상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 위장직물은 섬도 50데니어에서 150데니어, 비저항이 10-1~10-2 Ω·cm의 범위를 갖는 무전해 도금 전도성 원사와 폴리에스터 또는 나일론사의 합섬섬유를 교락(Interlacing)에 의해 합사하여 섬도 140데니어에서 650데니어로 한 혼합사로 이루어진 원단으로서, 상기 혼합사 중 섬도 300데니어 이상의 혼합사는 2.54cm당 9가닥 ~ 12가닥의 밀도로 하여 경사 및 위사로 구성하고, 상기 혼합사 중 섬도 150데니어 이하의 혼합사는 바탕사로 구성하여 경편직기에 의해 X-Flat 또는 S-Flat 조직으로 직조하여 중량이 40g/㎡ ~ 80g/㎡의 범위를 갖는 원단과, 상기 원단 상에 도포된 우레탄 수지 혼합물, 아크릴 수지혼합물 또는 염화비닐 수지혼합물의 열가소성 수지 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 무전해 도금 섬유를 이용한 위장직물의 중량은 100g/㎡ ~ 140g/㎡의 범위를 갖는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게는 상기 무전해 도금 섬유를 이용한 위장직물의 이화학적 특성은 미군사 규격MIL-PRF-53134를 충족하고, 주파수 6± 1, 10± 1, 17± 1, 35± 1, 94± 1 GHz 레이다파 영역에서 일방송신에 의한 레이더 쇠쇄율을 측정했을 때 3dB(투과율 50% 이하)이상의 감쇠율을 가지며, 파장 3~5㎛ 및 8~15㎛의 적외선 영 역에서 투과도가 50% 이하인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 위장직물은 섬도 50~200데니어의 나일론 또는 폴리에스터의 합섬 멀티필라멘트사로 된 바탕사와, 섬도 300~750데니어의 나일론 또는 폴리에스터의 고강력사로 된 경사 및 위사로서 경사 및 위사의 밀도를 2.54cm당 9 ~ 12가닥으로 하여 경편직기를 이용하여 X-flat 또는 S-flat 조직의 원단을 직조하고, 상기 원단 표면에 무전해 도금공정으로 니켈, 구리, 철 등의 전도성 금속을 침착시켜 표면저항이 600ohm/sq 이하, 중량이 40g/㎡ ~ 80g/㎡의 범위를 갖는 전도성 합섬원단과, 상기 전도성 합섬원단 상에 도포된 우레탄 수지 혼합물, 아크릴 수지혼합물 또는 염화비닐 수지혼합물의 열가소성 수지 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 무전해 도금 섬유를 이용한 위장직물의 중량은 100g/㎡ ~ 140g/㎡의 범위를 갖는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게는 상기 무전해 도금 섬유를 이용한 위장직물의 이화학적 특성은 미군사 규격MIL-PRF-53134를 충족하고, 주파수 6± 1, 10± 1, 17± 1, 35± 1, 94± 1 GHz 레이다파 영역에서 일방송신에 의한 레이더 쇠쇄율을 측정했을 때 3dB(투과율 50% 이하)이상의 감쇠율을 가지며, 파장 3~5㎛ 및 8~15㎛의 적외선 영역에서 투과도가 50% 이하인 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계 에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무전해 도금 전도성 원사가 혼입된 위장직물의 구성도이고, 도 2는 도 1의 무전해 도금 원사 혼입사의 구성도이다.
본 발명에 적용된 무전해 도금이란 합섬섬유의 특성을 상실하지 않고, 전도성을 부여하는 화학적 도금방법으로 통상 합섬섬유를 수산화나트륨 및 비이온계면활성제가 포함된 용액에서 침지 처리하여 불순물을 제거하고, 강알칼리 또는 강산 용액에서 섬유표면을 에칭 처리한 다음, 염화팔라듐, 염화주석, 염화칼륨 등과 염산 혼합용액에서 침지하고, 수세한 후 잔류 주석, 칼륨 등은 알칼리용액으로 침지 제거한다. 여기에 황산구리, 염화니켈, 황산철 등이 포함된 수산화나트륨, 롯셀염, 포름알데히드 혼합용액에 침지하고 수세, 건조하여 섬유표면에 전도성을 띄는 금속막이 형성되게 하는 섬유 가공방법이다. 이와 같은 무전해 도금원사를 사용한 원단은 도금에 사용한 금속원소의 종류 및 도금 량에 따라 전도성 제어는 물론이고, 기재 섬유의 굵기에 따라 두께, 중량 제어가 용이하며, 합섬섬유의 특성을 그대로 지니고 있으므로 이를 이용한 원단의 제직에도 기존의 다양한 제직기 사용이 가능함으로 섬유상의 특성 위장물질을 제조하는데 매우 유용한 방법이다.
도 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전해 도금 섬유를 이용한 위장직물(1)은 경편직기에 의해 직조된 원단(4)과 상기 원단(4) 상에 도포된 열가소성 혼합물(3)을 포함한다. 상기 열가소성 혼합물(3)은 우레탄 수지 , 아크릴 수지 또는 염화비닐 수지 등을 기재로하는 혼합물이다. 예를 들어 열가소성 우레탄 수지 혼합물에는 카본블랙, 흑연, 방염제, 방미제, 분산제, 레벨 링제, 용제 및 기타 충전재 등이 포함되어 있다. 상기 원단(4)은 혼합사(2)를 사용하여 경편직기에 의해 X-Flat 또는 S-Flat 조직으로 직조되는데, 상기 혼합사(2)는 섬도 50데니어에서 150데니어, 비저항이 10-1~10-2 Ω·cm 범위를 가진 무전해 도금 전도성 원사(8)와 폴리에스터 또는 나일론사 등의 합섬섬유(9)를 교락(Interlacing)에 의해 합사하여 섬도 140데니어에서 650데니어로 제조하고(도 2 참조), 이러한 혼합사 중 섬도 300데니어 이상의 혼합사는 2.54cm당 9가닥 ~ 12가닥의 밀도로 하여 경사(5) 및 위사(6)로 구성하고, 섬도 150데니어 이하의 혼합사는 바탕사(7)로 구성하여 특정의 X-Flat 또는 S-Flat 조직으로 직조된다.
또한 상기 원단(4)의 중량은 40g/㎡ ~ 80g/㎡의 범위로 하는 것이 바람직한데, 이는 원단의 중량이 40g/㎡ 미만일 경우 섬유상의 위장망 소재로서 요구되는 이화학적 물성 중 인장강도, 인열강도, 파열강도와 같은 내구성이 부족하고, 80g/㎡ 초과할 경우 중량이 증가하여 운용상의 불편을 초래하는 문제를 갖기 때문이다. 또한 본 발명에 따른 무전해 도금 섬유를 이용한 위장직물의 중량은 100g/㎡ ~ 140g/㎡의 범위로 하는 것이 바람직한데, 이는 군용 위장망으로서의 기본 물성 중 중량은 중요한 규제항목으로 100g/㎡ 미만일 경우 기능상의 기본 물성을 만족하기 어려우며 140g/㎡을 초과 할 경우 필요 이상의 과중량으로서 문제를 내포하기 때문이다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 무전해 도금 섬유를 이용한 위장직물의 이화학적 특성은 미군사규격 MIL-PRF-53134을 충족하고, 주파수 6± 1, 10± 1, 17± 1, 35± 1, 94± 1 GHz 레이다파 영역에서 일방송신에 의한 레이더 감쇠율을 측 정했을 때 3dB(투과율 50% 이하)이상의 감쇠율을 가지며, 파장 3~5㎛ 및 8~15㎛의 적외선 영역에서 투과도가 50% 이하인 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무전해 도금 전도성 원단으로 제조된 위장직물의 구성도이다. 도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 위장직물(11)은 무전해 도금공정으로 제조된 전도성 합섬원단(12)과 도포된 열가소성 혼합물(13)을 포함한다. 상기 열가소성 혼합물(13)은 일 실시예와 같은 수지혼합물을 사용하였다.
무전해 도금공정으로 제조된 전도성 합섬원단(12)은 섬도 50~200데니어의 나일론 또는 폴리에스터 등 합섬 멀티필라멘트사로 된 바탕사(17)와, 섬도 300~750데니어의 나일론 또는 폴리에스터 등 고강력사로 된 경사(15) 및 위사(16)로 구성되고, 경사 및 위사의 밀도는 2.54cm당 9 ~ 12가닥으로 하여 경편직기를 이용하여 X-flat 또는 S-flat 조직으로 원단을 직조하고, 직조된 원단(14) 표면에 무전해 도금공정으로 니켈, 구리, 철 등의 전도성 금속을 침착시켜 표면저항이 600ohm/sq 이하를 가지도록 하였다.
이하 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 설명한다.
[실시예 1]
원단은 아크릴로니트릴을 주원료로 한 아크릴 섬유에 황산구리를 반응시킨 무전해 도금 원사로서 비저항 10-1~10-2 Ω·cm, 섬도 75데니어(상품명: 한일합섬 ELEX)인 도전성 원사와 폴리에스터 멀티필라멘트 68denier를 교락(interlacing)에 의해 총섬도 143데니어로 합사하여 바탕사로 하고, 위의 무전해 도금원사 75데니어 2가닥과 폴리에스터 멀티필라멘트 300데니어 고강력사를 교락에 의해 총섬도 450데니어로 합사하고 이를 경사 및 위사로 하여 경편직기에서 경사밀도는 2.54cm당 9가닥으로하고, 위사밀도는 2.54cm당 10가닥으로 하여 X-Flate 조직으로하여 무게 약 59g/㎡되게 제직하였다. 이 원단을 열가소성 우레탄 수지에 카본블랙, 흑연, 방염제, 방미제, 분산제, 레벨링제, 용제 및 기타 충전재가 포함된 도포혼합물로 침지 코팅하여 가공 총중량 125g/㎡이 되는 무전해 도금 섬유를 이용한 위장직물을 제조하였다.
[실시예 2]
원단은 아크릴로니트릴을 주원료로 한 아크릴 섬유에 황산구리를 반응시킨 무전해 도금 원사로서 비저항 10-1~10-2 Ω·cm, 섬도 150데니어(상품명: 한일합섬 ELEX)인 도전성 원사를 바탕사로 하고, 실시예 1의 무전해 도금원사 75데니어 2가닥과 폴리에스터 멀티필라멘트 300데니어 고강력사를 교락(interlacing)에 의해 총섬도 450데니어로 합사하고 이를 경사 및 위사로 하여 경편직기에서 경사밀도는 2.54cm당 9가닥으로 하고, 위사밀도는 2.54cm당 10가닥으로 하여 X-Flate 조직으로하여 무게 약 60g/㎡되게 제직하였다. 이 원단을 열가소성 우레탄 수지에 카본블랙, 흑연, 방염제, 방미제, 분산제, 레벨링제, 용제 및 기타 충전재가 포함된 도포혼합물로 침지 코팅하여 가공 총중량 126g/㎡이 되는 위장물질을 제조하였다.
상기 실시예 1 및 실시예 2에 의해 제조된 무전해 도금 섬유를 이용한 위장 직물에 대한 위장성능 및 이화학적 물성평가의 시험방법과 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
[표 1]
항 목 |
시험방법 |
물성평가 결과 |
실시예1 |
실시예2 |
원단의 면저항 (ohm/sq) |
Concentric probe meter |
354 |
280 |
레이더 감쇠율 (dB) |
One way transmmision |
주파수 감쇠율 6±1GHz; 5.35 10±1GHz; 7.51 17±1GHz; 6.69 35±1GHz; 6.82 94±1GHz; 4.41 |
주파수 감쇠율 6±1GHz; 5.62 10±1GHz; 8.24 17±1GHz; 7.05 35±1GHz; 7.21 94±1GHz; 5.02 |
열 투과율 (%) |
MIL-PRF-53134 |
SW(3~5㎛) ; 32 LW(8~12㎛); 38 |
SW(3~5㎛) ; 34 LW(8~12㎛); 35 |
파열 강도 |
KS K 0350 |
40.8 kgf |
41.2 kgf |
인장 강도 |
KS K 0520 |
44.4 kgf |
44.7 kgf |
방 연 성 |
KS K 0585 |
60% 타기전 자기소화 |
60% 타기전 자기소화 |
방 미 성 |
AATCC30, test method III |
곰팡이 흔적 없음 |
곰팡이 흔적 없음 |
상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 위장망으로 요구되는 감쇠율을 미군사규격서에서 3dB이상으로 규정하고 있는 바, 본 실시예에서 제조한 무전해 도금 섬유를 이용한 위장직물은 4.41~8.24dB로 규정 이상의 감쇠율을 나타내었고, 센티미터 파장 영역(주파수;6, 10, 17± 1GHz) 뿐만 아니라 밀리미터 파장영역(주파수; 35, 94± 1GHz)에서도 효과적인 감쇠율을 나타내었다. 이와 같은 위장 성능뿐만 아니라, 파열강도, 인장강도, 방연성 및 방미성 등의 이화학적 물성에서도 위장 소재로서의 적용하기에 충분히 만족할 만한 결과를 얻을 수 있었다.
[실시예 3]
폴리에스터 멀티필라멘트사, 섬도 150데니어를 바탕사로 하고, 폴리에스터 멀티필라멘트 고강력사, 500데니어를 경사 위사로 하여 경편직기에서 경사 및 위사 밀도를 2.54cm당 9가닥으로 하여 무게 60g/㎡의 니트상 합섬 섬유 원단을 제직한다. 이 원단에 무전해 도금공정에 의해 금속 니켈을 원단 중량의 3% 정도 침착하도록 가공하여 전도성을 부여한다. 이 도금 원단을 다시 열가소성 우레탄 수지에 카본블랙, 흑연, 방염제, 방미제, 분산제, 레벨링제, 용제 및 기타 충전재가 포함된 도포 혼합물로 침지 코팅 및 열풍 건조하여 가공 총중량 126g/㎡이 되는 무전해 도금 섬유를 이용한 위장직물을 제조하였다.
[실시예 4]
폴리에스터 멀티필라멘트사, 섬도 150데니어를 바탕사로 하고, 폴리에스터 멀티필라멘트 고강력사, 500데니어를 경사 위사로 하여 경편직기에서 경사 및 위사 밀도를 2.54cm당 9가닥으로 하여 무게 60g/㎡의 니트상 합섬 섬유 원단을 제직한다. 이 원단에 무전해 도금공정에 의해 니켈-구리를 원단 중량의 5%정도 침착하도록 가공하여 전도성을 부여한다. 이 도금 원단을 다시 열가소성 우레탄 수지에 카본블랙, 흑연, 방염제, 방미제, 분산제, 레벨링제, 용제 및 기타 충전재가 포함된 도포 혼합물로 침지 코팅 및 열풍 건조하여 가공 총중량 126g/㎡이 되는 무전해 도금 섬유를 이용한 위장직물을 제조하였다.
상기 실시예 3 및 실시예 4에 의해 제조된 무전해 도금 섬유를 이용한 위장직물에 대한 위장성능 및 이화학적 물성평가의 시험방법과 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.
[표 2]
항 목 |
시험방법 |
물성평가 결과 |
실시예 3 |
실시예 4 |
원단의 면저항 (ohm/sq) |
Concentric probe meter |
309 |
238 |
레이더 감쇠율 (dB) |
One way transmmision |
주파수 감쇠율 6±1GHz; 12.22 10±1GHz; 11.02 17±1GHz; 8.95 35±1GHz; 11.30 94±1GHz; 5.65 |
주파수 감쇠율 6±1GHz; 11.81 10±1GHz; 11.52 17±1GHz; 9.23 35±1GHz; 11.25 94±1GHz; 5.87 |
열 투과율 (%) |
MIL-PRF-53134 |
SW(3~5㎛); 35 LW(8~12㎛); 40 |
SW(3~5㎛); 33 LW(8~12㎛); 39 |
파열 강도 |
KS K 0350 |
41.3 kgf |
41.5 kgf |
인장 강도 |
KS K 0520 |
43.2 kgf |
44.2 kgf |
방 연 성 |
KS K 0585 |
60% 타기전 자기소화 |
60% 타기전 자기소화 |
방 매 성 |
AATCC30, test method III |
곰팡이 흔적 없음 |
곰팡이 흔적 없음 |
상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 위장망으로 요구되는 감쇠율을 미군사규격서에서 3dB이상으로 규정하고 있는 바, 본 실시예에서 제조한 무전해 도금 섬유를 이용한 위장직물은 5.65~12.22dB로 규정 이상의 감쇠율을 나타내었고, 센티미터 파장 영역(주파수;6, 10, 17± 1GHz) 뿐만 아니라 밀리미터 파장영역(주파수; 35, 94± 1GHz)에서도 효과적인 감쇠율을 나타내었다. 이와 같은 위장 성능뿐만 아니라, 파열강도, 인장강도, 방연성 및 방미성 등의 이화학적 물성에서도 위장 소재로서의 적용하기에 충분히 만족할 만한 결과를 얻을 수 있었다.
본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 제조와 분석실험 가운데 몇 개를 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.