KR101097376B1 - 아라미드 스펀레이스 부직포 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 보다 향상된 강도 및 우수한 열차단성을 나타내는 아라미드 스펀레이스 부직포에 관한 것이다.
상기 아라미드 스펀레이스 부직포는, 파라-아라미드 단섬유의 10~100 중량%와 메타-아라미드 단섬유의 0~90 중량%를 포함하고, 공기투과도가 40~200cm3/cm2/sec이고, 평균 기공 크기가 20~50㎛인 것이다.
아라미드, 부직포, 피브릴화, 공기투과도, 평균 기공 크기, 강도, 열차단성

Description

아라미드 스펀레이스 부직포{ARAMID SPUNLACED NONWOVEN FABRICS}
본 발명은 보다 향상된 강도 및 우수한 열차단성을 나타내는 아라미드 스펀레이스 부직포에 관한 것이다.
소각장, 금속 공장 또는 유리 공장과 같이 고온의 배기 가스가 배출되는 산업 현장에서는, 위 배기 가스에 포함된 분진 등을 거르기 위해 산업용 내열성 필터가 널리 사용되고 있다. 또한, 이들 산업 현장에서는 고온의 환경 하에서의 작업이 요구되기 때문에, 작업자의 보호를 위한 산업용 내열복이 사용되고 있다.
종래에는 이러한 산업용 내열성 필터 등으로서 유리 섬유로 이루어진 것을 일반적으로 사용하였다. 그러나, 유리 섬유는 충분한 내열성 또는 강도를 가지지 못하기 때문에, 유리 섬유로 이루어진 산업용 내열성 필터 등을 장기간 사용하면, 이러한 필터 등이 부서져 충분한 내구성 및 수명을 가지지 못할 뿐 아니라 경우에 따라 2차 오염을 발생시키기도 하는 단점이 있었다.
이에 충분한 강도 및 내열성을 나타내는 재료를 사용하여 상기 산업용 내열성 필터 등을 제공함으로서, 상술한 유리 섬유의 단점을 해결하기 위한 다양한 시도 및 연구가 이루어져 왔다.
이 중에서도, 방향족 폴리아미드계 섬유인 아라미드 섬유를 사용하여 상기 산업용 내열성 필터 등을 제공하려는 시도가 이루어진 바 있다. 특히, 아라미드 섬유는 비교적 우수한 내열성을 나타내며, 이러한 아라미드 섬유 중에서 파라-아라미드 섬유는 어느 정도의 내열성 및 비교적 우수한 강도를 나타내고, 메타-아라미드 섬유는 강도는 낮으나 우수한 내열성을 나타내기 때문에, 이러한 아라미드 섬유를 사용해 제조된 부직포를 상기 산업용 내열성 필터 등에 적용하려는 시도가 이루어진 바 있다.
그러나, 이러한 아라미드 부직포의 강도나 기공 크기 및 열차단성은 아직까지 충분한 수준에 이르지 못하고 있으며, 이로 인해 보다 우수한 강도, 작은 기공 크기 및 뛰어난 열차단성을 나타내는 아라미드 부직포 또는 이의 제조 방법이 계속적으로 요청되고 있다.
본 발명은 보다 향상된 강도 및 우수한 열차단성을 나타내는 아라미드 스펀레이스 부직포를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 파라-아라미드 단섬유의 10~100 중량%와 메타-아라미드 단섬유의 0~90 중량%를 포함하고, 공기투과도가 40~200cm3/cm2/sec이고, 평균 기공 크기가 20~50㎛인 아라미드 스펀레이스 부직포를 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 아라미드 스펀레이스 부직포에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 아라미드 스펀레이스 부직포는 파라-아라미드 단섬유의 10~100 중량%와 메타-아라미드 단섬유의 0~90 중량%를 포함하고, 공기투과도가 40~200cm3/cm2/sec이고, 평균 기공 크기가 20~50㎛인 것이다.
이러한 아라미드 스펀레이스 부직포는 파라-아라미드 단섬유가 피브릴화됨에 따라 공기투과도가 낮으며 보다 작은 크기의 기공이 형성된 것이다. 후술하는 실시예를 통해서도 확인되는 바와 같이, 본 발명자들의 실험 결과, 놀랍게도 파라-아라미드 단섬유가 충분히 피브릴화되어 위와 같은 범위의 낮은 공기투과도 및 작은 크기의 기공을 가지게 된 아라미드 스펀레이스 부직포는 보다 향상된 인장 강도 또는 인열 강력 등의 강도를 나타냄이 밝혀졌다. 또한, 이러한 아라미드 스펀레이스 부 직포는 우수한 내열성을 나타낼 뿐만 아니라, 낮은 공기투과도를 나타냄에 따라 고온의 환경에서도 열을 잘 전달시키지 않으므로(즉, 우수한 열차단성을 가지므로) 산업용 내열성 필터 또는 산업용 내열복 등에 바람직하게 적용될 수 있음이 밝혀졌다.
상기 아라미드 스펀레이스 부직포는 기본적으로 파라-아라미드 단섬유를 필수적으로 포함하고 메타-아라미드 단섬유를 선택적으로 포함한다. 이는 피브릴화를 일으키는 파라-아라미드 단섬유와는 달리 메타-아라미드 단섬유는 피브릴화를 일으키지 않기 때문으로, 메타-아라미드 단섬유만을 포함하는 아라미드 스펀레이스 부직포는 피브릴화에 따른 강도 향상 효과를 기대하기 어렵다.
또한, 상기 아라미드 스펀레이스 부직포는 상기 파라-아라미드 단섬유의 10~100 중량%와 메타-아라미드 단섬유의 0~90 중량%를 포함하는데, 이중에서도 파라-아라미드 단섬유의 50~100 중량%와 메타-아라미드 단섬유의 0~50 중량%를 포함할 수 있고, 파라-아라미드 단섬유의 50 중량%와 메타-아라미드 단섬유의 50 중량%를 포함할 수 있다.
본 발명자들의 실험 결과, 상기 아라미드 스펀레이스 부직포에 포함된 파라-아라미드 단섬유의 함량이 증가할수록 피브릴화되는 정도가 의 증가에 따라 상기 아라미드 스펀레이스 부직포의 강도(예를 들어, 인장 강도)가 대체로 향상되는 경향이 있고, 다만, 파라-아라미드 단섬유의 함량이 50 중량%를 초과하는 경우 섬유 배열 방향(MD 방향)의 강도는 약간 저하되고 수직 방향(CD 방향)의 강도는 계속 향상됨이 확인되었다. 따라서, 상기 아라미드 스펀레이스 부직포는 파라-아라미드 단 섬유의 50~100 중량%와 메타-아라미드 단섬유의 0~50 중량%를 포함함이 바람직하고, 파라-아라미드 단섬유의 50 중량%와 메타-아라미드 단섬유의 50 중량%를 포함함이 보다 바람직하다.
그리고, 상기 아라미드 스펀레이스 부직포는 기본적으로 파라-아라미드 단섬유 및 선택적으로 메타-아라미드 단섬유를 포함하지만, 이외에도 다른 종류의 아라미드계 섬유를 포함할 수도 있고, 상기 파라-아라미드 단섬유 또는 메타-아라미드 단섬유를 포함한 아라미드계 섬유를 주로 포함하면서 다른 종류의 섬유를 더 포함할 수도 있다.
또한, 상기 아라미드 스펀레이스 부직포는 통상적으로 사용되는 파라-아라미드 단섬유 또는 메타-아라미드 단섬유, 예를 들어, 25~100mm의 평균 길이 및 5~20㎛의 평균 두께를 가진 파라-아라미드 단섬유 또는 메타-아라미드 단섬유를 포함할 수 있다.
한편, 상기 아라미드 스펀레이스 부직포는 40~200cm3/cm2/sec의 공기투과도를 가지며, 20~50㎛의 평균 기공 크기를 가지며, 더 나아가, 50~150cm3/cm2/sec의 공기투과도를 가지며, 30~40㎛의 평균 기공 크기를 가질 수도 있다. 이러한 아라미드 스펀레이스 부직포는 제조 과정에서 이에 포함된 파라-아라미드 단섬유가 충분히 피브릴화되어 상기한 바와 같은 범위의 낮은 공기투과도 및 감소된 크기의 기공을 가지게 되는 바, 이에 따라, 보다 향상된 강도, 작은 기공 크기 및 우수한 열차단성을 나타낸다.
또한, 상기 아라미드 스펀레이스 부직포는 0.05~0.2g/cm3의 밀도 및 0.60~1.90mm의 후도를 가질 수 있다. 상기 아라미드 스펀레이스 부직포가 이러한 범위의 밀도 및 후도를 가짐에 따라, 산업용 내열성 필터 또는 산업용 내열복 등에 적용되기에 적합한 후도(두께)를 가지면서도 우수한 강도, 작은 기공 크기 및 열차단성을 나타낼 수 있다.
상술한 범위의 제반 특성을 가진 아라미드 스펀레이스 부직포는 보다 향상된 강도를 나타낼 수 있는데, 보다 구체적으로, 상기 아라미드 스펀레이스 부직포는 섬유 배열 방향(MD 방향)의 인장 강도가 0.30~0.55kgf/mm2에 이르고, 수직 방향(CD 방향)의 인장 강도가 0.25~0.80kgf/mm2에 이를 수 있다. 또한, 상기 아라미드 스펀레이스 부직포는 섬유 배열 방향(MD 방향)에서의 인열 강력이 3.50~7.50kgf에 이르고 파단일이 430~1150kgf·mm에 이르며, 수직 방향(CD 방향)에서의 인열 강력이 3.50~6.50kgf에 이르고 파단일이 830~1600kgf·mm에 이를 정도로 우수한 강도를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 아라미드 스펀레이스 부직포는 이렇게 우수한 강도와 함께 뛰어난 내열성을 나타낼 뿐만 아니라, 40~200cm3/cm2/sec의 낮은 공기투과도를 나타냄에 따라 고온의 환경에서도 열을 잘 전달시키지 않으므로(즉, 우수한 열차단성을 나타내므로) 산업용 내열성 필터 또는 산업용 내열복 등에 바람직하게 적용될 수 있다.
한편, 상술한 아라미드 스펀레이스 부직포는, 예를 들어, 파라-아라미드 단 섬유의 10~100 중량%와 메타-아라미드 단섬유의 0~90 중량%를 포함하는 아라미드 섬유를 개섬하여 웹을 형성하고, 상기 웹을 워터펀치하여 제조할 수 있다. 이때, 상기 워터펀치는 70~350bar의 수압으로 물을 공급하여 진행할 수 있다.
즉, 이러한 제조 방법에 따르면, 통상적인 부직포의 제조 방법에 따라 상기 아라미드 섬유를 개섬(카딩)하여 웹을 형성한 후에, 상기 웹을, 예를 들어, 70~350bar의 수압으로 워터펀치한다. 이러한 워터펀치 공정에서, 상기 아라미드 섬유에 포함된 파라-아라미드 단섬유가 충분히 피브릴화될 수 있다. 이로 인해, 40~200cm3/cm2/sec의 공기투과도 및 20~50_㎛의 평균 기공 크기를 가짐에 따라 보다 향상된 강도, 작은 기공 크기 및 우수한 열차단성을 나타내는 본 발명의 아라미드 스펀레이스 부직포가 제조될 수 있다.
이러한 제조 방법에서, 상기 웹을 형성한 후 워터펀치하기 전에 상기 웹을 니들펀치하는 공정을 더 진행할 수도 있다. 이러한 니들펀치 공정의 부가에 의해 상기 파라-아라미드 단섬유의 피브릴화 정도를 더욱 높일 수 있으므로, 더욱 낮은 공기투과도 및 작은 크기의 기공을 가짐에 따라 더욱 향상된 강도 및 열차단성 등을 나타내는 아라미드 스펀레이스 부직포가 제조될 수 있다. 이러한 니들펀치 공정의 구체적인 진행 방법 및 조건은 통상적인 아라미드 스펀레이스 부직포의 제조 방법에 따른다.
또한, 상기 제조 방법에서, 상기 워터펀치 공정에서는, 먼저, 상기 웹을 50~150bar의 수압으로 예비적으로 워터펀치하고 나서(예비 워터펀치), 70~350bar의 수압으로 워터펀치할 수 있고(메인 워터펀치), 이때, 상기 메인 단계에서는 상기 예비 단계에서보다 높은 수압으로 워터펀치한다. 이와 같이, 낮은 수압으로 상기 웹을 워터펀치하는 예비 워터펀치 공정을 먼저 진행함으로서, 갑자기 높은 수압으로 상기 웹을 워터펀치함으로서 상기 웹을 이루는 아라미드 섬유가 유실되거나 손상되는 것을 억제할 수 있고 상기 메인 워터펀치 공정에서 상기 파라-아라미드 단섬유가 효과적으로 피브릴화되게 할 수 있다.
그리고, 상기 제조 방법에서, 상기 워터펀치 공정에서는 상기 웹의 양면에서 워터펀치함이 바람직하다. 이로서, 상기 파라-아라미드 단섬유의 피브릴화 정도를 더욱 높일 수 있으므로, 더욱 낮은 공기투과도 및 작은 크기의 기공을 가짐에 따라 더욱 향상된 강도 및 열차단성을 나타내는 아라미드 스펀레이스 부직포가 제조될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 보다 향상된 강도, 작은 기공 크기 및 우수한 열차단성을 나타냄에 따라, 산업용 내열성 필터 또는 산업용 내열복 등에 바람직하게 적용될 수 있는 아라미드 스펀레이스 부직포 및 이의 제조 방법이 제공될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 구체적인 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하기로 한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 보다 명확하기 이해시키기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1: 아라미드 스펀레이스 부직포의 제조
50.5mm의 평균 길이 및 10㎛의 평균 두께를 가진 파라-아라미드 단섬유의 10 중량%와 메타-아라미드 단섬유의 90 중량%를 포함한 아라미드 섬유를 통상적인 카딩법으로 개섬하여 웹을 형성하였다. 이때, 일반적인 크로스래퍼를 이용 적층하여 120gsm 수준의 웹을 형성하였다.
이어서, 상기 웹을 니들 펀치기에서 약 400pps 의 밀도로 1회 니들펀치하고 나서, 노즐 직경 0.1mm 및 노즐 밀도 16개/cm로 형성된 노즐을 사용하여 200bar의 수압으로 물을 공급하면서 상기 웹을 워터펀치하여 본 발명의 아라미드 스펀레이스 부직포를 제조하였다. 이때, 상기 워터펀치 공정에서는 상기 웹의 한쪽 면에만 물을 공급하였다.
실시예 2: 아라미드 스펀레이스 부직포의 제조
파라-아라미드 단섬유의 50 중량%와 메타-아라미드 단섬유의 50 중량%를 포함한 아라미드 섬유를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 아라미드 스펀레이스 부직포를 제조하였다.
실시예 3: 아라미드 스펀레이스 부직포의 제조
파라-아라미드 단섬유의 100 중량%를 포함한 아라미드 섬유를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 아라미드 스펀레이스 부직포를 제조하였다.
실시예 4: 아라미드 스펀레이스 부직포의 제조
상기 워터펀치 공정에서 상기 웹의 양면에 물을 공급하여 워터펀치한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 아라미드 스펀레이스 부직포를 제조하였다.
실시예 5: 아라미드 스펀레이스 부직포의 제조
상기 워터펀치 공정에서 상기 웹의 양면에 물을 공급하여 워터펀치한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 아라미드 스펀레이스 부직포를 제조하였다.
실시예 6: 아라미드 스펀레이스 부직포의 제조
상기 워터펀치 공정에서 상기 웹의 양면에 물을 공급하여 워터펀치한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 아라미드 스펀레이스 부직포를 제조하였다.
시험예 1: 피브릴화의 확인
전자 주사 현미경(SEM, JSM-6300, JEOL Ltd., 일본)을 사용하여 상기 실시예 1 내지 6에서 제조된 아라미드 스펀레이스 부직포의 미세 형태 구조를 관찰하였다. 이러한 전자 주사 현미경 사진을 도 1 내지 6에 첨부하였다.
도 1 내지 6을 참조하면, 실시예 1 내지 6의 아라미드 스펀레이스 부직포에서는 그 제조 과정에서 이에 포함된 파라-아라미드 단섬유의 피브릴화가 일어났음이 확인되며, 이러한 피브릴화의 발생 정도는 파라-아라미드의 함량이 높을수록 증가함이 확인된다.
또한, 도 1 내지 3과 도 4 내지 6을 비교하면, 상기 웹의 양면에서 워터펀치를 진행하는 경우, 상기 웹의 한쪽 면에서 워터펀치를 진행하는 경우에 비해 피브릴화의 발생 정도가 증가하는 것으로 확인된다.
시험예 2: 공기투과도, 평균 기공 크기, 후도 및 밀도 등의 측정
상기 실시예 1 내지 6의 아라미드 스펀레이스 부직포의 공기투과도, 평균 기공 크기, 후도 및 밀도 등을 다음과 같은 방법으로 측정하였다.
먼저, 공기투과도는 ISO 9237의 프레지어법을 사용하여 측정하였고, 측정시의 공기 압력은 125 Pa이었다.
또한, 평균 기공 크기는 Capillary Flow Analysis 법(측정압력은 0∼0.5psi) 으로 측정하였고, 측정 대상 시료(아라미드 스펀레이스 부직포)의 단위 면적당 중량 및 후도를 측정하여 이로부터 위 실시예 1 내지 6의 아라미드 스펀레이스 부직포의 밀도를 산출하였다.
이러한 측정 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[표 1]
단위면적당 중량(g/m2) 후도(mm) 밀도(g/cm3) 공기투과도
(cm3/cm2/sec)		 평균 기공 크기(㎛)
실시예 1 126.8±3.74 1.62±0.09 0.08 133.0±3.24 46.0
실시예 2 135.2±4.80 1.51±0.09 0.09 96.9±7.37 43.5
실시예 3 122.1±4.99 1.37±0.08 0.09 50.5±3.70 37.5
실시예 4 106.8±3.83 1.38±0.06 0.08 143.8±7.76 38.1
실시예 5 97.0±4.46 1.20±0.06 0.08 70.8±5.57 30.5
실시예 6 121.8±6.46 1.31±0.08 0.09 42.8±5.65 20.5
상기 표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 6의 아라미드 스펀레이스 부직포는 제조 과정에서 파라-아라미드 섬유가 피브릴화됨에 따라, 이러한 피브릴화에 비례하여 낮은 공기투과도 및 작은 평균 기공 크기를 가짐이 확인된다. 따라서, 상기 아라미드 스펀레이스 부직포는 낮은 공기투과도 및 작은 평균 기공 크기에 기인한 우수한 열차단성을 나타냄이 확인된다.
또한, 상기 아라미드 스펀레이스 부직포는 산업용 내열성 필터 또는 산업용 내열복 등에 적용되기에 적합한 후도 및 밀도를 가짐이 확인된다.
시험예 3: 인장 강도, 인열 강력 및 파단일의 측정
상기 실시예 1 내지 6의 아라미드 스펀레이스 부직포의 인장 강도, 인열 강력 및 파단일을 다음과 같은 방법으로 측정하였다.
먼저, 인장 강도는 ASTM D 4632 방법에 따라 인장 실험기(Instron 4467)를 사용하여 측정하였다. 이때, 500kgf의 로드셀 및 50mm/min의 신장 속도의 조건을 적용하였다.
또한, 인열 강력 및 파단일은 인장 강도의 측정 조건과 동일한 조건 하에 ASTM D 2261 방법에 따라 측정하였다.
이러한 측정 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[표 2]
방향 인장 강도
(kgf/mm2)		 인열 강력
(kgf)		 파단일
(kgf·mm)
실시예 1 MD 0.38 4.86 700.0
CD 0.31 4.63 1043.0
MD/CD 1.20 1.05 0.67
실시예 2 MD 0.41 7.07 702.5
CD 0.45 6.12 1598.0
MD/CD 0.93 1.16 0.44
실시예 3 MD 0.31 6.78 432.9
CD 0.54 6.23 1372.0
MD/CD 0.59 1.09 0.32
실시예 4 MD 0.41 3.76 902.6
CD 0.29 3.96 875.0
MD/CD 1.43 0.95 1.03
실시예 5 MD 0.44 4.86 681.7
CD 0.37 4.30 1167.0
MD/CD 1.19 1.14 0.58
실시예 6 MD 0.39 7.17 569.5
CD 0.71 5.29 1103.0
MD/CD 0.54 1.36 0.52
상기 표 2를 참조하면, 실시예 1 내지 6의 아라미드 스펀레이스 부직포는 뛰어난 인장 강도 또는 인열 강력 등을 나타내어 우수한 강도를 나타내는 것으로 확인된다.
또한, 파라-아라미드 단섬유의 함량이 증가할수록, 또, 상기 파라-아라미드 단섬유가 피브릴화되는 정도가 증가하여 공기투과도 및 평균 기공 크기가 감소할수록, 상기 아라미드 스펀레이스 부직포의 강도(인장 강도 및 인열 강력)는 대체로 더욱 향상되며, 다만, MD 방향의 인장 강도는 파라-아라미드 단섬유 및 메타-아라미드 단섬유의 함량이 각각 50 중량%인 경우에 최대로 되고 파라-아라미드 단섬유 의 함량이 더 증가하면 약간 저하됨이 확인된다.
그리고, 상기 아라미드 스펀레이스 부직포의 제조 과정 중에 웹의 양면에서 워터펀치 공정을 진행하면, 상기 웹의 단면에서 워터펀치 공정을 진행하는 경우에 비해, 상기 아라미드 스펀레이스 부직포가 더욱 향상된 강도를 나타내며, 이는 상기 파라-아라미드 단섬유가 피브릴화되는 정도에 비례하는 것으로 확인된다.
상술한 시험 결과를 통해, 그 제조 과정 중에 파라-아라미드 단섬유가 충분히 피브릴화되어 낮은 공기투과도 및 작은 크기의 기공을 가지게 된 본 발명의 아라미드 스펀레이스 부직포는 뛰어난 강도를 나타내며, 상기 피브릴화되는 정도가 증가하여 공기투과도 및 평균 기공 크기가 감소할수록 상기 아라미드 스펀레이스 부직포의 강도는 더욱 향상됨이 확인된다.
또한, 상기 아라미드 스펀레이스 부직포는 낮은 공기투과도를 나타냄에 따라 고온의 환경에서도 열을 잘 전달시키지 않음이 명백하므로, 산업용 내열성 필터 등에 적용되기에 적합한 우수한 강도 및 열차단성을 나타냄이 확인된다.
본 발명에 따른 아라미드 스펀레이스 부직포는 보다 향상된 강도, 작은 기공 크기와 우수한 열차단성을 나타내므로, 산업용 내열성 필터 또는 산업용 내열복 등에 바람직하게 적용될 수 있다.
도 1 내지 6은 각각 실시예 1 내지 6의 아라미드 스펀레이스 부직포의 미세 형태 구조에 대한 전자 주사 현미경 사진이다.

Claims (6)

  1. 파라-아라미드 단섬유의 10~100 중량%와 메타-아라미드 단섬유의 0~90 중량%를 포함하고, 공기투과도가 40~200cm3/cm2/sec이고, 평균 기공 크기가 20~50㎛이며, 섬유 배열 방향(MD 방향)의 인장 강도가 0.30~0.55kgf/mm2이고, 수직 방향(CD 방향)의 인장 강도가 0.25~0.80kgf/mm2인 아라미드 스펀레이스 부직포.
  2. 제 1 항에 있어서, 파라-아라미드 단섬유의 50~100 중량%와 메타-아라미드 단섬유의 0~50 중량%를 포함하는 아라미드 스펀레이스 부직포.
  3. 제 1 항에 있어서, 0.05~0.2g/cm3의 밀도 및 0.60~1.90mm의 후도를 가지는 아라미드 스펀레이스 부직포.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 섬유 배열 방향(MD 방향)에서의 인열 강력이 3.50~7.50kgf이고 파단일이 430~1150kgf·mm이며, 수직 방향(CD 방향)에서의 인열 강력이 3.50~6.50kgf이고 파단일이 830~1600kgf·mm인 아라미드 스펀레이스 부직 포.
  6. 제 1 항에 있어서, 산업용 내열성 필터 또는 산업용 내열복에 사용되는 아라미드 스펀레이스 부직포.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4748065A (en) 1986-08-13 1988-05-31 E. I. Du Pont De Nemours And Company Spunlaced nonwoven protective fabric
KR100250893B1 (ko) 1992-11-10 2000-05-01 미리암 디. 메코너헤이 스펀레이스화 부직포의 제조방법 및 그로부터 제조된 스펀레이스화 부직포
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