량%가 착용자와 대향하는 직물 측에 나타나도록 직조되는 것을 특징으로 하는, 착용자를 위한 보호 의류의 단일 층 또는 외부 층으로 사용하기 위한 내열성 및 난연성 홑겹 직물에 의해 상기 언급된 문제점들이 극복될 수 있음이 본 발명에 이르러 놀랍게도 발견되었다.
본 발명의 또 다른 국면은 단일 층 또는 외부 층으로 상기 직물을 포함하는, 열 및 화염에 대한 보호용 의류이다.
본 발명에 따르는 의류는 일반적 및 결정적 상황 모두에서 착용자의 안락함을 크게 개선한다. 이는 유사한 기계적 및 열적 성질을 갖는 종래의 의류보다 더 가볍고 얇으며, 착용자 표면으로부터 외부로 더 많은 열 및 증기 방산을 가능하게 한다.
도 1은 본 발명에 따르는 직물의 직조 구조를 도식적으로 나타낸 것이다 (실시예 1).
도 2는 비교용 직물의 직조 구조를 도식적으로 나타낸 것이다 (실시예 2).
그 독특한 구조로 인하여, 본 발명에 따르는 직물은 보호 의류의 단일 층 또는 외부 층으로 사용될 경우 필적하는 기계적 성질 및 열적 성질을 갖는 종래의 직물보다 더 낮은 단위 면적 당 중량을 가질 수 있다.
본 발명의 직물은 상당한 양의 메타-아라미드 섬유를 포함하는 실과 파라-아라미드 섬유를 주로 포함하는 실이 교호하는 배열로 구성되는 그의 씨실의 구조로 인하여 특히 양호한 기계적 성질을 갖는다. 착용자와 대향하는 직물 측이 착용자의 반대편 직물 측보다 더 많은 파라-아라미드 섬유를 포함하는 특별한 직조 구조는 본 발명에 따르는 직물에 최적의 열적 보호 및 미적 외관을 장시간에 걸쳐 제공할 수 있게 한다.
본 발명에 따른 직물의 양 측에 걸쳐 있는 메타-아라미드 및 파라-아라미드 섬유의 적정 양 및 분포는 구체적 용도 및 사용되는 재료에 의존한다. 일반적으로 말하면, 파라-아라미드 섬유의 양이 많을수록 열적 노출 도중 직물 자체의 물리적 성능 및 브레이크 오픈(break open)에 대한 내성이 우수하다. 반면에, 너무 높은 상기 직물 중 파라-아라미드 섬유의 농도는 직물의 유연성 및 미적 외관에 영향을 준다. 바람직하게는, 파라-아라미드 섬유는 직물의 총 중량의 약 15 내지 약 30 중량%를 차지한다.
또한, 본 발명에 따른 직물은 홑겹 구조를 직조하기 위한 종래의 기계를 이용하여 표준 공정 조건 하에 제조될 수 있으므로, 그 제조가 더욱 쉽고 비용 효율적이다.
본 발명에 따른 직물의 제조에 적합한 아라미드 재료는 직물의 구체적 용도에 따라 다양한 물리적 성질 및 화학적 성질을 가질 수 있다. 적합한 메타-아라미드 및 파라-아라미드 물질은 예를 들면, 각각 노멕스(NOMEX(R)) 및 케블러(KEVLAR(R))라는 상표로 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니(E. I. du Pont de Nemours and Company, 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)로부터 시판된다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 적어도 2 종의 씨실 중 제1 씨실과 제2 씨실 사이의 비율은, 적어도 2 종의 씨실 중에서의 메타-아라미드 및 파라-아라미드 사이의 총 중량% 비율이 날실 중에서의 메타-아라미드 및 파라-아라미드 사이의 중량% 비율과 실질적으로 동일하도록 선택된다. "실질적으로 동일하다"라는 용어는 날실 및 씨실의 메타-/파라-아라미드 중량% 비율 값 사이의 차가 날실 또는 씨실의 메타-/파라-아라미드 중량% 비율 값의 약 30%를 초과하지 않는 것을 의미한다. 유리하게는, 상기 차는 상기 날실 또는 씨실의 메타-/파라-아라미드 중량% 비율 값의 약 20%를 초과하지 않는다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 직물의 날실 및 씨실은 서로 독립적으로 필라멘트, 단사 및 연사를 기재로 한다. "필라멘트"는 결국 필라멘트사로 변환되는 필라멘트로 압출되는 제조된 섬유를 의미한다. 유리하게는, 본 발명에 따르는 직물의 날실 및 씨실은 연사로 만들어진다.
날실 및 씨실을 형성하는 실의 선 밀도는 직물의 구체적 용도에 의존한다. 선 밀도 값은 전형적으로 약 200 내지 약 500 dtex 사이이다.
본 발명의 또 하나의 바람직한 구현예에 따르면, 적어도 2 종의 씨실 중 제1 씨실을 구성하는 섬유는 약 1.1 내지 약 1.4 dtex의 선 밀도를 가지고, 적어도 2 종의 씨실 중 제2 씨실을 구성하는 섬유는 약 1.7 내지 약 2.4 dtex의 선 밀도를 가지며, 날실을 구성하는 섬유는 약 1.7 내지 약 2.2 dtex의 선 밀도 값을 갖는다. 날실을 구성하는 섬유와 씨실을 구성하는 섬유의 선 밀도에서의 이러한 차이는, 섬유가 가늘수록 더 우수한 단열을 제공한다는 사실에 주로 기인한 것이며, 그에 따라 더 미세한 섬유가 적어도 2 종의 씨실 중 제1 씨실을 위해 유리하게 사용될 것이며, 씨실은 착용자의 반대편 직물 측에 주로 나타난다.
따라서, 특히 3 초 이내의 열 및 화염에 대한 노출의 경우, 상기 직물의 단열 효과를 더 증가시키기 위해, 상기 씨실을 구성하는 섬유의 선 밀도 값은 날실을 구성하는 섬유보다 바람직하게는 낮을 것이며, 씨실은 착용자의 반대편 직물 측에 주로 나타날 것이다.
바람직하게는, 본 발명의 직물은 2 종의 씨실을 가지며, 그의 전체적인 단위 면적 당 중량은 전형적으로 약 170 내지 약 250 g/m2, 바람직하게는 약 180 내지 약 220 g/m2의 범위이다.
유리하게는, 본 발명에 따르는 직물의 적어도 2 종의 씨실 중 제1 씨실과 날실은 각각 4 중량% 이하의 정전방지 섬유를 포함한다. 그러한 섬유의 존재가 상기 직물의 표면 상에 생성될 수 있는 전기적 전하를 방지하거나, 방산하거나 적어도 크게 감소시킬 수 있게 한다. 상기 목적에 적합한 임의의 종류의 정전방지 섬유가 사용될 수 있다. 그 예로서 폴리아미드로 시트화된 탄소 섬유와 같은 유도성 섬유, 구리나 은으로 피복된 폴리아미드 또는 폴리에스테르와 같은 반도체성 섬유 또는 스틸 섬유와 같은 전도성 섬유가 있다.
본 발명의 두 번째 국면은 전술한 직물의 적어도 한 층으로 만들어진 구조를 포함하는 열 및 화염에 대한 보호 의류이다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 의류는 내부 층, 선택적으로 통기성 방수 재료로 만들어진 중간 층, 및 전술한 본 발명의 직물로 만들어진 외부 층을 포함하는 구조를 포함한다.
착용자의 신체와 대향하는 내부 층은 예를 들면 2, 3 겹 또는 그 이상의 겹으로 만들어진 단열 안감(lining)일 수 있다. 상기 안감의 목적은 착용자를 열로부터 더욱 보호하는 추가의 단열 층을 갖도록 하는 것이다.
상기 내부 층은 직포, 편직포, 또는 부직포 및 이들의 복합재로 만들어질 수 있다. 바람직하게는, 상기 내부 층은 용융이 불가능한 난연성 재료를 포함하는 직물, 예를 들면 둘 다 메타-아라미드로 만들어진 솜털을 넣고 누빈 직포로 만들어진다.
본 발명에 따른 의류는 임의의 가능한 방식으로 제조될 수 있다. 이는 예를 들면 목면 또는 다른 재료로 만들어진 추가의 최고 내부 층을 포함할 수 있다. 최고 내부 층은 착용자의 피부 또는 착용자의 속옷과 직접 접촉한다.
본 발명에 따른 의류는 재킷, 겉옷, 바지, 장갑, 작업복 및 싸개를 비제한적으로 포함하는 임의의 종류일 수 있다.
본 발명을 이하의 실시예에서 더욱 설명한다.
실시예
1 (본 발명)
- 75 중량%의 안료첨가된 폴리-메타페닐렌 이소프탈아미드(메타-아라미드) 1.7 dtex 스테이플 섬유;
- 23 중량%의 폴리-파라페닐렌 테레프탈아미드(파라-아라미드) 1.7 dtex 섬유; 및
- 2 중량%의, 폴리아미드로 시트화된 탄소 섬유 (정전방지 섬유)로 이루어지고 5 cm의 절단 길이를 갖는, 노멕스(R) N305라는 상품명으로 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니(미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)로부터 시판되는 섬유의 혼방물을 통상의 목면 스테이플 가공 장치를 이용하여 스테이플 단사(Y1)로 링 방적하였다(ring spun).
Y1은 Nm 55/1 또는 182 dtex의 선 밀도 및 Z 방향에서 미터 당 871 회(TPM)의 꼬임을 가졌고, 이를 그 후 증기로 처리하여 주름지려는 경향을 안정화시켰다.
다음, 두 Y1 스테이플 단사를 겹치고 한데 꼬았다. 수득되는 합연사(TY1)는 Nm 55/2 또는 364 dtex의 선 밀도 및 S 방향에서 621 TPM의 꼬임을 가졌다. TY1은 날실로 사용되었다.
- 88 중량%의 안료첨가된 폴리-메타페닐렌 이소프탈아미드(메타-아라미드) 1.4 dtex 스테이플 섬유;
- 10 중량%의 폴리-파라페닐렌 테레프탈아미드(파라-아라미드) 1.7 dtex 섬유; 및
- 2 중량%의, 폴리아미드로 시트화된 탄소 섬유(정전방지 섬유)로 이루어지고 5 cm의 절단 길이를 갖는, 노멕스(R) N313이라는 상품명으로 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니(미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)로부터 시판되는 섬유의 혼방물을 통상의 목면 스테이플 가공 장치를 이용하여 스테이플 단사(Y2)로 링 방적하였다.
Y2는 Nm 55/1 또는 182 dtex의 선 밀도 및 Z 방향에서 890 TPM의 꼬임을 가졌고, 이를 그 후 증기로 처리하여 주름지려는 경향을 안정화시켰다. 다음, 두 Y2 스테이플 단사를 겹치고 한데 꼬았다. 수득되는 합연사(TY2)는 Nm 55/2 또는 364 dtex의 선 밀도 및 S 방향에서 620 TPM의 꼬임을 가졌다. TY2는 씨실로 사용되었다.
케블러(R) T970 블랙이라는 상품명으로 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니(미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)로부터 시판되는 신장 절단된 섬유(100 중량%)를 종래의 소모 스테이플 가공 장치를 이용하여 스테이플 단사(Y3)로 링 방적하였다.
Y3는 Nm 50/1 또는 200 dtex의 선 밀도 및 Z 방향에서 560 TPM의 꼬임을 가졌고, 이를 그 후 증기로 처리하여 주름지려는 경향을 안정화시켰다.
다음, 두 Y3 스테이플 단사를 겹치고 한데 꼬았다. 수득되는 합연사(TY3)는 Nm 50/2 또는 400 dtex의 선 밀도 및 S 방향에서 500 TPM의 꼬임을 가졌다. TY3는 씨실로 사용되었다.
도 1에 기재된 것과 같은 특수 조직도를 갖는 직포를 제조하였다. 상기 직물은 28 실/cm(날실)의 TY1, 22 실/cm(씨실)(20 실/cm의 TY2 및 2 실/cm의 TY3) 및 185 g/m2의 단위 면적 당 중량을 가졌다. 날실은 착용자와 대향하는 직물 측에서 주로 나타나고(61%), 2 종의 상기 씨실 중 제1 씨실은 착용자의 반대편 직물 측에서 주로 나타나며(65%), 상기 제2 씨실은 착용자와 대향하는 직물 측에서 주로 나타났다(80%).
본 실시예 1에 기재된 직물 상에 다음의 물리적 시험을 수행하였다.
- ISO 5081에 따르는 파열 강도 및 연신율의 측정;
- ISO 4674/2에 따르는 내인열성의 측정;
- 2.0 cal/cm2/s로 보정된 열 유속을 갖는 단일 층으로서 열 보호 성능 시험(TPP) 방법(ISO-FDIS 17492)에 따르는 조합된 복사 및 대류 열 시험(TPP는 개인의 피부 위에 2-도 화상을 모의실험하는 데 필요한 에너지(cal/cm2)를 측정하는 인자임);
- 다음과 같이 정의된 직물 파열 인자(FFF): FFF = 100 x TPP (cal/cm2)/직물의 단위 면적 당 중량(g/m2)
본 실시예 1에 기재된 직물은 단일 층(표 I 및 II에서의 "직물"), 및 1) 85 중량%의 노멕스(R) 및 15 중량%의 케블러(R)로 만들어지고 135 g/m2의 단위 면적 당 중량을 갖는 부직포(더블유. 엘. 고어 앤드 어소시에이츠(W. L. Gore and Associates, 미국 델라웨어주 소재)로부터 GORE-TEX(R) Fireblocker N이라는 상품명 하에 시판) 상에 폴리 테트라플루오로에틸렌(PTFE) 막 라미네이트의 중간 층, 및 2) 110 g/m2의 단위 면적 당 중량을 갖는 100 중량%의 노멕스(R) N 307 직물 위에 누빈 140 g/m2의 단위 면적 당 중량을 갖는 메타-아라미드 열 장벽의 내부 층을 더 포함하는 다층 구조의 겉감(표 I 및 II에서의 "의류")으로서 둘 다 시험되었다.
결과를 표 I에 나타낸다.
실시예
2 (비교)
- 75 중량%의 안료첨가된 폴리-메타페닐렌 이소프탈아미드(메타-아라미드) 1.7 dtex 스테이플 섬유;
- 23 중량%의 폴리-파라페닐렌 테레프탈아미드(파라-아라미드) 1.7 dtex 섬유; 및
- 2 중량%의, 폴리아미드로 시트화된 탄소 섬유 (정전방지 섬유)로 이루어지고 5 cm의 절단 길이를 갖는, 노멕스(R) N305라는 상품명으로 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니(미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)로부터 시판되는 섬유의 혼방물을 통상의 목면 스테이플 가공 장치를 이용하여 스테이플 단사(Y1)로 링 방적하였다.
Y1은 Nm 55/1 또는 182 dtex의 선 밀도 및 Z 방향에서 미터 당 871 회(TPM)의 꼬임을 가졌고, 이를 그 후 증기로 처리하여 주름지려는 경향을 안정화시켰다.
다음, 두 Y1 스테이플 단사를 겹치고 한데 꼬았다. 수득되는 합연사(TY1)는 Nm 55/2 또는 364 dtex의 선 밀도 및 S 방향에서 621 TPM의 꼬임을 가졌다. TY1은 날실로 사용되었다.
도 2에 기재된 것과 같은 특수 조직도를 갖는 직포를 제조하였다. 상기 직물은 29 실/cm(날실)의 TY1, 25 실/cm의 TY1 및 195 g/m2의 단위 면적 당 중량을 가졌다.
실시예 1과 동일한 물리적 시험을 실시예 2에 기재된 직물에 대하여 수행하 였다.
결과를 표 I에 나타낸다.
실시예 1 (본 발명) | 실시예 2 (비교) | |
물리적 성질 | ||
직물의 단위 면적 당 중량 | 185 g/m2 | 195 g/m2 |
파열 강도 (ISO 5081) 날실 | 1320 N | 1150 N |
파열 강도 (ISO 5081) 씨실 | 1220 N | 1150 N |
인열 강도 (ISO 4674/2) 날실 | 95 N | 85 N |
인열 강도 (ISO 4674/2) 씨실 | 112 N | 75 N |
공기-투과성 (ISO 9237) | 398 l/m2/s | 164 l/m2/s |
열적 성질 | ||
TPP (ISO-FDIS 17492)(직물) | 11.7 cal/cm2 | 12.1 cal/cm2 |
TPP (ISO-FDIS 17492)(의류) | 41.1 cal/cm2 | 34.5 cal/cm2 |
FFF (직물) | 6.3 × 10-2 cal/g | 6.2 × 10-2 cal/g |
FFF (의류) | 7.2 × 10-2 cal/g | 5.9 × 10-2 cal/g |
표 I은, 비교 직물(실시예 2)이 더 큰 단위 면적 당 중량을 가짐에도 불구하고, 본 발명에 따른 직물(실시예 1)의 물리적 성질 및 열적 성질이 비교 직물(실시예 2)의 것보다 훨씬 월등함을 보여준다. 직물 성능의 개선은 특히, 의류의 겉감으로 사용될 경우 그 공기 투과성 및 그의 열적 보호에 관한다. 이러한 성질의 더 나은 가치는 열 및 화염에 대한 보호를 증가시킬 수 있을 뿐 아니라, 착용시 안락함 및 직물의 열 및 증기 방산을 증가시킬 수 있다.
실시예
3 (비교)
종래 문헌 WO 00/066823의 기재에 따라 직물 구조를 제조하였으며, 이는 낮은 열 수축의 직조된 망사 배면 및 직조된 정면 직물을 포함하는 구조였다.
직물의 정면은
- 93 중량%의 안료첨가된 폴리-메타페닐렌 이소프탈아미드(메타-아라미드) 1.4 dtex 스테이플 섬유;
- 5 중량%의 폴리-파라페닐렌 테레프탈아미드(파라-아라미드) 1.7 dtex 섬유; 및
- 2 중량%의, 폴리아미드로 시트화된 탄소 섬유 (정전방지 섬유)로 이루어지고 5 cm의 절단 길이를 갖는, 노멕스(R) N307이라는 상품명으로 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니(미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)로부터 시판되는 섬유의 혼방물로 만들어졌고; 섬유의 상기 혼방물은 통상의 목면 스테이플 가공 장치를 이용하여 실시예 1에서와 같이 스테이플 연사로 링 방적되었다. 수득된 스테이플 연사는 Nm 40/2 또는 500 dtex의 선 밀도를 가졌다.
파라-아라미드 스테이플사로 만들어진 직조된 망사 배면을 문헌 WO 00/066823에 따라 정면 재료와 함께 직조하였다.
직물의 최종 조성은 89 중량%의 메타-아라미드, 9 중량%의 파라-아라미드 및 약 2 중량%의 정전방지 섬유였다. 상기 직물의 단위 면적 당 중량은 215 g/m2였다.
실시예
4 (비교)
직물 구조는 종래 문헌 WO 02/079555의 기재에 따라 제조되었으며, 이는 그 뒷 표면 상에, 바탕 직물의 날실 및 씨실을 제조하는 것들보다 높은 기계적 성질을 갖는 재료로 제조된 날실 및 씨실로 구성된 보강된 격자를 갖는 바탕 직물을 포함하는 보강된 직물이다. 그러한 보강된 직물에서, 상기 보강 격자는 여러 지점에서 상기 바탕 직물 상에 고정되었으며 상기 바탕 직물의 외부에서 서로 교차하는 그의 날실 및 씨실에 의해 바탕 직물에 결합되어 있다.
직물의 정면은
- 93 중량%의 안료첨가된 폴리-메타페닐렌 이소프탈아미드(메타-아라미드) 1.4 dtex 스테이플 섬유;
- 5 중량%의 폴리-파라페닐렌 테레프탈아미드(파라-아라미드) 1.7 dtex 섬유; 및
- 2 중량%의, 폴리아미드로 시트화된 탄소 섬유 (정전방지 섬유)로 이루어지고 5 cm의 절단 길이를 갖는, 노멕스(R) N307이라는 상품명으로 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니(미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)로부터 시판되는 섬유의 혼방물로 만들어졌고; 섬유의 상기 혼방물은 통상의 목면 스테이플 가공 장치를 이용하여 실시예 1에서와 같이 스테이플 연사로 링 방적되었다. 수득된 스테이플 연사는 Nm 60/2 또는 333 dtex의 선 밀도를 가졌다.
파라-아라미드 스테이플사로 만들어진 보강된 격자를, 여러 지점에서 바탕 직물 위에 고정되고 문헌 WO 02/079555에 따라 바탕 직물의 외부에서 서로 교차하는 그의 날실 및 씨실에 의해 상기 바탕 직물에 결합시켰다.
직물의 최종 조성은 82 중량%의 메타-아라미드, 16 중량%의 파라-아라미드 및 약 2 중량%의 정전방지 섬유였다. 상기 직물의 단위 면적 당 중량은 220 g/m2였다.
표 II는 본 발명에 따르는 직물(실시예 1) 및 비교예 2, 3 및 4의 직물의 FFF 및 TPP 값, 뿐만 아니라 공기 투과성을 나타낸다. 상기 FFF 및 TPP 값은 실시예 1에 기재된 의류의 겉감과 같이 직물을 시험함으로써 수득되는 한편, 공기 투과성에 대해서는 단일 층으로서 상기 직물을 시험하였다.
실시예 1 (본 발명) |
실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | |
FFF (의류) | 7.2 × 10-2 cal/g | 5.9 ×10-2 cal/g | 6.4 ×10-2 cal/g | 5.8 ×10-2 cal/g |
TPP (의류) (ISO-FDIS 17492) |
41.1 cal/cm2 | 34.5 cal/cm2 | 38.5 cal/cm2 | 34.1 cal/cm2 |
공기-투과성 (직물) (ISO 9237) |
398 l/m2/s | 164 l/m2/s | 271 l/m2/s | 110 l/m2/s |
표 II는 본 발명에 따른 직물이 시험한 모든 직물 중에서 가장 높은 FFF 값을 가지므로, 단위 면적 당 중량에 비한 열 보호의 면에서 그 성능은 비교예 2보다 훨씬 좋을 뿐 아니라, 반 이중직 구조인 실시예 3 및 4에 기재된 종래 기술 재료보다 훨씬 좋다는 것을 보여준다.
본 발명의 직물의 공기 투과성은 종래 기술 직물의 것보다 상당히 높아서, 열 응력이 감소되고 착용자의 안락함이 크게 개선되었다.
표 II는 또한 본 발명에 따른 직물을 겉감으로 갖는 의류의 전반적인 보호(TPP 값)가 비교예 2 내지 4의 직물을 겉감으로 갖는 임의의 다른 의류의 것보다 좋음을 보여준다. 이는 의류의 감소된 총 중량으로 착용자에게 더 높은 보호를 제공할 것이다.
Claims (10)
- 적어도 1 종의 날실 및 적어도 2 종의 씨실을 포함하며, 상기 날실은 60 내지 90 중량%의 폴리-m-페닐렌이소프탈아미드(메타-아라미드) 및 10 내지 40 중량%의 폴리-p-페닐렌테레프탈아미드(파라-아라미드)의 블렌드(blend)를 포함하고, 적어도 2 종의 상기 씨실 중 제1 씨실은 85 내지 95 중량%의 메타-아라미드 및 5 내지 15 중량%의 파라-아라미드의 블렌드를 포함하고, 적어도 2 종의 상기 씨실 중 제2 씨실은 파라-아라미드를 포함하며, 상기 날실의 55 중량% 내지 80 중량%가 착용자와 대향하는 직물 측에 나타나며, 적어도 2 종의 상기 씨실 중 제1 씨실의 55 중량% 내지 80 중량%가 착용자의 반대편 직물 측에 나타나며, 적어도 2 종의 상기 씨실 중 제2 씨실의 70 중량% 내지 90 중량%가 착용자와 대향하는 직물 측에 나타나도록 직조되는 것을 특징으로 하는, 착용자를 위한 보호 의류의 단일 층 또는 외부 층으로 사용하기 위한 내열성 및 난연성 홑겹 직물.
- 제 1 항에 있어서, 적어도 2 종의 상기 씨실 중 제1 씨실과 제2 씨실 사이의 비율이, 적어도 2 종의 상기 씨실 및 상기 날실의 메타-/파라-아라미드 중량% 비율 값 사이의 차가 상기 씨실 또는 날실의 메타-/파라-아라미드 중량% 비율 값의 30%를 초과하지 않도록 선택되는 내열성 및 난연성 홑겹 직물.
- 제 1 또는 2 항에 있어서, 상기 날실 및 씨실이 서로 독립적으로 필라멘트, 단사 및 연사를 기재로 하는 것인 내열성 및 난연성 홑겹 직물.
- 제 1 또는 2 항에 있어서, 적어도 2 종의 상기 씨실 중 제1 씨실을 구성하는 섬유는 1.1 내지 1.4 dtex의 선 밀도를 갖고, 적어도 2 종의 상기 씨실 중 제2 씨실을 구성하는 섬유는 1.7 내지 2.4 dtex의 선 밀도를 가지며, 상기 날실을 구성하는 섬유는 1.7 내지 2.2 dtex의 선 밀도를 갖는 것인 내열성 및 난연성 홑겹 직물.
- 제 1 또는 2 항에 있어서, 적어도 2 종의 상기 씨실 중 제1 씨실과 상기 날실이 각각 4 중량% 이하의 정전방지 섬유를 포함하는 것인 내열성 및 난연성 홑겹 직물.
- 제 1 또는 2 항에 있어서, 상기 날실 및 씨실이 연사인 내열성 및 난연성 홑겹 직물.
- 제 1 또는 2 항에 있어서, 단위 면적 당 중량이 170 내지 250 g/m2인 내열성 및 난연성 홑겹 직물.
- 제 1 또는 2 항에 있어서, 2 종의 씨실을 갖는 내열성 및 난연성 홑겹 직물.
- 제 1 항에 따르는 직물의 적어도 하나의 층으로 만들어진 구조를 포함하는, 열 및 화염에 대한 보호 의류.
- 제 9 항에 있어서, 내부 층, 선택적으로 통기성 방수 재료로 만들어진 중간 층, 및 제 1 또는 2 항에 따르는 직물로 만들어진 외부 층을 포함하는, 열 및 화염에 대한 보호 의류.
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