KR100459362B1

KR100459362B1 - 체인 톱으로부터 보호하기 위한 직물

Info

Publication number: KR100459362B1
Application number: KR10-1999-7007011A
Authority: KR
Inventors: 브라이안 이. 포이; 나빈 티. 테자니
Original assignee: 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
Priority date: 1997-02-05
Filing date: 1998-01-29
Publication date: 2004-12-03
Also published as: JP2001513850A; DE69805502T2; AU726941B2; DE69805502D1; CA2276291A1; WO1998033406A1; EA199900717A1; CN1140200C; NO993751D0; EP0957696B1; CA2276291C; EP0957696A1; EA000807B1; AU6047098A; BR9807158A; KR20000070752A; CN1246781A; UA46880C2

Abstract

체인 톱에서 움직이는 체인으로부터 보호하기 위한 소모성 직물 구조물을 개시한다. 구조물은 느슨한 주작직으로 제직된 직물을 포함한다.

Description

체인 톱으로부터 보호하기 위한 직물{Fabric Providing Protection from Chain Saws}

<발명의 배경>

본 발명은 체인 톱에서 이동하는 체인의 위험으로부터 보호하기 위한 소모성 직물에 관한 것이다. 체인 톱으로부터 보호하기 위해 의류에 특수 직물이 사용되는 것은 오래전부터 알려져 왔다.

1981년 7월 21일에 허여된, 미국 특허 제4,279,956호(Bartels)에서는 나일론 직물의 다수 층의 보호용 패드에 관해 개시하고 있다. 나일론은 평직 또는 1/2 능직으로 제직된다. 각 층이 인터우븐 스트립(interwoven strips)을 사용하여 제조되어 층들이 서로 짜여(interwoven) 있지 않을 때보다 패드의 구조물이 찌져지는 것이 더욱 어럽게 하였다.

1995년 3월 7일에 허여된, 미국 특허 제5,395,683호(Bledsoe 등)에서는 여러 종류의 편성 섬유를 포함하는 소위 혼성 직물 층(hybrid fabric layers)으로부터 제조된 보호용 패드를 개시하고 있다.

1986년 11월 20일에 발간된, 유럽 특허 출원 공개 제202,183호에서는 직물이 아라미드 실로 느슨하게 제직되어 있고 여러 층을 느슨하게 봉제하여 분리된 모든 층이 체인을 정지시키도록 한, 체인 톱 보호용 여러 직물 층의 구조물을 개시하고 있다. 직물 조직은 리넨-유형(linen-type, 평직)으로 개시되어 있다.

<발명의 요약>

본 발명은 10 g/dtex 이상의 비강도(tenacity), 및 150 g/dtex 이상의 인장 탄성률의 실을 사용하여 1/x 주자직(여기서, x는 3 내지 9임)으로 제직된 직물 층의 주변 주위를 일반적으로 서로 묶은 다수의 적층을 포함하는 움직이는 사슬 톱날로부터 보호하기 위한 소모 직물 구조물을 제공하는 것이다.

또한, 아라미드 실로부터 제직된 직물의 다수의 적층을 포함하는 소모 직물 구조물을 제공하는 것이다.

본 발명의 구조물의 바람직한 실시양태는 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드)의 필라멘트로부터 제조된 선밀도가 1200 dtex 이상인 아라미드 실을 사용한다. 직물조직이 1/3 주자직(또한 4매 주자직으로도 공지됨)일 때 바람직하고 직물의 적층이 펠트 층과 교대로 적층되었을 때 바람직하다.

도 1은 주자직, 능직, 및 평직을 도식적으로 나타낸 것이다.

도 2는 본 발명의 소모 구조물의 단면을 나타낸 것이다.

본 발명의 직물 구조물에서 사용되는 실은 연속 필라멘트로부터 형성된 실이다. 바람직한 실은 아라미드로부터 제조된 것이다. "아라미드"란 아미드 결합(-CO-NH-)의 85％ 이상이 두 방향족 고리에 직접적으로 연결되어 있는 폴리아미드를 의미한다. 파라-아라미드가 본 발명의 섬유내의 주요 중합체이며 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드)(PPD-T)가 바람직한 파라-아라미드이다.

본 발명은 체인에 의한 손상을 없애거나 또는 감소시키기 위하여 체인을 정지시킴으로써 체인 톱 모터를 정지시킬 수 있는 체인 톱에 대한 보호용 물질을 의도하였다. 체인 톱에 대한 보호용 직물의 경우, 직물 성분은 직물로부터 상대적으로 쉽게 뜯어져 체인 전동장치내에 빨려드러가는 강한 실로 제조되어야 한다. 따라서, 직물은 움직이는 체인 톱날로부터 보호를 제공하기 위하여 소모되어야 한다. 아라미드 실은 체인 톱에 대한 보호용 물질로서 사용되기에 특히 적당한 것으로 판명되어, 본 발명의 소모 직물 구조물은 특히 효과적인 보호를 제공하는 것으로 밝혀진 조직으로 아라미드 실로부터 제직된 직물의 다수의 층을 포함한다.

본 발명자들은 섬유가 직물 형태에서 안정하나 쉽게 체인을 정지시킬 수 있도록 주자직으로의 제직 및 아라미드 섬유의 강도를 조합하면 체인 톱에 대한 보호에서 상당히 놀랄만큼 향상된다는 것을 발견하였다.

도 1에 관하여 설명하면, 제직 패턴의 3 가지 기본형의 일반적인 도식을 나타낸 것이다. 도 1a는 각 위사 (11)이 경사 (12)의 위, 아래로 연속적으로 지나가, 각 띔수(row)가 하나씩 거르며, 결과적으로 규칙적이며, 상대적으로 밀집된 위사/경사 교차점 (13)을 가지는 평직 패턴이다. 도 1b는 각 위사 (11)이 서로 엇갈리게 경사 (12) 위로 부상(浮上)하여 위사/경사 교차점 (13)이 트윌 리브(twill rib) 또는 다이아고날 리브(diagonal rib)를 만드는 능직 패턴이다. 도 1c는 위사/경사 교차점 (13)이 가능한 고르고 넓게 분리되어 분포되도록 각 위사 (11)이 경사 (12)위로 부상된 주자직 패턴이다.

도 1로부터 알 수 있듯이, 주자직은 위사/경사 교차점 사이의 거리가 최대이며 또한 인접한 위사/경사 교차점 사이의 비수가 최대이다. 체인 톱에 대한 보호에 있어서, 체인 톱이 직물과 접촉하는 짧은 시간 동안, 위사/경사 교차점의 수가 최소이고 허용되는 섬유의 여유 길이가 최대인 직물이 최대 보호를 제공할 것이라는 것을 발견하였다. 주자직은 위사/경사 교차점 사이의 모든 방향에서 거리가 최대이고 직물 성분의 보다 평평한 적층을 위한 보다 평활한(무이랑(rib-free)) 표면을 제공한다.

주자직 직물은 본 발명에서 사용되며, 1/3 내지 1/9 주자직으로 특징지어지는 주자직이 바람직하다. 가장 일반적으로 사용되는 주자직은 1/3이며, 또한 4매 주자직으로 공지되어 있고, 연속 반복되어 위사가 경사 1올 위로 지나간 후 경사 3올 밑으로 지나가며, 생성된 위사/경사 교차점은 가능한 멀리 떨어져 있다. 1/3 주자직보다 밀집된 주자직은 너무 많은 위사/경사 교차점이 있어 여유 섬유가 불충분하여 체인 톱에 대한 접촉성이 낮을 것이라 생각된다. 1/9 주자직보다 느슨한 주자직은 위사가 체인 톱에 의해 너무 쉽게 직물로부터 빠져 결과적으로 저항성이 불충분하여 체인을 느리게 할 수 없다는 것을 발견하였다.

선밀도가 200 dtex 이상인 아라미드 실이 본 발명에서 유용하다는 것을 발견하였다. 본 발명의 구조물의 실은 직물이 체인에 말려들어 가기 전에 파열되거나 직물에서 뽑이지 않도록 충분한 강도가 있어야 한다. 실의 선밀도는 200 내지 3400 dtex, 바람직하게는 1000 내지 1700 dtex이어야 하며, 이 실내의 필라멘트는 연속적이어야 하며 선밀도는 1 dtex 초과 8dtex 이하, 바람직하게는 1.5 dtex 초과 5 dtex 이하이어야 한다. 충분한 보호를 성취하기 위하여 하한가가 필요하며 무엇보다도 작업의 용이성 때문에 상한가가 필요하다. 명기된 상하가보다 큰 선밀도의 실 또는 필라멘트가 사용될 경우, 직물을 형성하기가 힘들며 형성되더라도 취급하기에 너무 뻣뻣하다.

200 dtex 이상, 바람직하게는 1000 dtex 이상의 실로 제직된 직물을 사용함으로써 제공되는 직물 벌크(fabric bulk) 이외에, 본 발명의 직물은 움직이는 체인에 의해 단지 섬유가 파열되는 것보다는 섬유가 직물로부터 뽑히도록 매우 높은 강도가 있어야 한다. 10 g/dtex 이상, 바람직하게는 15 g/dtex 이상의 비강도, 및 150 내지 2000 g/dtex, 바람직하게는 500 내지 1500 g/dtex의 인장 탄성률이 있는 실을 사용함으로써 필요한 강도가 수득된다. 탄성률이 150 g/dtex 미만일 경우 사용시 섬유 연신이 과도하게 발생하며, 탄성률이 2000 g/dtex 보다 큰 경우 섬유는 실제 사용하기에 너무 뻣뻣하다. 비강도가 10 g/dtex 보다 적을 경우 체인으로 말려들어가기 보다는 직물이 찌져지게 된다. 이들 적용에서 강도는 가장 중요하므로, 이들 섬유에 대한 비강도의 상한가는 없다.

본 발명의 구조물에서 직물은 예를 들어 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드) 이외에, 초고분자량 폴리에틸렌과 같은 사슬연장된 폴리올레핀, 고강도 폴리(비닐 알콜), 폴리(에틸렌 나프탈레이트), 폴리(p-페닐렌 벤조비스옥사졸) 등을 포함한 다양한 고강도 섬유-형성 중합체로부터 제조될 수 있다.

본 발명자들은 보호용 구조물의 인접한 층들이 보호를 위해 가장 필요한 부분에 접합되지 않았을 때 체인 톱에 대한 보호는 향상된다는 것을 발견하였다. 다시 말해, 보호용 구조물은 예를 들어 물질의 몸체를 십자형태로 봉제함으로써, 서로 재봉되지 말아야 한다. 층들을 서로 재봉하면 체인 톱니에 의해 뽑일 수 있는 실의 여유 길이가 감소하게 되어 구조물의 보호 효력이 격감된다는 것을 발견하였다. 직물 층들을 서로 재봉시키거나 다른 방법으로 층의 태 주위를 부착시킬 수 있으나, 체인 톱니와 접촉할 가능성이 있는 부위에서 개별 보호용 물질 층들이 가능한 각각 독립적으로 작용하는 것이 중요하다.

본 발명의 보호용 구조물에서 층들의 바람직한 구조는 상기와 같이 제직된 직물과, 일반적으로 니들링 또는 수력 엉킹에 의한 결합 방법을 사용하여 아라미드 스테이플 섬유로부터 제조된, 펠트 물질과의 교호 층을 포함한다. 펠트는 100 g/m²내지 140 g/m²(3 내지 4 oz/yd²)이며 두께는 1 내지 2.5mm(0.04 내지 0.1 inch)이다. 펠트에 대한 규격은 미국 농무성 산림국의 규격집 6170-4D에 제공되어 있다.

도 2에 관하여 설명하면, 보호용 구조물 (20)은 펠트 층 (22)와 교호상태의 직물 층 (21)을 포함한다. 임의로, 커버 층 (23)이 장식, 안락감, 방수, 또는 다른 바람직한 부수적인 목적을 위해 제공될 수 있다. 커버 층 (23)은 경량의 이너 또는 아우터 쉘 직물(inner or outer shell fabric)이며 체인 톱에 대한 보호를 제공하는 데는 참여하지 않는다.

<검사 방법>

본 발명의 직물 구조물은 ASTM F 1414-92a(하체(다리) 보호용 의류의 체인 톱에 대한 내절단성의 측정에 대한 표준 검사 방법)에 따라 평가된다. 검사 결과는 한계 정지 속도(Threshold Stopping Speed, TSS)로 나타낸다.

특별한 다른 언급이 없는 한, 평가되는 직물 구조물은 미국 농무성 산림국의 규격집 6170-4D에 기술되어 있는 교호 직물/펠트 물질 구조물이며, 펠트 또한 상기 규격집에 기술되어 있는 바와 같다.

<실시예 1>

두 직물을 선밀도 1260 dtex의 연속 필라멘트 아라미드 실로 제직하였다. 실은 21.5 g/dtex의 비강도 및 850 g/dtex의 인장 탄성률을 가졌다. 이들 실내의 필라멘트의 선밀도는 1.65 dtex이었다. 실은 케블라 K-49(Kevlar K-49 등록 상표)란 상표명으로 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니(E. I. du Pont de Nemours and Company)에서 판매되는 것과 동일한 것이다.

직물 중 하나는 중량이 170 g/m²(5 oz/yd²)인 17 X 17 평직이었다. 이 직물은 이번 실시예에 대한 대조 표준 또는 비교물로서 사용되었다.

또다른 직물은 중량이 170 g/m²(5 oz/yd²)인 17 X 17 1/3(4매) 주자직(종종 "Crowfoot Weave"로 불리움)이었다.

상기에서 언급한 규격집 6170-4D의 필요조건을 만족시키는, 즉 파라-아라미드 섬유 스테이플로부터 제조되고 면적 밀도가 약 200 g/m²(3.5 oz/yd²)이며 두께가 약 1.5mm(0.06 inch)인 펠트를 사용하여 검사 구조물을 결집시켰다.

검사 구조물은 상단과 바닥에 있는 커버 층 및 펠트의 두층과 교호된 직물의 두층을 포함하였다. 커버 층은 보통 중량의 나일론 천이었으며, 층들은 단지 층의외변 주위만 서로 연결시켰다. 모든 경우에서, 상단 커버 층아래 첫번째 층은 제직된 아라미드 직물이었다. 한계 정지 속도는 ASTM F1414-92a에 따라 측정되었다.

두 검사 구조물에 대한 한계 정지 속도는 하기와 같이 측정되었다.

시료	(TSS) (m/s)
본 발명물	13.6 내지 15.0
비교물	11.5 내지 12.2

<실시예 2>

다시, 두 직물은 선밀도가 1260 dtex인 연속 필라멘트 아라미드 실로 제직하였다. 이 실내의 필라멘트는 선밀도가 1.65 dtex이었으며, 비강도는 21.5 g/dtex이었고 인장 탄성률은 674 g/dtex이었다. 실은 케블라 K-29(Kevlar K-29 등록 상표)이란 상표명으로 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니(E. I. du Pont de Nemours and Company)에서 판매되는 것과 동일한 것이었다.

직물은 시판용 직물(소위 "그레이그(greige)")에 일반적으로 수반되는 일반 필라멘트 및 실의 모든 가공제가 있는 형태로 사용되었으며, 또한 이들 가공제가 물과 세제를 사용하는 일반 상업 수단으로 섬유로부터 정련된 형태로 사용되었다. 검사는 양쪽 형태를 사용하여 수행하였다.

검사 구조물은 상단과 바닥에 있는 커버 층 및 펠트의 두층과 교호된 직물의 두층을 포함하였다. 커버 층은 보통 중량의 나일론 천이었으며, 층들은 단지 층의 외변 주위만 서로 연결시켰다. 모든 경우에서, 상단 커버 층아래 첫번째 층은 제직된 아라미드 직물이었다. 한계 정지 속도는 ASTM F1414-92a에 따라 측정되었다.

두 검사 구조물에 대한 한계 정지 속도의 측정값은 하기와 같다.

시료	(TSS)(m/s)	향상정도
시료	(TSS)(m/s)	(m/s)	(％)
그레이그
본 발명물	15.5
비교물	12.7	2.4	18.9
정련 후
본 발명물	14.6
비교물	12.3	2.3	18.7

Claims

비강도(tenacity)가 10 g/dtex 이상이고 인장 탄성률이 150 g/dtex 이상인 실로 1/x 주자직(여기서, x는 3 내지 9임)으로 제직된 직물의 다수의 적층을 포함하는, 움직이는 체인 톱날로부터 보호하기 위한 소모성 직물 구조물.
제1항에 있어서, 실이 아라미드 실인 직물 구조물.
제1항에 있어서, 실이 선밀도가 1 내지 8 dtex인 필라멘트로부터 제조된 것인 직물 구조물.
제1항에 있어서, 층이 층의 주변 주위만 단지 서로 연결되어 있는 것인 직물 구조물.
제1항에 있어서, 하나 이상의 펠트 층을 포함하는 직물 구조물.
제5항에 있어서, 직물 층과 펠트 층이 교호되어 있는 직물 구조물.
제6항에 있어서, 펠트가 아라미드 스테이플 섬유로부터 제조된 직물 구조물.
제2항에 있어서, 아라미드 실이 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드) 섬유를 포함하는 것인 직물 구조물.
제1항에 있어서, 직물이 1/3 주자직으로 아라미드 실로부터 제직된 직물 구조물.
제9항에 있어서, 아라미드 실이 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드) 섬유를 포함하는 것인 직물 구조물.