KR100859091B1 - 흡한속건사를 이용한 방진복용 직물의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 생산설비등에서 사용할 수 있는 방진복용 직물로서 특히, 흡한속건사를 이용한 방진복용 직물의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의해 고밀도로 제직된 원단에 염색 및 발수처리공정을 함으로써 방진복용 직물의 기본기능인 파티클의 유출을 방지능과 함께 공기투과도가 우수하여 착용쾌적성이 향상되고, 정전기방지효과가 탁월하며, 항균도도 우수한 방진복용 직물을 제공할 수 있었다.
흡한속건사, 방진복, 정전기, 공기투과도, 발수처리, 항균성

Description

흡한속건사를 이용한 방진복용 직물의 제조방법{Process Of Producing Dust-Proof Clothes For Cleanroom Using Quick-Drying Fiber}
본 발명은 반도체 생산설비등에서 사용할 수 있는 방진복용 직물로서 특히, 흡한속건사를 이용한 방진복용 직물의 제조방법에 관한 것이다.
현산업계에서 첨단제품이 제작되는 생산환경은 첨단제품의 성능과 제조수율의 향상을 위하여 생산공정의 초정밀화와 고순도화 및 무균화 추세에 맞추어 보다 높은 수준의 청정도가 요구된다. 이러한 생산환경은 의학, 제약, 식품, 유전공학 등과 같은 생물학적인 오염을 방지하는 BCR( Bio Clean room ) 계통과 반도체, 전자, 정밀기계, 신소재산업 등과 같은 파티클에 의한 오염을 방지하는 ICR (Industrial Clean Room ) 계통 등의 도입으로 발전되어 왔다. 특히 첨단산업인 반도체 산업과 발전된 생산환경 즉, 청정실은 청정실 내부에 발생되는 파티클을 계속적으로 제거하기 위하여 상측 필터를 통해 청정공기를 공급하고, 이것을 그레이팅 패드의 하측으로 유도함으로써 발생된 파티클과 함께 배출되도록 하는 하향 수직층류 타입의 환경을 이루고 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 엄격한 청정관리가 요구되는 청정실과 더불어 청정실 내에 사용되는 청정실용 소모품 또한 청정도 유지 및 관리 문제에 있어서 중요한 항목으로 부각되고 있다.
이렇게 사용되는 청정실용 소모품 중 작업자가 착용하게 되는 청정실용 방진복은, 작업자의 인체로부터 발생되는 각종 파티클이 작업대상체로 유출되는 것을 차단하여 파티클에 의한 작업대상체의 오염 및 손상을 방지하기 위한 것이다. 이러한 청정실용 방진복의 재질은, 작업자의 착용감과 방진차폐율(Particle Filtration Efficiency) 및 발진성 억제 등의 여러 요건을 고려하여 개발되고 있으며, 통상 작업자의 인체로부터 발생되는 파티클의 유출을 방지하는 것을 주된 목적으로 하여 착용감과 상반된 개념 것 즉, 방진차폐율이 높은 것과 발진성이 낮은 재질의 것이 주로 사용되고 있다.
대한민국특허제663690호에서는 폴리우레탄 필름을 +자형 이형단면사로 된 75D/72F DTY로 1/2능직(TWILL)으로 제직한 직물에 라미네이팅(LAMINATING)하여 청정실용 나노 웹 필름 라미네이팅 방진 원단을 제공하고 있다. 그러나 상기 특허와 같은 폴리우레탄필름을 라미네이팅하는 경우에는 공기투과도가 낮아 착용쾌적감이 떨어지고 후술하는정전기에 대한 대처능력이 없는 문제점이 있다.
방진복용 대전방지원단은 원단재질에 따른 표면전기저항과 함께 마찰대전압이 제어되어 정전기에 의한 위험요소를 적극적으로 제어하면서 동시에 착용자의 피복쾌적성이 향상된 원단을 제공하는 것이 중요하다.
정전기는 여러 산업분야에서 큰 문제점을 야기하고 있는데, 섬유산업에서는 정전기에 의하여 화학섬유가 서로 달라붙거나 반발하여 손상되어 버리고, 전자산업에서는 정전기의 방전이 전자부품의 산화피막에 피해를 주어 전자부품의 품질저하 와 파손의 원인이 될 뿐만 아니라 인화성의 도료나 용제를 사용하고 있는 위험구역의 정전기는 화재 및 폭발을 일으키고 있다.
이러한 정전기에 대한 개선책으로 대한민국실용신안등록제0428672호에서는 경사나 위사에 합성수지 필름에 사이에 금속을 증착시켜 절단하여 형성된 적층사를 일정 간격 배열하되, 마찰대전압이 10 내지 30V, 반감기가 0.1 초 이하인 것을 특징으로 하는 대전방지원단을 제공하고 있다.
그러나 상기 대전방지원단은 대전방지성능은 우수하나 투습도가 낮고 촉감이 좋지 않아 착용쾌적감이 좋지 않은 문제점이 있을 수 있다.
그러므로 본 발명에 의하면 종래기술의 문제점을 해결하여 정전기방지능력이 우수하면서도 항균성, 발수발유기능이 우수하고 착용쾌적성이 우수한 방진복용 직물을 제공하는 것을 기술적과제로 한다.
따라서 본 발명에 의하면, 나일론사를 베이스로 하고 1cm간격으로 폴리에스테르 원착사를 삽입하여 경사로 공급하고, 이형단면 나일론사를 베이스로 하고 1cm간격으로 도전사를 위사로 공급하여 직물을 제직하는 제직공정; 상기 직물을 NaOH 및 정련제로 1차정련한 후 소다회로 2차 래피드 정련하는 전처리공정; 상기 전처리공정후 염액 및 유기항균제로 1욕처리하는 염색ㆍ항균처리공정; 저온발수제와 고온 발수제를 70:30∼63:37의 비율로 혼합한 발수제에 처리하는 발수처리공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡한속건사를 이용한 방진복용 직물의 제조방법이 제공된다.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 방진복용 직물의 제조방법은 크게 제직공정, 전처리공정, 염색ㆍ항균처리공정 및 발수처리공정으로 나뉘어진다.
제직공정은 나일론사를 베이스로 하고 1㎝간격으로 폴리에스테르 원착사를 삽입하여 경사로 공급하고, 이형단면 나일론사를 베이스로 하고 1cm간격으로 도전사를 위사로 공급하여 직물을 제직하는데, 위사로 공급되는 이형단면 나일론사에 의해 흡한속건작용이 부여되어 착용시 쾌적성을 느끼도록 할 수 있다. 상기 경사로 공급되는 나일론사는 70D/34F ∼ 75D/36F이고, 폴리에스테르 원착사는 75D/48F ∼ 70D/34F이며, 위사로 공급되는 이형단면 나일론사는 십자형 이형단면 나일론사로서 70D/48F∼75D/32F이고, 도전사는 모노필라멘트 중에 도전성 카본이 함유된 나일론 또는 폴리에스테르사로서 20D/3F∼60D/6F인 것이 바람직한데, 이로써 방진복용 직물에 영구적인 정전기 방지능을 부여함과 동시에 부드러운 촉감을 유지할 수 있게 된다. 제직밀도는 경사밀도 151∼159본/인치 × 위사밀도 82∼92본/인치의 고밀도로 하여야 파티클의 유출을 방지할 수 있으며, 쾌적성을 느낄 수 있는 공기투과도를 갖게된다.
이후 상기 직물을 NaOH 및 정련제로 1차정련한 후 소다회로 2차 래피드 정련 하는 전처리공정을 하게 되는데, 종래의 래피드 전처리에 비해 작업효율이 향상되고, 로프상 진행에 따른 불균일을 방지할 수 있다.
전처리공정후, 염액 및 유기항균제로 1욕처리하는 염색ㆍ항균처리공정을 하게 되는데, 기존에는 염색후 배수ㆍ급수하고 항균제처리를 하는 2욕단계 혹은 염색 후 냉각ㆍ항균제 투입ㆍ승온ㆍ레벨링ㆍ냉각 방식이었으나, 본 발명에서는 염색과 동시에 항균처리를 하는 1욕처리를 함으로써 작업능률 및 에너지절감을 할 수 있다. 염료는 널리 사용되고 있는 산성염료를 사용하고, 조제또한 널리 사용되고 있는 산성염료 균염제 2%, 유안(황산암모늄) 3g/ℓ를 혼합하여 105℃×40min동안 염색한다.
상기 공정후, 저온발수제와 고온발수제를 70:30∼63:37의 비율로 혼합한 발수제로 패딩한 후 큐어링(Curing)하는 발수처리공정을 하여 본 발명의 방진복용 직물을 제조하게 되는데, 상기 저온발수제는 합성섬유용 불소알킬계 발수발유제로서 큐어링 온도가 150∼170℃이고, 고온발수제는 내구성 증진제를 포함하는 불소계 폴리머분산액으로서 큐어링 온도가 180∼200℃인 것을 사용하고 저온발수제와 고온발수제를 70:30∼63:37의 비율로 혼합함으로써 경제성을 가지면서 저온 발수제 단독 사용시와 동일한 발수효과를 나타낼 수 있다.
이렇게 제조된 방진복용 직물은 완전한 발수성능을 100으로 볼 때 20회 세탁 후에도 80정도의 우수한 발수성능을 유지할 수 있다.
이하 다음의 실시 예에서는 본 발명의 흡한속건사를 이용한 방진복용 직물의 제조방법에 대한 비한정적인 예시를 하고 있다.
[실시예 1]
70D/34F 나일론사(에어로쿨, 효성)를 베이스로 하고 1cm간격으로 75D/48F 폴리에스테르 원착사(효성산)를 삽입하여 경사로 공급하고, 70D/48F 이형단면 나일론사(에어로쿨, 효성산)를 베이스로 하고 1cm간격으로 60D/6F 도전사(코로나, 효성산)를 위사로 공급하여 직물밀도 경사 151본/인치 × 위사 92본/인치로 평직의 직물을 제직한 후, NaOH 15g/ℓ 및 정련제(Tanawet BC, 시브론사산) 15g/ℓ 로 98℃× 3bath × 60yds/min로 연속정련하여 1차정련한 후 소다회 3g/ℓ× 98℃× 30min로 2차 래피드 정련하여 전처리공정을 한 후, 염액(Nylosan BLUE N-BLN, Nylosan N-2RN, Optilan Golden Yellow MF-RL(Clariant(swiss산)), 105℃×40min) 및 유기항균제(Tinosan AM-20 , Huntsman사산)2%의 1욕에서 염색ㆍ항균처리한 후, 저온발수제(올레오포볼 7713, CIBA사산)와 고온발수제(올레오포볼 SLA-01, CIBA사산)를 63:37의 비율로 혼합한 발수제에 70% 픽업율로 패딩하고, 110∼130℃에서 건조시킨 후, 180℃에서 45초간 큐어링하여 방진복용 직물을 제조하였다.
[비교예]
위사를 일반 Nylon사를 사용하여 제직하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 직물을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예에 의해 얻어진 원단을 하기 시험방법에 의해 성능평가를 실시하고 그 결과를 하기 표 1∼3에 나타내었다.
구 분 공기투과도(cfm) 시험방법
실시예 1 48.5 ASTM D737
비교예 1 26.9 상동
구 분 마찰대전압(Kv) 시험방법
실시예 1 cotton :0.53 JIS L 1094
wool :0.57
비교예 1 cotton :1.40 상 동
wool :1.00
구 분 항균도(halo,mm) 시험방법
실시예 1 유(8.7) AATCC 147
비교예 1 유(9.0) 상동
상기 표 1에서와 같이 비교예에 비하여 실시예 1의 직물은 공기투과도가 우수하여 착용쾌적성이 향상되었고, 면과 울에 대한 마찰대전압도 월등히 낮아 정전기방지효과가 탁월함을 알 수 있었으며, 항균도도 우수하게 나타남을 알 수 있었다.
본 발명에 의하면 고밀도로 제직된 원단에 염색 및 발수처리공정을 함으로써 방진복용 직물의 기본기능인 파티클의 유출을 방지할 수 있는 동시에 흡한속건사의 사용 및 이에 부합하는 처리를 함으로써 쾌적성을 느낄 수 있는 공기투과도가 우수하여 착용쾌적성이 향상되고, 면과 울에 대한 마찰대전압도 월등히 낮아 정전기방지효과가 탁월하며, 항균도도 우수한 방진복용 직물을 제공할 수 있었다.

Claims (3)

  1. 나일론사를 베이스로 하고 1cm간격으로 폴리에스테르 원착사를 삽입하여 경사로 공급하고, 이형단면 나일론사를 베이스로 하고 1cm간격으로 도전사를 위사로 공급하여 직물을 제직하는 제직공정;
    상기 직물을 NaOH 및 정련제로 1차정련한 후 소다회로 2차 래피드 정련하는 전처리공정;
    상기 전처리공정후 염액 및 유기항균제로 1욕처리하는 염색ㆍ항균처리공정;
    저온발수제와 고온발수제를 70:30∼63:37의 비율로 혼합한 발수제에 처리하는 발수처리공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡한속건사를 이용한 방진복용 직물의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 경사로 공급되는 나일론사는 70D/34F∼75D/36F이고, 폴리에스테르 원착사는 75D/48F ∼ 70D/34F이며, 위사로 공급되는 이형단면 나일론사는 십자형 이형단면 나일론사로서 70D/48F∼75D/32F 이고, 도전사는 모노필라멘트 중에 도전성 카본이 함유된 나일론 또는 폴리에스테르사로서 20D/3F∼60D/6F이고, 경사밀도 151∼159본/인치 × 위사밀도 82∼92본/인치의 밀도로 제직한 것을 특징으로 하는 흡한속건사를 이용한 방진복용 직물의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 저온발수제는 합성섬유용 불소알킬계 발수발유제로서 큐어링 온도가 150∼170℃이고, 고온발수제는 내구성 증진제를 포함하는 불소계 폴리머 분산액으로서 큐어링 온도가 180∼200℃인 것을 특징으로 하는 흡한속건사를 이용한 방진복용 직물의 제조방법.
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