KR101302974B1 - 난연 직물의 제조 방법 및 그 난연 직물을 이용하여 제조되는 방화포 - Google Patents

난연 직물의 제조 방법 및 그 난연 직물을 이용하여 제조되는 방화포 Download PDF

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Abstract

본 발명은 난연 직물의 제조 방법 및 그 난연 직물을 이용하여 제조되는 방화포에 관한 것으로, 셀루로이스계 섬유를 이용한 천연 섬유 방적사를 합사 및 연사하거나 상기 셀루로이스계 섬유와 단백질계 섬유 또는 상기 셀루로이스계 섬유와 유리계 섬유를 이용한 천연 섬유 복합방적사를 합사 및 연사하는 단계와, 상기 합사 및 연사하는 단계에서 제조된 실을 원단으로 제조하는 단계와, 상기 원단으로 제조하는 단계 이후에 상기 제조된 원단을 염색 가공하는 단계와, 상기 염색 가공하는 단계를 통해 수득된 직물에 물, 인계난연제, 무기계난연제 및 침투제를 포함하는 처리제를 첨가하여 가공 처리하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

난연 직물의 제조 방법 및 그 난연 직물을 이용하여 제조되는 방화포{METHOD FOR MANUFACTURING FIRE-RETARDANT FABRIC AND THE FIRE-RETARDANT FABRIC USED MANUFACTURING FIRE CLOTH}
본 발명은 천연 섬유 방적사 또는 천연 섬유 복합방적사에 인계난연제, 무기계난연제 및 침투제를 이용하여 난연 직물을 제조하고, 이러한 난연 직물을 이용하여 방화포를 제조하는 난연 직물의 제조 방법 및 그 난연 직물을 이용하여 제조되는 방화포에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 섬유의 방염이나 방화성은 섬유에 불꽃이 접촉한 후 제거하였을 때 섬유가 불꽃을 내며 연소하는 것을 방지 또는 억제하도록 하는 것으로서, 섬유의 특성으로 인하여 유리 섬유나 석면 섬유일 경우에도 완벽하게 불연화하는 것은 매우 어렵다.
더구나 유리 섬유나 석면 섬유는 발암성과 독성 성분을 지니고 있고, 분진이 발생하기 때문에 인체에 치명적인 해로움을 유발하여 그 사용이 규제되고 있다.
한편, 섬유의 방염이나 방화는 주로 처음에는 의류용으로서 셀룰로오스 섬유를 대상으로 발전하여 왔으나 최근에는 합성 섬유의 방염이나 방화의 목적으로 많은 연구가 이루어지고 있으며, 합성 섬유 중에서도 특수한 용도의 산업자재용의 고기능성 섬유로서 아라미드 섬유나 탄소 섬유가 개발되고 있다.
예를 들면, 2008년 등록된 등록특허 제0839124호(내열성 단열 복합 섬유사를 이용한 복합 섬유 및 그 제조방법)에서는 아크릴계 탄소 섬유와 파라아라미드 섬유 및 실리카 섬유를 혼합하여 구성된 단열 복합 섬유사로 제직 또는 편직하여 내열성의 단열복합섬유를 구성함으로써, 고온에서 장시간에 걸쳐 섬유의 성질을 유지하고, 내화성 및 단열성이 좋음은 물론 온도 변화에 따른 신축성이 없어 안정성이 우수하고 전기절연성이 뛰어나다고 개시되어 있습니다.
상술한 바와 같이 난연, 내열 섬유의 환경이 발전하여 난연 섬유는 인테리어를 중심으로, 내열 섬유는 방화복을 중심으로 개발되어 왔으며, 난연, 내열 성능을 가진 난연 직물의 개발이 지속적으로 진행되고 있다.
본 발명은 천연 섬유 방적사 또는 천연 섬유 복합 방적사를 합사 및 연사하여 원단으로 제조한 후, 물, 인계난연제, 무기계난연제 및 침투제를 첨가하여 난연 직물을 제조함으로써, 난연성 및 내열성이 매우 우수한 난연 직물의 제조 방법 및 그 난연 직물을 이용하여 제조되는 방화포를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 상술한 바와 같이 제조되는 난연 직물에 알루미늄 소재의 반사 단열 부재를 접합 또는 코팅하고, 원하는 형태로 재단 및 봉재하여 방화포를 제조함으로써, 방화포에 우수한 난연성 및 내열성을 부여할 수 있는 난연 직물의 제조 방법 및 그 난연 직물을 이용하여 제조되는 방화포를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 셀루로이스계 섬유를 이용한 천연 섬유 방적사를 합사 및 연사하거나 상기 셀루로이스계 섬유와 단백질계 섬유 또는 상기 셀루로이스계 섬유와 유리계 섬유를 이용한 천연 섬유 복합방적사를 합사 및 연사하는 단계와, 상기 합사 및 연사하는 단계에서 제조된 실을 원단으로 제조하는 단계와, 상기 원단으로 제조하는 단계 이후에 상기 제조된 원단을 염색 가공하는 단계와, 상기 염색 가공하는 단계를 통해 수득된 직물에 물, 인계난연제, 무기계난연제 및 침투제를 포함하는 처리제를 첨가하여 가공 처리하는 단계를 포함하는 난연 직물의 제조 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 난연 직물의 제조 방법에 따라 제조된 난연 직물에 알루미늄 소재의 반사 단열 부재를 접합 또는 코팅하고, 필요한 크기 및 형태에 따라 재단 및 봉재하여 제조되는 것을 특징으로 하는 난연 직물을 이용하여 제조되는 방화포가 제공될 수 있다.
본 발명에서는, 천연 섬유 방적사 또는 천연 섬유 복합 방적사를 합사 및 연사하여 원단으로 제조한 후, 물, 인계난연제, 무기계난연제 및 침투제를 첨가하여 난연 직물을 제조함으로써, 난연성 및 내열성이 매우 우수한 난연 직물을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 바와 같이 제조되는 난연 직물에 알루미늄 소재의 반사 단열 부재를 접합 또는 코팅하여 원하는 형태로 재단 및 봉재하여 방화포를 제조함으로써, 방화포에 우수한 난연성 및 내열성을 부여할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 난연 직물은 천연 섬유 방적사 또는 천연 섬유 복합방적사를이용하여 제조되기 때문에 이를 이용하여 제조되는 방화포 또한 유증기가 있는 소재(휘발유, 알콜 등)의 화재 시에도 탁월한 방화 성능을 제공할 수 있고, 천연 섬유(면소재)의 액체 흡입 기능으로 인해 화재의 확산 방지에도 탁월한 성능을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 난연 직물을 제조하는 과정을 나타낸 제조 흐름도,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 방화포를 제조하는 과정을 나타낸 제조 흐름도.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 난연 직물을 제조하는 과정을 나타낸 제조 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 셀루로이스계 섬유를 이용한 천연 섬유 방적사를 합사 및 연사하거나 셀루로이스계 섬유와 단백질계 섬유 또는 셀루로이스계 섬유와 유리계 섬유를 이용한 천연 섬유 복합방적사를 합사 및 연사할 수 있다(단계102).
여기에서, 천연 섬유 방적사는 면, 마 등의 셀루로이스계 섬유 100 중량%를 이용하여 방적되고, 천연 섬유 복합방적사는 면, 마 등의 셀루로이스계 섬유 70-95 중량%와 울, 실크 등의 단백질계 섬유 5-30 중량%를 혼합하여 방적되거나 면, 마 등의 셀루로이스계 섬유 70-95 중량%와 실리카 등의 유리계 섬유 5-30 중량%를 혼합하여 방적될 수 있다.
그리고, 상기 단계(102)에서 제조된 실을 원단으로 제조할 수 있다(단계104). 이러한 원단은 직기를 이용한 평직 직물이나 벨로아 및 모켓소재의 기모 직물로 제조될 수 있으며, 그 중량이 적어도 300g/m2 이상이 되도록 제조될 수 있다.
다음에, 상기 단계(104)를 통해 제조된 원단을 염색 가공할 수 있다(단계106). 여기에서, 염색 가공은 정련, 표백, 색소추출, 염색, 수세, 건조 등의 과정을 포함할 수 있는데, 이 과정은 생략될 수도 있으며, 종래에 다양한 기법들이 공지되어 있으므로 그 구체적인 설명은 생략한다.
이어서, 상기 단계(106)를 통해 수득된 직물에 물, 인계난연제, 무기계난연제 및 침투제를 포함하는 처리제를 첨가하여 가공 처리함으로써, 난연 직물을 제조할 수 있다(단계108).
여기에서, 처리제는 물 30-60 중량%와, 인계난연제 10-40 중량%와, 무기계난연제 5-25 중량%와, 침투제 3-10 중량%를 포함할 수 있으며, 인계 난연제로는 인산암모늄, 트리크레질포스페이트, 트리에틸포스페이트, 인산에스텔 등을 포함하고, 무기계 난연제로는 적린, 산화주석, 삼산화안티몬, 수산화지르코늄, 수산화알미늄, 메타붕산바륨 등을 포함하며, 휘발성을 갖는 알콜계 침투제를 사용할 수 있다.
또한, 가공 처리는 원단을 함침한 후 망글을 통하여 처리제의 중량을 조절한 후 건조할 수 있으며, 가공 전 원단의 중량 대비 10-50 중량%의 픽업율을 적용하여 가공될 수 있다. 즉, 가공 전 원단의 중량이 100g일 경우 가공 후 원단의 중량이 110-150g이 되도록 가공 처리될 수 있다.
따라서, 천연 섬유 방적사 또는 천연 섬유 복합 방적사를 합사 및 연사하여 원단으로 제조한 후, 물, 인계난연제, 무기계난연제 및 침투제를 첨가하여 난연 직물을 제조함으로써, 난연성 및 내열성이 매우 우수한 난연 직물을 제공하고자 한다.
다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 난연 직물의 제공 방법에 따라 제조된 난연 직물에 알루미늄 소재의 반사 단열 부재를 접합하여 필요한 크기 및 형태의 방화포를 제조하는 과정에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 방화포를 제조하는 과정을 나타낸 제조 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 셀루로이스계 섬유를 이용한 천연 섬유 방적사를 합사 및 연사하거나 셀루로이스계 섬유와 단백질계 섬유 또는 셀루로이스계 섬유와 유리계 섬유를 이용한 천연 섬유 복합방적사를 합사 및 연사할 수 있다(단계202).
그리고, 상기 단계(202)에서 제조된 실을 원단으로 제조할 수 있다(단계204).
또한, 상기 단계(204)를 통해 제조된 원단을 염색 가공할 수 있다(단계206).
다음에, 상기 단계(206)를 통해 수득된 직물에 물, 인계난연제, 무기계난연제 및 침투제를 포함하는 처리제를 첨가하여 가공 처리함으로써, 난연 직물을 제조할 수 있다(단계208).
상술한 바와 같은 단계202 내지 단계208의 과정은 일 실시예에 따른 난연 직물의 제조 방법에서 설명한 과정과 동일하므로, 그 구체적인 설명은 생략하며, 이에 따라 난연 직물을 제조할 수 있다.
그리고, 상기 단계(208)를 통해 제조된 난연 직물에 알루미늄 소재의 반사 단열 부재를 접합 또는 코팅할 수 있다(단계210). 이러한 반사 단열 부재는 알루미늄 박막 형태의 필름, 알루미나이즈드 표면 처리된 필름, 난연 직물에 직접 코팅할 수 있는 알루미나이즈드 액상 등의 형태로 구비될 수 있다.
여기에서, 난연 직물과 반사 단열 부재는 호일(필름) 형태를 갖는 알루미늄 소재의 반사 단열 부재를 난연 직물에 접착시키는 본딩 방식, 알루미늄 소재의 반사 단열 부재를 난연 직물과 겹쳐서 봉재하는 패딩 방식 등을 이용하여 접합될 수 있다.
이어서, 상기 단계(210)를 통해 제조된 방화 원단을 필요한 크기 및 형태로 재단 및 봉재함으로써, 방화포를 제조할 수 있다(단계212). 여기에서, 필요한 크기 및 형태는 직사각형 방화포, 방화 의류, 방화 제품을 담는 포장지(소방포) 등으로 재단 및 봉재할 수 있으며, 이러한 형태로 제조되는 방화포에는 간편한 사용을 위한 벨크로 방식의 밴드가 부착될 수 있고, 소정 위치에 화재 시 사용할 수 있는 손수건, 거즈, 비상용 마스크, 보호 안경 중 적어도 하나가 수납될 수 있는 적어도 하나의 포켓(수납 주머니) 등이 구비될 수 있다. 이러한 포켓은 다양한 형태로 구비될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조되는 난연 직물에 알루미늄 소재의 반사 단열 부재를 접합 또는 코팅하고, 원하는 형태로 재단 및 봉재하여 방화포를 제조함으로써, 방화포에 우수한 난연성 및 내열성을 부여할 수 있다.
상술한 바와 같은 일 실시예에 따라 제조되는 난연 직물 및 다른 실시예에 따른 방화포는 실험 결과 KS F ISO 5660-1(콘칼로리미터법)에 따라 가열 개시 후 10분간 총열방출률이 8MJ/m 이하이며, 10분간 최대열방출률이 10초 이상 연속으로 200kW/m 를 초과하지 않고, 10분간 가열 후 시험체를 관통하는 균열, 구멍 및 용융(복합자재의 경우 심재가 전부 용융, 소멸되는 것을 포함함) 등이 없으며, KS F 2271(가스유해성시험)에 따라 실험용 쥐의 평균 행동 정지 시간이 9분 이상으로 나타나고 있고, 난연 성능을 충족한 난연 직물 및 방화포를 제조할 수 있음을 알 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 난연 직물은 천연 섬유 방적사 또는 천연 섬유 복합방적사를 이용하여 제조되었고, 알루미늄 소재의 반사 단열 부재에 접합되기 때문에 방화포 또한 유증기가 있는 소재(휘발유, 알콜 등)의 화재 시에도 탁월한 방화 성능을 제공할 수 있고, 천연 섬유(면소재)의 액체 흡입 기능으로 인해 화재의 확산 방지에도 탁월한 성능을 제공할 수 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. 셀루로이스계 섬유를 이용한 천연 섬유 방적사를 합사 및 연사하거나 상기 셀루로이스계 섬유와 단백질계 섬유 또는 상기 셀루로이스계 섬유와 유리계 섬유를 이용한 천연 섬유 복합방적사를 합사 및 연사하는 단계와,
    상기 합사 및 연사하는 단계에서 제조된 실을 원단으로 제조하는 단계와,
    상기 원단으로 제조하는 단계 이후에 상기 제조된 원단을 염색 가공하는 단계와,
    상기 염색 가공하는 단계를 통해 수득된 직물에 물, 인계난연제, 무기계난연제 및 침투제를 포함하는 처리제를 첨가하여 가공 처리하는 단계
    를 특징으로 하는 난연 직물의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 천연 섬유 방적사는, 상기 셀루로이스계 섬유 100 중량%를 이용하여 방적되며,
    상기 천연 섬유 복합방적사는, 상기 셀루로이스계 섬유 70-95 중량%와 상기 단백질계 섬유 5-30 중량%를 혼합하여 방적되거나 상기 셀루로이스계 섬유 70-95 중량%와 상기 유리계 섬유 5-30 중량%를 혼합하여 방적되는 것을 특징으로 하는 난연 직물의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 원단은, 직기를 이용한 평직 직물이거나 벨로아 및 모켓소재의 기모 직물인 것을 특징으로 하는 난연 직물의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리제는, 상기 물 30-60 중량%와, 상기 인계난연제 10-40 중량%와, 상기 무기계난연제 5-25 중량%와, 상기 침투제 3-10 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연 직물의 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 난연 직물의 제조 방법에 따라 제조된 난연 직물에 알루미늄 소재의 반사 단열 부재를 접합 또는 코팅하고, 크기 및 형태에 따라 재단 및 봉재하여 제조되는 것을 특징으로 하는 난연 직물을 이용하여 제조되는 방화포.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 방화포는, 손수건, 거즈, 비상용 마스크, 안경 중 적어도 하나를 수납하기 위한 적어도 하나의 포켓을 구비하는 것을 특징으로 하는 난연 직물을 이용하여 제조되는 방화포.
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