KR101386379B1 - Aramid Fiber, method of manufacturing Aramid Fiber, bulletproof fabric, and method of manufacturing bulletproof fabric - Google Patents
Aramid Fiber, method of manufacturing Aramid Fiber, bulletproof fabric, and method of manufacturing bulletproof fabric Download PDFInfo
- Publication number
- KR101386379B1 KR101386379B1 KR1020090092445A KR20090092445A KR101386379B1 KR 101386379 B1 KR101386379 B1 KR 101386379B1 KR 1020090092445 A KR1020090092445 A KR 1020090092445A KR 20090092445 A KR20090092445 A KR 20090092445A KR 101386379 B1 KR101386379 B1 KR 101386379B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- filament
- drying
- aramid fibers
- strength
- aramid
- Prior art date
Links
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 title claims abstract description 70
- 239000004744 fabric Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 112
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims abstract description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 47
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 30
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 claims abstract description 29
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 19
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 12
- 150000004984 aromatic diamines Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 22
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 20
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 claims description 6
- 238000009941 weaving Methods 0.000 claims description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 37
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 10
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 9
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 6
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 5
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 4
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 4
- CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 1,4-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=C(N)C=C1 CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 3
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 3
- MHSKRLJMQQNJNC-UHFFFAOYSA-N terephthalamide Chemical compound NC(=O)C1=CC=C(C(N)=O)C=C1 MHSKRLJMQQNJNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- AVQQQNCBBIEMEU-UHFFFAOYSA-N 1,1,3,3-tetramethylurea Chemical compound CN(C)C(=O)N(C)C AVQQQNCBBIEMEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N Acetamide Chemical compound CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 CaCl 2 Chemical class 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- GNOIPBMMFNIUFM-UHFFFAOYSA-N hexamethylphosphoric triamide Chemical compound CN(C)P(=O)(N(C)C)N(C)C GNOIPBMMFNIUFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M lithium bromide Chemical compound [Li+].[Br-] AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N sulfurochloridic acid Chemical compound OS(Cl)(=O)=O XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- LXEJRKJRKIFVNY-UHFFFAOYSA-N terephthaloyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1=CC=C(C(Cl)=O)C=C1 LXEJRKJRKIFVNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- XPAQFJJCWGSXGJ-UHFFFAOYSA-N 4-amino-n-(4-aminophenyl)benzamide Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1NC(=O)C1=CC=C(N)C=C1 XPAQFJJCWGSXGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 1
- VCUFZILGIRCDQQ-KRWDZBQOSA-N N-[[(5S)-2-oxo-3-(2-oxo-3H-1,3-benzoxazol-6-yl)-1,3-oxazolidin-5-yl]methyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C1O[C@H](CN1C1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1)CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F VCUFZILGIRCDQQ-KRWDZBQOSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001508 alkali metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008045 alkali metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910001615 alkaline earth metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N benzidine Chemical group C1=CC(N)=CC=C1C1=CC=C(N)C=C1 HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012813 breadcrumbs Nutrition 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N fluorosulfonic acid Chemical compound OS(F)(=O)=O UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- KQSABULTKYLFEV-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,5-diamine Chemical compound C1=CC=C2C(N)=CC=CC2=C1N KQSABULTKYLFEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XYQUZYVBQYBQDB-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,5-dicarbonyl chloride Chemical compound C1=CC=C2C(C(=O)Cl)=CC=CC2=C1C(Cl)=O XYQUZYVBQYBQDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GOGZBMRXLADNEV-UHFFFAOYSA-N naphthalene-2,6-diamine Chemical compound C1=C(N)C=CC2=CC(N)=CC=C21 GOGZBMRXLADNEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NZZGQZMNFCTNAM-UHFFFAOYSA-N naphthalene-2,6-dicarbonyl chloride Chemical compound C1=C(C(Cl)=O)C=CC2=CC(C(=O)Cl)=CC=C21 NZZGQZMNFCTNAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 description 1
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 description 1
- 239000001648 tannin Substances 0.000 description 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
- D01F6/60—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyamides
- D01F6/605—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyamides from aromatic polyamides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
- C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
- C08G69/26—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
- C08G69/32—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids from aromatic diamines and aromatic dicarboxylic acids with both amino and carboxylic groups aromatically bound
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D1/00—Treatment of filament-forming or like material
- D01D1/02—Preparation of spinning solutions
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D10/00—Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
- D01D10/02—Heat treatment
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D10/00—Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
- D01D10/06—Washing or drying
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/06—Wet spinning methods
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D03—WEAVING
- D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
- D03D1/00—Woven fabrics designed to make specified articles
- D03D1/0035—Protective fabrics
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H1/00—Personal protection gear
- F41H1/02—Armoured or projectile- or missile-resistant garments; Composite protection fabrics
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2331/00—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
- D10B2331/02—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides
- D10B2331/021—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides aromatic polyamides, e.g. aramides
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2401/00—Physical properties
- D10B2401/06—Load-responsive characteristics
- D10B2401/063—Load-responsive characteristics high strength
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Woven Fabrics (AREA)
Abstract
본 발명은 방향족 디아민과 방향족 디에시드 할라이드를 중합시켜 방향족 폴리아미드 중합체를 제조하는 공정; 상기 방향족 폴리아미드 중합체를 용매에 용해시켜 방사도프를 제조한 후 방사하여 필라멘트를 제조하는 공정; 및 상기 필라멘트를 건조하는 공정을 포함하여 이루어지며, 상기 필라멘트를 건조하는 공정은 상기 필라멘트의 수분율이 25% ~ 35%범위가 되도록 조절하는 제1 건조공정, 상기 필라멘트의 수분율이 10% ~ 15%범위가 되도록 조절하는 제2 건조공정을 포함하여 이루어지고, 상기 제2 건조공정시 필라멘트에 가하는 장력은 상기 제1 건조공정시 필라멘트에 가하는 장력보다 작은 것을 특징으로 하는 아라미드 섬유의 제조방법, 그 방법에 의해 제조된 아라미드 섬유, 그 아라미드 섬유를 이용한 방탄용 직물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, The present invention provides a process for preparing an aromatic polyamide polymer by polymerizing an aromatic diamine and an aromatic dieside halide; Dissolving the aromatic polyamide polymer in a solvent to prepare a spinning dope and then spinning to produce a filament; And it comprises a step of drying the filament, the step of drying the filament is the first drying step to adjust the moisture content of the filament is in the range of 25% to 35%, the moisture content of the filament is 10% to 15% It comprises a second drying step to adjust the range, wherein the tension applied to the filament during the second drying step is less than the tension applied to the filament during the first drying process, the method of producing aramid fibers Aramid fibers produced by the present invention, and a ballistic fabric using the aramid fibers, and a method for producing the same,
본 발명에 따르면 아라미드 섬유 제조 공정시 방사공정을 거친 필라멘트의 건조공정을 최적화함으로써 유연성이 증진된 아라미드 섬유를 얻을 수 있고, 또한, 이와 같은 아라미드 섬유를 이용하여 방탄용 직물을 제조함으로써, 방탄용 직물의 방탄특성이 향상되는 효과가 있다. According to the present invention, it is possible to obtain aramid fibers having improved flexibility by optimizing the drying process of the filaments subjected to the spinning process in the process of producing aramid fibers. Further, by manufacturing the armor fabric using such aramid fibers, The bullet-proof characteristic of the bullet-proof bulb is improved.
아라미드 섬유, 방탄, Aramid fiber, bulletproof,
Description
본 발명은 방탄용 직물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 아라미드 섬유를 이용한 방탄용 직물에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fabric for bulletproof protection, and more particularly to a fabric for bulletproofing using aramid fibers.
방탄용 직물은 방탄복, 방탄헬멧, 방탄판 등 다양한 방탄제품에 사용되는 원단이다. 방탄제품은 탄환이나 포탄의 파면으로부터 인체를 보호하기 위한 제품으로서, 방탄제품의 방탄성능은 그 원단인 방탄용 직물의 방탄성능에 의해 좌우되며, 방탄용 직물의 방탄성능은 원사의 특성 및 직물의 조직구조 등에 의해 결정된다. Bulletproof fabrics are used in various armor products such as bulletproof vests, bulletproof helmets, and bulletproof plates. Bulletproof products are products for protecting the human body from the waves of bullets and shells. The bulletproof performance of the bulletproof articles depends on the bulletproof performance of the bulletproof fabric, and the bulletproof performance of the bulletproof fabric Organizational structure, and so on.
방탄용 직물에 이용되는 원사는 일반적으로 고강도 특성을 구비해야 하며, 그와 같은 특성을 구비한 원사로서 아라미드 섬유가 알려져 있다. Background Art [0002] A yarn used in a fabric for bulletproofing generally has high strength properties, and aramid fibers are known as yarn having such characteristics.
아라미드 섬유는 방향족 폴리아미드 섬유로 명명되는 것으로서, 방향족 디아민과 방향족 디에시드클로라이드를 중합용매 중에서 중합시킴으로써 방향족 폴리아미드 중합체를 제조하는 공정, 상기 방향족 폴리아미드 중합체를 용매에 용해시켜 방사도프를 제조하는 공정, 및 상기 방사도프를 방사구금을 통해 방사한 후 방사물 을 응고시켜 필라멘트를 제조하는 공정을 거쳐 제조된다. The aramid fiber is an aromatic polyamide fiber, which comprises a step of producing an aromatic polyamide polymer by polymerizing an aromatic diamine and an aromatic diacid chloride in a polymerization solvent, a step of preparing a spinning dope by dissolving the aromatic polyamide polymer in a solvent And a process of spinning the spinning dope through a spinneret and solidifying the spinning material to produce filaments.
이와 같은 아라미드 섬유를 이용하여 방탄용 직물을 제조할 경우 아라미드 섬유의 고강도 특성에 의해서 얻어지는 방탄용 직물 또한 고강도 특성을 구비하지만, 아직까지 원하는 방탄특성을 얻지는 못하고 있다. When the aramid fiber is used to produce a bulletproof fabric, the bullet-proof fabric obtained by the high strength properties of the aramid fiber has high strength properties, but the desired bulletproof characteristics have not yet been obtained.
보다 구체적으로 설명하면, 탄환이 방탄용 직물과 충돌하게 되면 직물을 구성하는 원사가 그 충격에 의해 쉽게 파괴되지 않아야 함과 더불어 그 충격을 용이하게 흡수해야만 인체에 가해지는 충격이 최소화된다. More specifically, when the bullet collides with the bulletproof fabric, the yarn constituting the fabric must not be easily broken by the impact, and the impact applied to the human body is minimized only when the impact is absorbed easily.
아라미드 섬유는 결정부분의 배향성이 우수하여 고강도 특성을 갖기 때문에 탄환의 충돌에 의해 쉽게 파괴되지 않지만, 섬유의 유연성이 부족하여 탄환의 충격을 흡수하는 효과가 다소 떨어지게 되고, 이와 같은 이유로 인해서 아라미드 섬유를 이용한 방탄용 직물에 있어서 아직까지 원하는 방탄특성을 얻지 못하고 있다.The aramid fiber is not easily broken due to the collision of the bullets because of its excellent crystallinity and high strength, but the flexibility of the fiber is insufficient and the effect of absorbing the impact of the bullet is somewhat deteriorated. For this reason, The desired bulletproof property has not yet been obtained in the used armor fabric.
본 발명은 아라미드 섬유의 유연성을 증진시킴으로써 탄환의 충격을 보다 용이하게 흡수하여 방탄특성을 향상시킬 수 있는 아라미드 섬유 및 그 제조방법, 및 그를 이용한 방탄용 직물 및 그 제조방법을 제공함을 목적으로 한다. The present invention aims to provide an aramid fiber capable of improving the flexibility of an aramid fiber, thereby easily absorbing the impact of the bullet, thereby improving the bulletproofing property, a method of manufacturing the same, and a method of manufacturing the same.
본 발명자는 아라미드 섬유의 유연성을 증진시키기 위해서 연구하던 중, 방사공정을 거친 필라멘트의 건조공정을 최적화할 경우 아라미드 섬유의 유연성이 증진될 수 있음을 확인하였다. The present inventors have studied to improve the flexibility of the aramid fiber, and confirmed that the flexibility of the aramid fiber can be improved when the drying process of the filament after the spinning process is optimized.
즉, 방사공정을 거쳐 형성된 필라멘트를 건조하는 공정시, 필라멘트 내에 소정의 수분이 함유된 상태에서 기존에 가하던 장력에 비하여 다소 완화된 장력을 가할 경우, 유연성이 증진된 아라미드 섬유를 얻을 수 있음을 확인하였고, 보다 구체적으로는 필라멘트의 수분율이 25 ~ 35%범위가 될 때까지의 건조공정시에는 소정 크기의 장력을 필라멘트에 가하고, 그 이후부터 필라멘트의 수분율이 10% ~ 15%범위가 될 때까지의 건조공정시에는 최초 가하던 장력보다 작은 크기의 장력을 가할 경우 아라미드 섬유의 유연성이 증진될 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다. That is, in the process of drying the filament formed through the spinning process, if the tension is slightly relaxed compared to the existing tension in the state in which the predetermined moisture is contained in the filament, it is possible to obtain aramid fibers with improved flexibility In more detail, during the drying process until the moisture content of the filament is in the range of 25 to 35%, a tension of a predetermined size is applied to the filament, and the moisture content of the filament thereafter is in the range of 10% to 15%. In the drying process up to the present invention was confirmed that the flexibility of the aramid fibers can be enhanced by applying a tension of a size smaller than the initial applied tension.
이상과 같은 본 발명의 구체적인 해결 수단은 하기와 같다. The concrete means for solving the present invention is as follows.
본 발명은 방향족 디아민과 방향족 디에시드 할라이드를 중합시켜 방향족 폴리아미드 중합체를 제조하는 공정; 상기 방향족 폴리아미드 중합체를 용매에 용해시켜 방사도프를 제조한 후 방사하여 필라멘트를 제조하는 공정; 및 상기 필라멘트 를 건조하는 공정을 포함하여 이루어지며, 상기 필라멘트를 건조하는 공정은 상기 필라멘트의 수분율이 25% ~ 35%범위가 되도록 조절하는 제1 건조공정, 상기 필라멘트의 수분율이 10% ~ 15%범위가 되도록 조절하는 제2 건조공정을 포함하여 이루어지고, 상기 제2 건조공정시 필라멘트에 가하는 장력은 상기 제1 건조공정시 필라멘트에 가하는 장력보다 작은 것을 특징으로 하는 아라미드 섬유의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a process for preparing an aromatic polyamide polymer by polymerizing an aromatic diamine and an aromatic dieside halide; Dissolving the aromatic polyamide polymer in a solvent to prepare a spinning dope and then spinning to produce a filament; And comprising the step of drying the filament, the step of drying the filament is the first drying step to adjust the moisture content of the filament is in the range of 25% to 35%, the moisture content of the filament is 10% to 15% It comprises a second drying step to adjust the range, the tension applied to the filament during the second drying process provides a method for producing aramid fibers, characterized in that less than the tension applied to the filament during the first drying process. .
여기서, 상기 제1 건조공정시 필라멘트에 가하는 장력은 0.1 ~ 0.5g/d 범위이고, 상기 제2 건조공정시 필라멘트에 가하는 장력은 0.05 ~ 0.1g/d 범위일 수 있다. Herein, the tension applied to the filament during the first drying process may range from 0.1 to 0.5 g / d, and the tension applied to the filament during the second drying process may range from 0.05 to 0.1 g / d.
상기 제2 건조공정 이후에, 상기 필라멘트 수분율이 5%이상 10%미만이 되도록 조절하는 제3 건조공정을 수행할 수 있으며, 이때, 상기 제3 건조공정시 필라멘트에 가하는 장력은 0.1 ~ 0.5g/d 범위일 수 있다. After the second drying process, a third drying process may be performed such that the moisture content of the filament is 5% or more and less than 10%, wherein the tension applied to the filament during the third drying process is 0.1 to 0.5 g / d range.
상기 필라멘트를 건조하는 공정은 소정 온도로 가열된 건조 롤에 필라멘트를 감는 공정으로 이루어지고, 이때, 상기 건조 롤의 개수 및 온도를 조절하여 상기 필라멘트의 수분율을 조절하고, 상기 건조 롤의 회전속도를 조절하여 상기 필라멘트에 가하는 장력을 조절할 수 있다. The process of drying the filament is made of a process of winding the filament on a drying roll heated to a predetermined temperature, in this case, by adjusting the number and temperature of the drying roll to adjust the moisture content of the filament, the rotational speed of the drying roll By adjusting the tension applied to the filament can be adjusted.
본 발명은 방향족 고리 사이에 아미드결합이 결합되어 있고, 강력유지율이 80%이상이고, 저장 탄성 유지율이 90%이상인 것을 특징으로 하는 아라미드 섬유를 제공한다.The present invention provides an aramid fiber characterized in that an amide bond is bonded between the aromatic rings, the strong retention is 80% or more, and the storage elastic retention is 90% or more.
본 발명은 전술한 방법에 따라 아라미드 섬유를 제조하는 공정; 및 상기 아 라미드 섬유를 경사 및 위사로 하여 제직하는 공정을 포함하여 이루어진 방탄용 직물의 제조방법을 제공한다.The present invention is a process for producing aramid fibers according to the above-described method; And it provides a method for producing a bulletproof fabric comprising a step of weaving the aramid fibers as warp and weft.
본 발명은 경사 및 위사가 아라미드 섬유로 이루어지고, 상기 아라미드 섬유는 강력유지율이 80%이상이고, 저장 탄성 유지율이 90%이상인 것을 특징으로 하는 방탄용 직물을 제공한다. The present invention provides a ballistic fabric, characterized in that the warp and weft yarn is made of aramid fibers, wherein the aramid fibers have a strong retention of 80% or more and a storage elastic retention of 90% or more.
상기 방탄용 직물은 30 ~ 38매 겹쳤을 때 NIJ 레벨 IIIA기준으로 방탄성능(V0)은 436m/s 이상일 수 있다. The bulletproof fabric may have a bulletproof performance (V0) of 436 m / s or higher on the basis of NIJ level IIIA when 30 to 38 layers are overlapped.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다. According to the present invention as described above, the following effects can be obtained.
본 발명은 방사공정을 거쳐 형성된 필라멘트의 건조공정을 최적화함으로써 유연성이 증진된 아라미드 섬유를 얻을 수 있다. 또한, 이와 같은 아라미드 섬유를 이용하여 방탄용 직물을 제조함으로써, 방탄용 직물의 방탄특성이 향상되는 효과가 있다. The present invention can obtain aramid fibers with improved flexibility by optimizing the drying process of the filament formed through the spinning process. In addition, by producing a bulletproof fabric using such aramid fibers, there is an effect that the bulletproof characteristics of the bulletproof fabric is improved.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
1. 방향족 폴리아미드 중합체의 제조1. Preparation of aromatic polyamide polymer
1) 우선, 중합용매를 제조한다. 1) First, a polymerization solvent is prepared.
상기 중합용매는 유기용매에 무기염을 첨가하여 제조한다. The polymerization solvent is prepared by adding an inorganic salt to an organic solvent.
상기 유기용매로는 아미드계 유기용매, 우레아계 유기용매, 또는 이들의 혼 합 유기용매를 이용할 수 있으며, 그 구체적인 예로는 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), N, N‘-디메틸아세트아미드(DMAc), 헥사메틸포스포아미드(HMPA), N, N, N', N'-테트라메틸 우레아(TMU), N, N-디메틸포름아미드(DMF) 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다. As the organic solvent, an amide organic solvent, a urea organic solvent, or a mixed organic solvent thereof may be used. Specific examples thereof include N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, and N'-dimethyl. Acetamide (DMAc), hexamethylphosphoramide (HMPA), N, N, N ', N'-tetramethyl urea (TMU), N, N-dimethylformamide (DMF) or mixtures thereof. .
상기 무기염은 방향족 폴리아미드의 중합도를 증가시키기 위하여 첨가하는 것으로서, 그 구체적인 예로는 CaCl2, LiCl, NaCl, KCl, LiBr 및 KBr 등과 같은 할로겐화 알칼리 금속염 또는 할로겐화 알칼리 토금속염을 들 수 있으며, 이들 무기염은 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물의 형태로 첨가될 수 있다. 상기 무기염의 첨가양이 증가할수록 방향족 폴리아미드의 중합도는 증가되지만 상기 무기염이 과량으로 첨가되면 미처 용해되지 않는 무기염이 존재할 수 있기 때문에, 상기 무기염은 중합용매 전체량에 대해 10 중량% 이하의 범위인 것이 바람직하다. The inorganic salt is added in order to increase the polymerization degree of the aromatic polyamide. Specific examples thereof include alkali metal halides such as CaCl 2 , LiCl, NaCl, KCl, LiBr and KBr, or alkaline earth metal halides. The salts may be added alone or in the form of a mixture of two or more. As the addition amount of the inorganic salt increases, the degree of polymerization of the aromatic polyamide increases. However, since an inorganic salt which does not dissolve when the inorganic salt is added in an excessive amount may be present, the inorganic salt may be present in an amount of 10% .
2) 다음, 상기 제조된 중합용매에 방향족 디아민을 용해시켜 혼합용액을 제조한다. 2) Next, a mixed solution is prepared by dissolving the aromatic diamine in the polymerization solvent.
상기 방향족 디아민의 구체적인 예는 파라-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노비페닐, 2,6-나프탈렌디아민, 1,5-나프탈렌디아민 또는 4,4'-디아미노벤즈아닐라이드를 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. Specific examples of the aromatic diamine include para-phenylenediamine, 4,4'-diaminobiphenyl, 2,6-naphthalenediamine, 1,5-naphthalenediamine or 4,4'-diaminobenzanilide However, the present invention is not limited thereto.
3) 다음, 상기 혼합용액을 교반하면서 상기 혼합용액에 소정량의 방향족 디에시드 할라이드를 첨가하여 예비중합시킨다. 3) Next, a predetermined amount of aromatic di-halide halide is added to the mixed solution while stirring the mixed solution to pre-polymerize.
방향족 디아민과 방향족 디에시드 할라이드의 중합은 발열과 함께 빠른 속도로 반응이 진행하게 되는데, 이와 같이 중합속도가 빠르게 되면 최종적으로 얻어지 는 중합체들 사이에서 중합도 차이가 커지는 문제가 발생한다. 보다 구체적으로 설명하면, 중합반응은 혼합용액 전체에서 동시에 진행하는 것이 아니기 때문에, 먼저 중합반응이 시작된 중합체는 빠르게 중합반응을 진행하여 긴 분자사슬을 형성하는 반면, 나중에 중합반응이 시작된 중합체는 먼저 중합반응이 시작된 중합체보다 짧은 분자사슬을 형성할 수밖에 없는데, 중합속도가 빠르게 되면 그 차이가 훨씬 커지게 된다. 이와 같이, 최종적으로 얻어지는 중합체들 사이에 중합도 차이가 커지게 되면 물성 편차 또한 커지게 되어 원하는 특성구현이 어렵게 된다. In the polymerization of the aromatic diamine and the aromatic dieside halide, the reaction proceeds at a high rate with exotherm. When the polymerization rate is high, a difference in the degree of polymerization between the finally obtained polymers occurs. More specifically, since the polymerization reaction does not proceed at the same time in the entire mixed solution, the polymer in which the polymerization reaction is initiated first rapidly undergoes a polymerization reaction to form a long molecular chain, The shorter the molecular chain, the faster the polymerization rate becomes. As described above, when the difference in degree of polymerization between the finally obtained polymers becomes large, the physical property deviation becomes large, which makes it difficult to realize the desired characteristics.
따라서, 예비중합공정을 통해 일단 소정 길이의 분자사슬을 갖는 중합체를 미리 형성하고, 그 후에 중합공정을 수행함으로써 최종적으로 얻어지는 중합체들 사이의 중합도 차이를 최소화하는 것이다. Thus, through the prepolymerization process, a polymer having a molecular chain of a predetermined length is formed in advance, and then a polymerization process is performed to minimize the difference in degree of polymerization between the finally obtained polymers.
상기 방향족 디에시드 할라이드의 구체적인 예로는 테레프탈로일 디클로라이드, 4,4'-벤조일 디클로라이드, 2,6-나프탈렌디카복실산 디클로라이드 또는 1,5-나프탈렌디카복실산 디클로라이드를 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. Specific examples of the aromatic diacid halide include terephthaloyl dichloride, 4,4'-benzoyl dichloride, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid dichloride and 1,5-naphthalene dicarboxylic acid dichloride, But is not limited thereto.
4) 다음, 상기 예비중합공정을 완료한 후, 0 ~ 30℃ 상태에서 교반하면서 상기 혼합용액에 방향족 디에시드 할라이드의 잔량을 첨가하여 중합시킨다.4) Then, after completion of the prepolymerization step, the remaining amount of the aromatic diacid halide is added to the mixed solution while stirring at 0 to 30 ° C for polymerization.
방향족 폴리아미드의 제조에서 방향족 디에시드 할라이드는 방향족 디아민과 1:1 몰비로 반응을 하기 때문에 방향족 디아민과 방향족 디에시드 할라이드는 동일한 몰비로 첨가할 수 있다. Since the aromatic diacid halide reacts with the aromatic diamine in a 1: 1 molar ratio in the production of the aromatic polyamide, the aromatic diamine and the aromatic diacid halide can be added at the same molar ratio.
중합공정에 의해 얻어지는 방향족 폴리아미드 중합체의 구체적인 예는, 폴 리(파라페닐렌테레프탈아미드: PPD-T), 폴리(4,4'-벤즈아닐라이드 테레프탈아미드), 폴리(파라페닐렌-4,4'-비페닐렌-디카복실산 아미드) 또는 폴리(파라페닐렌-2,6-나프탈렌디카복실산 아미드)를 들 수 있다. Specific examples of the aromatic polyamide polymer obtained by the polymerization step include poly (paraphenylene terephthalamide: PPD-T), poly (4,4'-benzanilide terephthalamide), poly (paraphenylene-4, 4'-biphenylene-dicarboxylic acid amide) or poly (paraphenylene-2,6-naphthalenedicarboxylic acid amide).
5) 다음, 얻어진 방향족 폴리아미드 용액에 알칼리 화합물을 첨가하여 중합반응 중에 생성된 산을 중화시킨다. 5) Next, an alkali compound is added to the obtained aromatic polyamide solution to neutralize the acid generated during the polymerization reaction.
중합 반응이 진행되면 염산과 같은 산이 생성되는데 이와 같은 산은 중합장치를 부식시키는 등의 문제를 야기하기 때문에, 중합 반응 동안 또는 중합 반응 후에 무기 알칼리 화합물 또는 유기 알칼리 화합물을 첨가하여 중합 반응시 생성된 산을 중화시키는 것이다. When the polymerization reaction proceeds, an acid such as hydrochloric acid is generated. Such an acid causes problems such as corrosion of the polymerization apparatus. Therefore, an inorganic alkali compound or an organic alkali compound is added during or after the polymerization reaction, .
이때, 중합반응을 거쳐 얻어진 방향족 폴리아미드는 빵가루와 같은 형태로 존재하기 때문에 상기 방향족 폴리아미드 용액의 유동성이 좋지 못하다. 따라서, 그 유동성 향상을 위해서 상기 방향족 폴리아미드 용액에 물을 첨가하여 슬러리로 만든 상태에서 이후 공정을 진행하는 것이 바람직하며, 이를 위해서 중화 공정시 방향족 폴리아미드 용액에 알칼리 화합물과 더불어 물을 첨가하여 중화공정을 진행할 수 있다. At this time, since the aromatic polyamide obtained through the polymerization reaction exists in the form of bread crumbs, the flowability of the aromatic polyamide solution is poor. Therefore, in order to improve the flowability, it is preferable to add water to the aromatic polyamide solution to prepare a slurry, and then carry out the subsequent step. For this purpose, water is added to the aromatic polyamide solution in an aromatic polyamide solution, The process can be carried out.
상기 무기 알칼리 화합물는 NaOH, Li2CO3, CaCO3, LiH, CaH2, LiOH, Ca(OH)2, Li2O 또는 CaO의 알칼리 금속, 알칼리 토금속의 탄산염, 알칼리 토금속의 수소화물, 알칼리 토금속의 수산화물, 또는 알칼리 토금속의 산화물로 이루어지는 군에서 선택된다. The inorganic alkaline compound may be at least one selected from the group consisting of alkaline metals such as NaOH, Li 2 CO 3 , CaCO 3 , LiH, CaH 2 , LiOH, Ca (OH) 2 , Li 2 O or CaO, carbonates of alkaline earth metals, hydrides of alkaline earth metals, Hydroxide, or an oxide of an alkaline earth metal.
6) 다음, 중화공정을 완료하여 산이 제거된 방향족 폴리아미드 중합체를 분쇄한다. 6) Next, the aromatic polyamide polymer from which the acid has been removed is pulverized by completing the neutralization process.
후술하는 추출 공정시 중합체의 입자크기가 너무 크면 중합용매 추출공정에 많은 시간이 소요되며 중합용매 추출효율이 저하되기 때문에, 추출공정 전에 중합체의 입자크기를 작게 하기 위해서 분쇄공정을 수행하는 것이다. If the particle size of the polymer is too large in the extraction process to be described later, it takes a long time for the polymerization solvent extraction process and the polymerization solvent extraction efficiency is lowered. Therefore, the pulverization process is performed in order to reduce the particle size of the polymer before the extraction process.
7) 다음, 방향족 폴리아미드 중합체에 함유된 중합용매를 추출하여 중합체로부터 중합용매를 제거한다. 7) Next, the polymerization solvent contained in the aromatic polyamide polymer is extracted to remove the polymerization solvent from the polymer.
중합에 의해 얻어진 방향족 폴리아미드 중합체 내에는 중합 공정을 위해 사용한 중합용매가 함유되어 있기 때문에, 이와 같은 중합용매를 중합체로부터 추출해야 하며, 추출된 중합용매는 중합공정에 재사용하게 된다. Since the aromatic polyamide polymer obtained by the polymerization contains the polymerization solvent used for the polymerization process, such a polymerization solvent must be extracted from the polymer, and the extracted polymerization solvent is reused in the polymerization process.
8) 다음, 상기 추출공정 후 잔류하는 물을 탈수하고, 그 후 건조 공정을 거쳐 방향족 폴리아미드 중합체 제조를 완성한다. 8) Next, water remaining after the extraction process is dewatered, and then drying is completed to prepare the aromatic polyamide polymer.
2. 2. 아라미드Aramid 섬유의 제조 Manufacture of fibers
1) 우선, 상기와 같은 방법에 의해 제조된 방향족 폴리아미드 중합체를 용매에 용해시켜 방사 도프(spinning dope)를 제조한다. 1) First, a spinning dope is prepared by dissolving the aromatic polyamide polymer produced by the above method in a solvent.
상기 용매는 97 내지 100%의 농도를 갖는 농황산 용매를 이용할 수 있으며, 농황산 대신에 클로로 황산이나 플루오로황산 등도 사용될 수 있다. The solvent may be a concentrated sulfuric acid solvent having a concentration of 97 to 100%. In place of the concentrated sulfuric acid, chlorosulfuric acid, fluorosulfuric acid, and the like may also be used.
2) 다음, 상기 방사도프를 방사구금(spinneret)을 이용하여 방사(spinning)한 후 에어 갭(air gap)을 거쳐 응고조(coagulation bath) 내에서 응고시킴으로써 필라멘트(filament)를 형성한다. 2) Next, filaments are formed by spinning the spin dope using a spinneret and then solidifying it in a coagulation bath through an air gap.
상기 에어 갭은 주로 공기층이나 불활성 기체층도 사용될 수 있으며, 에어 갭의 길이는 0.1 내지 15 cm인 것이 제조되는 필라멘트의 물성 향상에 바람직하다. The air gap may be mainly an air layer or an inert gas layer, the length of the air gap is 0.1 to 15 cm is preferable for improving the physical properties of the filament is produced.
상기 방사구금은 0.1 mm 이하의 직경을 갖는 다수의 모세관을 갖는다. 만약 방사구금에 형성된 모세관의 직경이 0.1 mm를 초과할 경우에는 생성되는 필라멘트의 분자 배향성이 나빠짐으로써 결과적으로 필라멘트의 강도가 낮아지는 결과를 야기하게 된다. The spinneret has a plurality of capillaries having a diameter of 0.1 mm or less. If the diameter of the capillary formed in the spinneret exceeds 0.1 mm, the molecular orientation of the resulting filament is poor, resulting in a decrease in the strength of the filament.
상기 응고조는 상기 방사구금의 하부에 위치하며 그 내부에 응고액이 저장되어 있고, 상기 응고조의 하부에는 응고튜브가 형성되어 있다. 따라서, 상기 방사구금의 모세관을 통과한 방사물은 하강하면서 에어 갭과 응고액을 순차적으로 거치면서 응고되어 필라멘트를 형성하며, 이 필라멘트는 상기 응고조 하부의 응고튜브를 통과하면서 배출된다. The coagulation bath is located at a lower portion of the spinneret, and a coagulation bath is stored in the lower portion of the coagulation bath. Therefore, the radiation passing through the capillary of the spinneret goes down while the air gap and the coagulating solution sequentially pass to form a filament. The filament is discharged through the coagulation tube under the coagulation bath.
또한, 상기 응고튜브에는 분사 장치(jet device)가 형성되어 응고튜브를 통과하는 필라멘트에 응고액을 분사할 수 있다. 상기 분사 장치는 다수의 분사구(jet opening)를 구비하고 다수의 분사구에서 필라멘트를 향하여 응고액을 분사한다. In addition, the coagulation tube is formed with a jet device (jet device) can be injected to the filament passing through the coagulation tube. The injector has a plurality of jet openings and injects the coagulation liquid from the plurality of injection openings toward the filament.
상기 응고액은 물, 에틸렌 글리콜, 글리세롤, 알코올, 또는 이들의 혼합물에 황산이 첨가될 수 있다. 방사구금을 통과한 방사물이 응고액을 통과하게 되면 방사물 내의 황산이 제거되면서 필라멘트가 형성되는데, 황산이 방사물 표면으로부터 급격히 제거되면 그 내부에 함유된 황산이 미처 빠져나가기 전에 표면이 먼저 응고되어 필라멘트의 균일도가 떨어지는 문제가 발생할 수 있기 때문에, 이와 같은 문 제를 해결하기 위해서 황산을 첨가하여 응고액을 형성하는 것이다. The coagulating solution may be added with sulfuric acid to water, ethylene glycol, glycerol, alcohol, or a mixture thereof. When the radiation passed through the spinneret passes through the coagulating solution, the sulfuric acid in the emission is removed and filaments are formed. When sulfuric acid is rapidly removed from the surface, the surface is solidified before the sulfuric acid contained therein escapes. In order to solve this problem, sulfuric acid is added to form a coagulation solution.
3) 다음, 얻어진 필라멘트에 잔존하는 황산을 제거한다. 3) Next, the sulfuric acid remaining in the obtained filament is removed.
방사 도프의 제조에 황산 용액이 사용되기 때문에, 방사 공정에 의해 제조된 필라멘트에는 황산이 잔존할 수 있다. 필라멘트에 잔존하는 황산은 물, 또는 물과 알칼리 용액의 혼합용액을 이용한 수세공정을 통해 제거될 수 있다. Since a sulfuric acid solution is used in the preparation of the radial dope, sulfuric acid may remain in the filament produced by the spinning process. The sulfuric acid remaining in the filament can be removed through a washing process using water or a mixed solution of water and an alkali solution.
4) 다음, 필라멘트에 잔류하는 수분 함유량을 조절하기 위해서 건조공정을 수행한 후 권취하여 아라미드 섬유를 얻는다. 4) Next, a drying process is performed to regulate the water content remaining in the filament, and then the filament is wound to obtain the aramid fiber.
상기 필라멘트의 건조공정은 소정 온도로 가열된 건조 롤(drying roll)에 필라멘트를 감는 공정으로 이루어질 수 있으며, 이때, 상기 건조 롤의 온도, 개수, 회전속도 등의 공정조건을 변동함으로써, 필라멘트에 가해지는 장력을 조절하면서 최종적으로 필라멘트의 수분율을 조절하게 된다. The drying process of the filament may be made of a process of winding the filament on a drying roll heated to a predetermined temperature, wherein the process is applied to the filament by varying the process conditions such as the temperature, number, rotation speed of the drying roll Losing tension adjusts the final moisture content of the filament.
이와 같은 필라멘트의 건조공정은 상이한 장력조건에서 필라멘트의 수분율을 점차로 낮추기 위해서 다단의 건조공정의 조합으로 이루어지는데, 구체적으로 설명하면 다음과 같다. Such a filament drying process is a combination of a multi-stage drying process in order to gradually lower the moisture content of the filament under different tension conditions, specifically described as follows.
본 발명에 따르면, 우선, 필라멘트에 소정의 장력을 가하면서 상기 필라멘트의 수분율이 25% ~ 35%범위가 되도록 제1 건조공정을 수행하고, 그 후에 상기 필라멘트에 소정의 장력을 가하면서 상기 필라멘트의 수분율이 10% ~ 15%범위가 되도록 제2 건조공정을 수행하고, 그 후에 상기 필라멘트에 소정의 장력을 가하면서 상기 필라멘트의 수분율이 5%이상 및 10%미만이 되도록 제3 건조공정을 수행한다. According to the present invention, first, while applying a predetermined tension to the filament, performing the first drying process so that the moisture content of the filament is in the range of 25% to 35%, and then applying a predetermined tension to the filament of the filament The second drying process is performed so that the moisture content is in the range of 10% to 15%, and then the third drying process is performed such that the moisture content of the filament is 5% or more and less than 10% while applying a predetermined tension to the filament. .
상기 수분율은 수분을 함유한 상태의 필라멘트의 무게(W1)와 수분을 건조시킨 이후의 필라멘트의 무게(W2)를 측정하여 계산할 수 있으며, 구체적으로는 하기 수학식 1로 정의된다. The moisture content may be calculated by measuring the weight (W 1 ) of the filament in the state containing water and the weight (W 2 ) of the filament after drying the moisture, specifically defined by Equation 1 below.
상기 수학식 1에서 W2는 105℃에서 2시간 동안 수분을 건조시킨 이후의 필라멘트의 무게를 의미한다. W 2 in Equation 1 refers to the weight of the filament after drying the moisture for 2 hours at 105 ℃.
상기 필라멘트의 수분율을 조절하는 공정은, 상기 건조 롤의 온도를 조절하거나 또는 상기 건조 롤에 필라멘트를 접촉시키는 시간을 조절함으로써 수행할 수 있고, 상기 건조 롤에 필라멘트를 접촉시키는 시간을 조절하는 공정은 필라멘트와 접촉하는 건조 롤의 개수를 조절함으로써 수행할 수 있다. The step of adjusting the moisture content of the filament may be performed by adjusting the temperature of the drying roll or by adjusting the time of contacting the filament to the drying roll, the process of adjusting the time of contacting the filament to the drying roll It can be carried out by adjusting the number of dry rolls in contact with the filament.
따라서, 방사공정을 거쳐 얻어진 필라멘트를 제1 건조공정을 위한 제1 건조 롤에 감아 그 수분율을 조절하는데, 이때, 제1 건조 롤의 개수 및 제1 건조 롤의 온도를 적절히 조절함으로써 그 수분율을 25% ~ 35%범위가 되도록 조절할 수 있다. 또한, 제1 건조공정을 통해 25% ~ 35%의 수분율 범위로 조절된 필라멘트를 제2 건조 공정을 위한 제2 건조 롤에 감되, 제2 건조 롤의 개수 및 온도를 적절히 조절하여 그 수분율을 10% ~ 15% 범위가 되도록 조절할 수 있다. 또한, 제2 건조공정을 통해 10% ~ 15%의 수분율 범위로 조절된 필라멘트를 제3 건조 롤의 개수 및 온도를 적절히 조절함으로써 그 수분율이 5%이상 및 10%미만이 되도록 조절할 수 있다. Therefore, the filament obtained through the spinning process is wound on the first drying roll for the first drying step to adjust its moisture content, wherein the moisture content is adjusted by appropriately adjusting the number of first drying rolls and the temperature of the first drying roll. You can adjust the range from% to 35%. In addition, the filament adjusted to a moisture content range of 25% to 35% through the first drying process is wound on the second drying roll for the second drying process, and the moisture content is adjusted by appropriately adjusting the number and temperature of the second drying rolls. You can adjust the range from% to 15%. In addition, by adjusting the number and temperature of the third drying roll, the filament adjusted to the moisture content range of 10% to 15% through the second drying process can be adjusted so that the moisture content is more than 5% and less than 10%.
한편, 상기 제1 건조공정시에는 필라멘트에 0.1 ~ 0.5g/d 범위의 장력을 가하고, 상기 제2 건조공정시에는 상기 제1 건조공정시 보다는 작은 장력으로, 구체적으로는 필라멘트에 0.05 ~ 0.1g/d 범위의 장력을 가하고, 상기 제3 건조공정시에는 필라멘트에 0.1 ~ 0.5g/d 범위의 장력을 가한다. On the other hand, in the first drying step is applied a tension of 0.1 ~ 0.5g / d to the filament, and in the second drying step is less than the tension during the first drying step, specifically 0.05 ~ 0.1g to the filament A tension in the range of / d is applied, and a tension in the range of 0.1 to 0.5 g / d is applied to the filament during the third drying process.
상기 필라멘트에 가하는 장력을 조절하는 공정은 상기 건조 롤의 회전속도를 조절함으로써 수행할 수 있으며, 따라서, 방사공정을 거쳐 얻어진 필라멘트를, 소정의 속도로 회전하는 제1 건조 롤에 감아 상기 범위의 장력을 가하면서 제1 건조공정을 수행하고, 그 후에 상기 제1건조 롤의 회전속도보다 작은 속도로 회전하는 제2 건조 롤에 감아 상기 범위의 장력을 가하면서 제2 건조공정을 수행하게 된다. The step of adjusting the tension applied to the filament can be carried out by adjusting the rotational speed of the drying roll, and thus, the filament obtained through the spinning process is wound around the first drying roll rotating at a predetermined speed, so that the tension in the range The first drying process is performed while applying, and then the second drying process is performed while applying the tension in the above range to the second drying roll which rotates at a speed lower than the rotation speed of the first drying roll.
상기 제1 건조공정 및 제3 건조공정시 필라멘트에 가하는 장력이 0.1 g/d 미만일 경우에는 분자 배향도가 감소되어 원하는 강도의 섬유를 얻을 수 없고, 건조시 장력이 0.5 g/d를 초과할 경우 필라멘트가 절단되는 등 공정제어가 어려울 수 있다. 상기 제2 건조공정시 필라멘트에 가하는 장력이 0.05 g/d 미만일 경우에는 분자 배향도가 감소되어 섬유 강도가 저하될 수 있고, 장력이 0.1 g/d를 초과할 경우 소정의 유연한 필라멘트를 얻지 못할 수 있다. When the tension applied to the filament during the first drying process and the third drying process is less than 0.1 g / d, the molecular orientation is reduced to obtain a fiber of the desired strength, the filament when the tension when drying exceeds 0.5 g / d Process control may be difficult, such as cutting. When the tension applied to the filament during the second drying process is less than 0.05 g / d, the molecular orientation may be reduced to decrease the fiber strength, when the tension exceeds 0.1 g / d may not be able to obtain a predetermined flexible filament .
이와 같이, 본 발명에 따르면, 상기 제2 건조공정시 제1 건조공정에서보다 상대적으로 저속으로 회전하는 제2 건조 롤을 이용하기 때문에, 제2 건조공정시 필라멘트에 가해지는 장력이 완화되고, 특히 수분이 어느 정도 함유된 상태, 구체적으로는 제1 건조공정에 의해 25% ~ 35%의 수분율 범위로 조절된 필라멘트에 완화된 장력이 가해지면서 10% ~ 15% 범위의 수분율로 조절되기 때문에 필라멘트에 유연성이 증가될 수 있다. As described above, according to the present invention, the tension applied to the filament during the second drying process is alleviated, because the second drying roll that rotates at a relatively slower speed than the first drying process is used during the second drying process. When the filament is controlled to a moisture content in the range of 10% to 15% while a tension is applied to the filament controlled to a water content range of 25% to 35% by the first drying process, specifically, to a certain amount of moisture. Flexibility can be increased.
이와 같이 본 발명은 필라멘트의 수분율 범위에 따라 그 장력을 조절하면서 건조공정을 수행함으로써, 아라미드 섬유의 유연성이 증진되게 되고, 그에 따라 강력유지율 및 저장 탄성 유지율과 같은 섬유 물성이 향상되는데, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다. As described above, the present invention performs the drying process while adjusting the tension according to the moisture content range of the filament, thereby increasing the flexibility of the aramid fibers, thereby improving the fiber properties such as strong retention and storage elastic retention, Explained as follows.
우선, 본 발명에 따른 아라미드 섬유는 강력유지율이 80%이상이 된다. 강력유지율은 하기 수학식 2로 정의된다. First, the aramid fibers according to the present invention has a strong retention of 80% or more. Strong retention is defined by Equation 2 below.
상기 수학식 2에서 S1은 30℃ 온도에서 원사 강력의 10%에 해당하는 힘으로 24시간 동안 반복 인장시험 후 원사의 강력 값이고, S2는 150℃ 온도에서 원사 강력의 10%에 해당하는 힘으로 24시간 동안 반복시험 후 원사의 강력 값이다.In Equation 2, S 1 is the strength value of the yarn after repeated tensile tests for 24 hours with a force corresponding to 10% of the yarn strength at 30 ℃ temperature, S 2 corresponds to 10% of the yarn strength at 150 ℃ temperature The strength of the yarn after repeated tests for 24 hours by force.
다음, 본 발명에 따른 아라미드 섬유는 저장 탄성(Storage Modulus) 유지율이 90%이상이 된다. 저장 탄성 유지율은 하기 수학식 2로 정의된다. Next, the aramid fibers according to the present invention has a storage modulus retention of 90% or more. The storage elastic retention is defined by the following equation.
상기 수학식 3에서 L1은 30℃ 온도에서 원사 강력의 5%에 해당하는 힘으로 50시간 동안 50Hz의 진동수(Frequency)로 원사에 스트레스를 반복적으로 가하여 측정된 원사의 저장 탄성율(Storage modulus) 값이고, L2는 150℃ 온도에서 원사 강력의 5%에 해당하는 힘으로 50시간 동안 50Hz의 진동수(frequency)로 원사에 스트레스를 반복적으로 가하여 측정된 원사의 저장 탄성율 값이다. 상기 원사의 저장 탄성율은 DMTA(Dynamic mechanical thermal analysis) 방법으로 측정할 수 있으며, 가보(Gabo)사의 모델명 "EXPLEXOR" 장비를 통해 측정할 수 있다. In Equation 3, L 1 is a storage modulus value of the yarn measured by repeatedly applying stress to the yarn at a frequency of 50 Hz for 50 hours with a force corresponding to 5% of the yarn strength at 30 ° C. L 2 is a storage modulus value of the yarn measured by repeatedly applying stress to the yarn at a frequency of 50 Hz for 50 hours with a force corresponding to 5% of the yarn strength at a temperature of 150 ° C. The storage elastic modulus of the yarn may be measured by DMTA (Dynamic mechanical thermal analysis) method, and can be measured by the model name "EXPLEXOR" equipment of Gabo.
3. 방탄직물의 제조3. Manufacture of bulletproof fabrics
1) 얻어진 아라미드 섬유를 경사 및 위사로 하며 평직(plain) 또는 바스켓직(basket)을 직물조직으로 하여 직물을 제직한다. 1) Weave the fabric using plain or basket baskets as warp and weft yarns of the obtained aramid fibers.
상기 제직 공정시 경사밀도 및 위사밀도는 각각 5 ~ 15 본/cm 범위 내로 조절하는 것이 바람직하다. 상기 경사밀도 및 위사밀도가 5 본/cm 미만일 경우에는 원하는 방탄특성을 얻지 못할 수 있으며, 상기 경사밀도 및 위사밀도가 15 본/cm을 초과할 경우에는 직물 제직공정시 제직성이 떨어질 수 있다. In the weaving process, the warp density and weft density are preferably adjusted within the range of 5 to 15 yarns / cm. If the warp density and weft density are less than 5 bands / cm, the desired bulletproof characteristics may not be obtained. If the warp density and weft density are more than 15 bands / cm, the weaving property may be deteriorated during weaving.
상기 아라미드 섬유의 섬도는 300 ~ 1600 데니어 범위인 것이 바람직하다. 상기 아라미드 섬유의 섬도가 300 데니어 미만일 경우에는 직물의 강도가 저하되어 원하는 방탄특성을 얻지 못할 수 있으며, 상기 아라미드 섬유의 섬도가 1600 데니어를 초과할 경우에는 직물의 제직공정시 제직성이 떨어질 수 있다.The fineness of the aramid fiber is preferably in the range of 300 to 1600 denier. If the aramid fiber has a fineness of less than 300 deniers, the strength of the fabric may be lowered and the desired bulletproof characteristics may not be obtained. If the aramid fiber has a fineness of more than 1600 deniers, .
2) 상기 직물의 제직공정 이후에는, 직물에 대한 정련처리(Scouring treatment) 공정 및 발수처리(water repellent treatment) 공정을 수행할 수 있다. 2) After the weaving process of the fabric, a scouring treatment process and a water repellent treatment process may be performed on the fabric.
상기 정련처리 공정은 직물을 구성하는 아라미드 섬유에 부착되어 있는 유제나 이물질을 제거하는 공정으로서, 이와 같은 정련공정을 수행하지 않고 발수처리공정을 수행하게 되면 발수처리공정이 원활히 이루어지지 않게 되며 또한 직물의 유연성이 저하될 수 있다. The refining process is a process for removing the tannin or foreign matter adhered to the aramid fibers constituting the fabric. If the water-repellent process is performed without performing the refining process, the water-repellent process is not smoothly performed. May be reduced.
상기 정련처리 공정은 40℃-100℃에서 NaOH 또는 Na2CO3와 같은 계면활성제를 이용하여 수행할 수 있고, 상기 계면활성제 처리 후에는 수세공정과 건조공정을 이어서 수행한다. The refining process may be performed using a surfactant such as NaOH or Na 2 CO 3 at 40 ° C to 100 ° C. After the surfactant treatment, a washing process and a drying process are successively performed.
상기 발수처리 공정은 직물이 수분을 흡수하지 않도록 처리하는 공정으로서, 직물을 구성하는 아라미드 섬유는 일반적으로 수분을 장기간 흡수하게 되면 물성이 저하되어 결국 직물의 방탄특성이 점차 떨어지는 문제가 발생하므로 직물에 발수처리를 수행하여 수분흡수로 인한 방탄특성 저하를 방지하는 것이다. The water-repellent treatment process is a process for treating the fabric so as not to absorb moisture. When the aramid fiber constituting the fabric generally absorbs moisture for a long period of time, the physical properties thereof deteriorate, And water repellency treatment is performed to prevent deterioration of the bulletproof property due to moisture absorption.
상기 발수처리 공정은 전술한 바와 같이 정련 공정을 통해 직물의 표면에 부착된 이물질을 완전히 제거한 후, 발수제 조성물에 직물을 침지시키고, 건조하는 공정으로 이루어질 수 있다. The water-repellent treatment process may include a step of completely removing foreign matter adhered to the surface of the fabric through a refining process, as described above, and then dipping the fabric into the water repellent composition and drying.
상기와 같은 공정에 의해 제조된 본 발명에 따른 방탄용 직물은 탄환이 직물과 충돌시 그 충격을 원활히 흡수하여 방탄특성이 향상되며, 구체적으로는, 상기 방탄용 직물을 30 ~ 38매 겹쳤을 때 NIJ 레벨 IIIA기준으로 방탄성능(V0)은 436m/s 이상으로 우수하게 된다. Bulletproof fabric according to the present invention prepared by the process as described above is improved bulletproof properties by absorbing the impact when the bullet collides with the fabric, specifically, when overlapping the bulletproof fabric 30 to 38 sheets Bulletproof performance (V0) is superior to 436m / s based on NIJ level IIIA.
이상과 같은 본 발명에 따른 방탄용 직물은 방탄제품에 적용될 수 있는데, 그 예로는 방탄복, 방탄헬멧, 및 방탄판 등을 들 수 있다. 상기 방탄복, 방탄헬멧, 및 방탄판은 공지된 방법에 의해 제조할 수 있으며, 이때, 상기 방탄헬멧 및 방탄판은 전술한 발수처리공정을 수행하지 않을 수 있다. The above-described fabric for a bulletproof garment according to the present invention can be applied to a bulletproof product, for example, a bulletproof garment, a bulletproof helmet, and a bulletproof plate. The bulletproof helmet, the bulletproof helmet, and the bulletproof board may be manufactured by a known method, and the bulletproof helmet and the bulletproof plate may not be subjected to the water repellent treatment.
4. 4. 실시예Example 및 And 비교예Comparative Example
1) 실시예 11) Example 1
CaCl2 및 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 혼합하여 중합용매를 제조하고, 그 후, 파라-페닐렌디아민을 상기 중합용매에 용해시켜 혼합용액을 제조하였다. 그 후, 상기 혼합용액을 교반하면서, 상기 혼합용액에 상기 파라-페닐렌디아민과 동일한 몰의 테레프탈로일 디클로라이드를 두 번에 나누어 첨가하여 폴리(파라페닐렌테레프탈아미드) 중합체를 생성시켰다. 그 후, 상기 중합체를 포함한 중합용액에 물과 NaOH를 첨가하여 산을 중화시킨 후, 중합체를 분쇄하고, 물을 이용하여 방향족 폴리아미드 중합체에 함유된 중합용매를 추출한 후, 탈수 및 건조 공정을 통해 최종적으로 방향족 폴리아미드 중합체를 얻었다. CaCl 2 And N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) were mixed to prepare a polymerization solvent. Thereafter, para-phenylenediamine was dissolved in the polymerization solvent to prepare a mixed solution. Thereafter, while the above mixed solution was being stirred, terephthaloyl dichloride was added to the mixed solution in the same molar amount as the para-phenylenediamine in two portions to produce a poly (paraphenylene terephthalamide) polymer. Thereafter, water and NaOH are added to the polymerization solution containing the polymer to neutralize the acid, the polymer is pulverized, and the polymerization solvent contained in the aromatic polyamide polymer is extracted using water, followed by dehydration and drying Finally, an aromatic polyamide polymer was obtained.
그 후, 얻은 방향족 폴리아미드 중합체를 99%농황산에 용해시킨 후, 상기 방사도프를 방사구금을 통해 방사한 후, 7mm의 공기층을 통과시키고, 황산수용액이 담겨져 있는 응고조 및 상기 응고조 하부의 응고튜브를 통과시키면서 응고시켜 필 라멘트를 제조하였다. 상기 응고튜브를 통과시키는 동안에는 분사 장치를 통해 필라멘트에 황산수용액을 분사하였다. 그 후, 필라멘트를 수세하여 잔존하는 황산을 제거하였다. After dissolving the obtained aromatic polyamide polymer in 99% concentrated sulfuric acid, the spinning dope was spun through a spinneret, passed through an air layer of 7 mm, and the solidification tank and the solidification tank bottom containing the sulfuric acid solution. The filaments were made by solidifying while passing through the tube. During the passage of the solidification tube, an aqueous solution of sulfuric acid was sprayed onto the filament through an injection device. Thereafter, the filament was washed with water to remove the remaining sulfuric acid.
그 후, 상기 필라멘트를 제1 건조롤에 감아 제1 건조공정을 수행하고, 그 후 제2 건조롤에 감아 제2 건조공정을 수행하고, 그 후 제3 건조롤에 감아 제3 건조공정을 수행하였다. 이때, 상기 제1 건조공정시 필라멘트에 가하는 장력은 0.1g/d로 조절하였고, 제1 건조공정을 거친 후 필라멘트의 수분율은 25%로 조절하였다. 또한, 상기 제2 건조공정시 필라멘트에 가하는 장력은 0.05g/d로 조절하였고, 제2 건조공정을 거친 후 필라멘트의 수분율은 13%로 조절하였다. 또한, 상기 제3 건조공정시 필라멘트에 가하는 장력은 0.1g/d로 조절하였고, 제3 건조공정을 거친 후 필라멘트의 수분율은 9%로 조절하였다.Thereafter, the filament is wound on a first drying roll to perform a first drying step, and then, the second drying roll is wound on a second drying roll to perform a second drying step, and then, the third drying roll is wound on a third drying roll to perform a third drying step. It was. At this time, the tension applied to the filament during the first drying process was adjusted to 0.1g / d, the moisture content of the filament after the first drying process was adjusted to 25%. In addition, the tension applied to the filament during the second drying process was adjusted to 0.05g / d, the moisture content of the filament was adjusted to 13% after the second drying process. In addition, the tension applied to the filament during the third drying process was adjusted to 0.1g / d, the moisture content of the filament was adjusted to 9% after the third drying process.
그 후, 상기 건조공정이 완료된 필라멘트를 권취하여 1000 데니어의 아라미드 섬유를 얻었다. Thereafter, the dried filament was wound up to obtain aramid fibers of 1000 denier.
그 후, 상기 아라미드 섬유를 경사 및 위사로 사용하여 경사밀도 및 위사밀도를 각각 10본/㎝로 하여 평직으로 제직하여 방탄용 직물을 제조하였다. Thereafter, the warp and weft yarns were warp and wefted at a warp density and a weft density of 10 yarns / cm, respectively, to produce a fabric for armor protection.
2) 실시예 22) Example 2
전술한 실시예 1에서, 제1건조공정의 장력 및 수분율을 각각 0.2g/d 및 27%로 조절하고, 제2건조공정의 장력 및 수분율을 각각 0.07g/d 및 15%로 조절하고, 제3건조공정의 장력 및 수분율을 각각 0.2g/d 및 7%로 조절한 것을 제외하고, 전술한 실시예 1과 동일한 방법으로 방탄용 직물을 제조하였다. In Example 1 described above, the tension and moisture content of the first drying process is adjusted to 0.2g / d and 27%, respectively, and the tension and moisture content of the second drying process to 0.07 g / d and 15%, respectively, Bulletproof fabrics were prepared in the same manner as in Example 1, except that the tension and moisture content of the three drying processes were adjusted to 0.2 g / d and 7%, respectively.
3) 비교예 13) Comparative Example 1
전술한 실시예 1에서, 제1건조공정 내지 제3건조공정시 장력 및 수분율을 하기 표 1과 같이 조절한 것을 제외하고, 전술한 실시예 1과 동일한 방법으로 방탄용 직물을 제조하였다. In Example 1 described above, the bulletproof fabric was prepared in the same manner as in Example 1, except that the tension and moisture content during the first to third drying processes were adjusted as shown in Table 1 below.
이상과 같은 실시예 및 비교예의 구체적인 건조공정 조건을 정리하면 하기 표 1과 같다. The specific drying process conditions of the above-described Examples and Comparative Examples are summarized in Table 1 below.
division
5. 5. 실험예Experimental Example
1) 아라미드 섬유의 물성 측정1) Measurement of physical properties of aramid fiber
실시예 1, 실시예 2, 및 비교예 1에 따라 제조된 아라미드 섬유를 25cm로 잘라 샘플을 준비하였다. 그 후, 각각의 샘플에 대해서 강력 유지율 및 저장 탄성 유지율을 하기 수학식 2 및 3에 따라 측정하였다. 그 결과는 하기 표 2와 같다. Samples were prepared by cutting the aramid fibers prepared according to Example 1, Example 2, and Comparative Example 1 to 25 cm. Thereafter, the strength retention and storage elastic retention for each sample were measured according to the following equations (2) and (3). The results are shown in Table 2 below.
[수학식 2]&Quot; (2) "
강력유지율(%) = S2/S1 ×100Strong retention rate (%) = S 2 / S 1 × 100
상기 수학식 2에서 S1은 30℃ 온도에서 원사 강력의 10%에 해당하는 힘으로 24시간 동안 반복 인장시험 후 원사의 강력 값이고, S2는 150℃ 온도에서 원사 강력의 10%에 해당하는 힘으로 24시간 동안 반복시험 후 원사의 강력 값이다.In Equation 2, S 1 is the strength value of the yarn after repeated tensile tests for 24 hours with a force corresponding to 10% of the yarn strength at 30 ℃ temperature, S 2 corresponds to 10% of the yarn strength at 150 ℃ temperature The strength of the yarn after repeated tests for 24 hours by force.
[수학식 3]&Quot; (3) "
저장 탄성 유지율(%) = L2/L1 ×100% Storage elasticity = L 2 / L 1 × 100
상기 수학식 3에서 L1은 30℃ 온도에서 원사 강력의 5%에 해당하는 힘으로 50시간 동안 50Hz의 진동수(Frequency)로 원사에 스트레스를 반복적으로 가하여 측정된 원사의 저장 탄성율(Storage modulus) 값이고, L2는 150℃ 온도에서 원사 강력의 5%에 해당하는 힘으로 50시간 동안 50Hz의 진동수(frequency)로 원사에 스트레스를 반복적으로 가하여 측정된 원사의 저장 탄성율 값으로서, 상기 원사의 저장 탄성율은 가보(Gabo)사의 모델명 "EXPLEXOR" 장비를 통해 측정하였다. In Equation 3, L 1 is a storage modulus value of the yarn measured by repeatedly applying stress to the yarn at a frequency of 50 Hz for 50 hours with a force corresponding to 5% of the yarn strength at 30 ° C. L 2 is the storage modulus of the yarn measured by repeatedly applying stress to the yarn at a frequency of 50 Hz for 50 hours with a force corresponding to 5% of the yarn strength at a temperature of 150 ° C. Was measured using a Gabo model name "EXPLEXOR" equipment.
2) 직물의 방탄성능 시험2) Bulletproof performance test of fabric
상기 실시예 1, 실시예 2, 및 비교예 1에 따라 제조된 방탄용 직물을 40cm × 40cm으로 잘라 32겹을 겹쳐서 샘플을 준비한 후, 준비된 각각의 샘플에 대해서 NIJ(National Institute of Justice) 규격에 따라 방탄 시험을 실시하였다. 방탄 시험시 사용된 탄환은 .44mag이다. 그 결과는 하기 표 3과 같다. 하기 표에서 V0은 탄환이 목표물를 통과하지 못하는 최대 속도로서, 규격에 따르면 V0는 436m/s 이상이 나와야 한다. After cutting the bulletproof fabric prepared according to Example 1, Example 2, and Comparative Example 1 into 40cm x 40cm to prepare 32 samples by overlapping the plywood, each prepared sample according to the National Institute of Justice (NIJ) standard Bulletproof test was performed. The bullet used in the bulletproof test is .44 mag. The results are shown in Table 3 below. In the following table, V0 is the maximum speed at which the bullet can not pass through the target, and according to the standard, V0 should be more than 436m / s.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090092445A KR101386379B1 (en) | 2009-09-29 | 2009-09-29 | Aramid Fiber, method of manufacturing Aramid Fiber, bulletproof fabric, and method of manufacturing bulletproof fabric |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090092445A KR101386379B1 (en) | 2009-09-29 | 2009-09-29 | Aramid Fiber, method of manufacturing Aramid Fiber, bulletproof fabric, and method of manufacturing bulletproof fabric |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20110034941A KR20110034941A (en) | 2011-04-06 |
KR101386379B1 true KR101386379B1 (en) | 2014-04-16 |
Family
ID=44043356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090092445A KR101386379B1 (en) | 2009-09-29 | 2009-09-29 | Aramid Fiber, method of manufacturing Aramid Fiber, bulletproof fabric, and method of manufacturing bulletproof fabric |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101386379B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0384424A2 (en) | 1989-02-21 | 1990-08-29 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Cyclic tensioning of never-dried yarns |
KR930007820B1 (en) * | 1987-05-06 | 1993-08-20 | 미쓰이 세키유 카가쿠 코교 가부시기 가이샤 | Molecularly oriented molded body of ultra high molecular weight ethylene/alpha olefin copolymer |
KR100910536B1 (en) | 2008-05-21 | 2009-07-31 | 주식회사 코오롱 | Method of making aromatic polyamide polymer and aramid fiber |
KR20090089902A (en) * | 2006-12-15 | 2009-08-24 | 데이진 테크노 프로덕츠 가부시키가이샤 | Heterocyclic ring-containing aromatic polyamide fiber, method for producing the same, fabric comprising the fiber, fiber-reinforced composite material reinforced with the fiber |
-
2009
- 2009-09-29 KR KR1020090092445A patent/KR101386379B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR930007820B1 (en) * | 1987-05-06 | 1993-08-20 | 미쓰이 세키유 카가쿠 코교 가부시기 가이샤 | Molecularly oriented molded body of ultra high molecular weight ethylene/alpha olefin copolymer |
EP0384424A2 (en) | 1989-02-21 | 1990-08-29 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Cyclic tensioning of never-dried yarns |
KR20090089902A (en) * | 2006-12-15 | 2009-08-24 | 데이진 테크노 프로덕츠 가부시키가이샤 | Heterocyclic ring-containing aromatic polyamide fiber, method for producing the same, fabric comprising the fiber, fiber-reinforced composite material reinforced with the fiber |
KR100910536B1 (en) | 2008-05-21 | 2009-07-31 | 주식회사 코오롱 | Method of making aromatic polyamide polymer and aramid fiber |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20110034941A (en) | 2011-04-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2452799C2 (en) | Aromatic polyamide fibre based on heterocycle-containing aromatic polyamide, synthesis method thereof, fabric formed by fibre and fibre-reinforced composite material | |
US8173256B2 (en) | Aromatic polyamide fiber, a method for producing the same, and protective clothing material comprising the same | |
CN115961374A (en) | Thermotropic liquid crystal polymer fiber, non-woven fabric, and preparation method and application thereof | |
KR101434691B1 (en) | Aramid Fiber, method of manufacturing Aramid Fiber, bulletproof fabric, and method of manufacturing bulletproof fabric | |
KR101167756B1 (en) | bulletproof fabric and method of fabricating bulletproof fabric, and bulletproof product using the same | |
KR100924905B1 (en) | Method of making Para Aramid Fiber | |
KR101129067B1 (en) | Aramid Fiber and bulletproof fabric using the same | |
KR101386379B1 (en) | Aramid Fiber, method of manufacturing Aramid Fiber, bulletproof fabric, and method of manufacturing bulletproof fabric | |
KR101166601B1 (en) | bulletproof fabric and method of fabricating bulletproof fabric, and bulletproof product using the same | |
KR101175015B1 (en) | bulletproof fabric and bulletproof product using the same | |
KR100930204B1 (en) | Aramide fiber and method for manufacturing the same | |
KR101096280B1 (en) | bulletproof fabric and bulletproof product using the same | |
KR101096396B1 (en) | bulletproof fabric and bulletproof product using the same | |
KR101090522B1 (en) | bulletproof fabric and bulletproof product using the same | |
KR101287243B1 (en) | Aramid Fiber and Method for Manufacturing The Same | |
KR101377898B1 (en) | bulletproof fabric and bulletproof product using the same | |
KR101342270B1 (en) | Para-Aramid Fiber | |
RU2411313C2 (en) | Aromatic polyamide fibre, method of making said fibre and protective clothing material | |
KR101096857B1 (en) | bulletproof product | |
KR101097014B1 (en) | bulletproof fabric and bulletproof product using the same | |
KR101096339B1 (en) | bulletproof fabric and bulletproof product using the same | |
KR101287277B1 (en) | Aramide Fiber and Method for Manufacturing The Same | |
KR102554768B1 (en) | Method of manufacturing high denier aramid multifilament with excellent bulletproof property | |
KR20080022832A (en) | Aromatic polyamide filament and method of manufacturing the same | |
KR100924909B1 (en) | Aramid Fiber and method of making the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
N231 | Notification of change of applicant | ||
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190401 Year of fee payment: 6 |