KR101476874B1 - 다이아미노 다이페닐 설폰으로부터 유도된 섬유와 모드아크릴 섬유의 블렌드로부터 제조된 난연성 방적 스테이플 얀 및 그로부터 제조된 천과 의복 및 그의 제조 방법 - Google Patents

다이아미노 다이페닐 설폰으로부터 유도된 섬유와 모드아크릴 섬유의 블렌드로부터 제조된 난연성 방적 스테이플 얀 및 그로부터 제조된 천과 의복 및 그의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101476874B1
KR101476874B1 KR1020107006027A KR20107006027A KR101476874B1 KR 101476874 B1 KR101476874 B1 KR 101476874B1 KR 1020107006027 A KR1020107006027 A KR 1020107006027A KR 20107006027 A KR20107006027 A KR 20107006027A KR 101476874 B1 KR101476874 B1 KR 101476874B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fibers
weight
parts
yarn
fiber
Prior art date
Application number
KR1020107006027A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100059883A (ko
Inventor
레이야오 주
데비 구케르트
블로덱 가바라
Original Assignee
이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=39846942&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR101476874(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 filed Critical 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
Publication of KR20100059883A publication Critical patent/KR20100059883A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101476874B1 publication Critical patent/KR101476874B1/ko

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/44—Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed
    • D02G3/443—Heat-resistant, fireproof or flame-retardant yarns or threads
    • 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
    • D10B2321/00—Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D10B2321/10—Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds polymers of unsaturated nitriles, e.g. polyacrylonitrile, polyvinylidene cyanide
    • D10B2321/101—Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds polymers of unsaturated nitriles, e.g. polyacrylonitrile, polyvinylidene cyanide modacrylic
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/92—Fire or heat protection feature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/92—Fire or heat protection feature
    • Y10S428/921—Fire or flameproofing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24273—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including aperture
    • Y10T428/24298—Noncircular aperture [e.g., slit, diamond, rectangular, etc.]
    • Y10T428/24314—Slit or elongated
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2915—Rod, strand, filament or fiber including textile, cloth or fabric
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/30—Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
    • Y10T442/3976—Including strand which is stated to have specific attributes [e.g., heat or fire resistance, chemical or solvent resistance, high absorption for aqueous composition, water solubility, heat shrinkability, etc.]
    • Y10T442/3984—Strand is other than glass and is heat or fire resistant

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)

Abstract

본 발명은 난연성 방적 스테이플 얀 및 이러한 얀을 포함하는 천과 의복 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 얀은, 얀 중의 중합체 섬유 및 모드아크릴 섬유 100 중량부를 기준으로, 4,4'다이아미노다이페닐 설폰, 3,3'다이아미노다이페닐 설폰, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 단량체로부터 유도된 중합체 또는 공중합체를 포함하는 중합체 스테이플 섬유 25 내지 80 중량부; 및 모드아크릴 섬유 20 내지 75 중량부를 갖는다.

Description

다이아미노 다이페닐 설폰으로부터 유도된 섬유와 모드아크릴 섬유의 블렌드로부터 제조된 난연성 방적 스테이플 얀 및 그로부터 제조된 천과 의복 및 그의 제조 방법{FLAME RESISTANT SPUN STAPLE YARNS MADE FROM BLENDS OF FIBERS DERIVED FROM DIAMINO DIPHENYL SULFONE AND MODACRYLIC FIBERS AND FABRICS AND GARMENTS MADE THEREFROM AND METHODS FOR MAKING SAME}
본 발명은 난연성 방적 스테이플 얀(flame-resistant spun staple yarn), 및 이러한 얀을 포함하는 천(fabric)과 의복, 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 얀은, 얀 중의 중합체 섬유 및 모드아크릴 섬유 100 중량부를 기준으로, 4,4'다이아미노다이페닐 설폰, 3,3'다이아미노다이페닐 설폰, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 단량체로부터 유도된 중합체 또는 공중합체를 포함하는 중합체 스테이플 섬유 적어도 25 중량부; 및 모드아크릴 섬유 20 내지 75 중량부를 갖는다.
전기 아크 등에 잠재적으로 노출될 수 있는 작업자는 내열성 천으로 제조된 보호 의류 및 용품을 필요로 한다. 아크 보호 성능을 유지하면서 이러한 보호 용품의 편안함에서의 임의의 증가 또는 이러한 용품의 유효성에서의 임의의 증가가 환영받는다.
폴리설폰아미드 섬유 (PSA)로 알려진 섬유는 폴리 (설폰-아미드) 중합체로부터 제조되며, 방향족 함량으로 인해 양호한 내열성을 가지고, 또한 이 섬유로 제조된 천에 더 큰 가요성을 부여하는 낮은 모듈러스(modulus)를 갖지만, 이 섬유는 낮은 인장 파단 강도를 갖는다. 섬유의 이러한 낮은 인장 강도는 이러한 섬유로 제조된 천의 기계적 특성 - 이러한 섬유로 제조된 천 및 의복이 적당한 아크 보호를 제공하는 능력을 포함함 - 에 주된 영향을 미친다. 그러므로, 필요한 것은 섬유의 제한을 보상하면서 PSA 섬유의 이점을 이용하는, 보호 의류에 사용하기 위한 얀에 PSA를 혼입시키는 방법이다.
일부 실시 형태에서, 본 발명은 얀 중의 중합체 섬유 및 모드아크릴 섬유의 총량 (총 100 부)을 기준으로, 4,4'다이아미노다이페닐 설폰, 3,3'다이아미노다이페닐 설폰, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 단량체로부터 유도된 중합체 또는 공중합체를 포함하는 중합체 스테이플 섬유 적어도 25 중량부 (즉, 25 내지 80 부); 및 모드아크릴 섬유 20 내지 75 중량부를 포함하는, 난연성 방적 얀, 직조 천, 및 보호 의복에 관한 것이다.
일부 실시 형태에서, 본 발명은 얀 중의 중합체 섬유, 모드아크릴 섬유, 파라-아라미드 섬유 및 정전기 방지성 섬유의 총량 (총 100 부)을 기준으로, 4,4'다이아미노다이페닐 설폰, 3,3'다이아미노다이페닐 설폰, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 단량체로부터 유도된 중합체 또는 공중합체를 포함하는 중합체 스테이플 섬유 적어도 25 중량부 (즉, 25 내지 80 부); 모드아크릴 섬유 20 내지 69 중량부; 파라-아라미드 섬유 5 내지 15 중량부; 및 정전기 방지성 섬유 1 내지 5 중량부를 포함하는 난연성 방적 얀에 관한 것이다.
일부 다른 실시 형태에서, 본 발명은 얀 중의 중합체 섬유 및 모드아크릴 섬유의 총량 (총 100 부)을 기준으로, 4,4'다이아미노다이페닐 설폰, 3,3'다이아미노다이페닐 설폰, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 단량체로부터 유도된 중합체 또는 공중합체를 포함하는 중합체 스테이플 섬유 적어도 25 중량부 (즉, 25 내지 80 부)와, 모드아크릴 섬유 20 내지 75 중량부의 섬유 혼합물을 형성하는 단계; 및 섬유 혼합물을 방적 스테이플 얀으로 방적하는 단계를 포함하는, 난연성 방적 얀의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 다이아미노 다이페닐 설폰 단량체로부터 유도된 중합체 스테이플 섬유와 모드아크릴 스테이플 섬유의 혼합물로부터 제조된 난연성 방적 스테이플 얀에 관한 것이다. "난연성"은 방적 스테이플 얀 또는 이 얀으로부터 제조된 천이 공기 중에서 화염을 지원하지 않을 것임을 의미한다. 바람직한 실시 형태에서, 천은 한계 산소 지수 (LOI)가 26 이상이다.
본 명세서에서, 용어 "섬유"는 그 길이에 수직인 단면 영역의 폭에 대한 길이의 비가 큰, 상대적으로 가요성이며 거시적으로 균질한 몸체로서 정의된다. 섬유 단면은 임의의 형상일 수 있지만, 전형적으로 원형이다. 본 명세서에서, 용어 "필라멘트" 또는 "연속 필라멘트"는 용어 "섬유"와 서로 바꾸어서 사용될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "스테이플 섬유"는 원하는 길이로 절단되거나 신장 파단된 섬유이거나, 또는 필라멘트와 비교할 때, 그 길이에 수직인 단면 영역의 폭에 대한 길이의 비가 작은, 자연적으로 발생하거나 제조된 섬유를 말한다. 인조 스테이플 섬유는 면사(cotton yarn), 방모사(woolen yarn), 또는 소모사(worsted yarn) 방적 장비에서 처리하기에 적합한 길이로 절단되거나 제조된다. 스테이플 섬유는 (a) 실질적으로 균일한 길이를 가질 수 있거나, (b) 가변적 또는 무작위적 길이를 가질 수 있거나, 또는 (c) 스테이플 섬유의 서브세트(subset)가 실질적으로 균일한 길이를 갖고 다른 서브세트 내의 스테이플 섬유가 상이한 길이를 가지며, 이때 서브세트들 내의 스테이플 섬유들이 함께 혼합되어 실질적으로 균일한 분포를 형성한다.
일부 실시 형태에서, 적합한 스테이플 섬유는 길이가 0.25 센티미터 (0.1 인치) 내지 30 센티미터 (12 인치)이다. 일부 실시 형태에서, 스테이플 섬유의 길이는 1 ㎝ (0.39 in) 내지 20 ㎝ (8 in)이다. 일부 바람직한 실시 형태에서, 짧은 스테이플 공정에 의해 제조된 스테이플 섬유는 스테이플 섬유 길이가 1 ㎝ (0.39 in) 내지 6 ㎝ (2.4 in)이다.
스테이플 섬유는 임의의 공정으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 스테이플 섬유는 회전식 절단기 또는 길로틴 절단기를 사용하여 직선형 연속 섬유로부터 절단되어 직선형(즉, 크림핑(crimping)되지 않은) 스테이플 섬유를 얻을 수 있거나, 또는 크림프 (또는 반복적인 굴곡) 빈도가 바람직하게는 센티미터당 8개 크림프 이하인, 스테이플 섬유의 길이를 따라 톱니형 크림프를 갖는 크림핑된 연속 섬유로부터 또한 절단될 수 있다.
스테이플 섬유는 또한 연속 섬유를 신장 파단시켜 크림프로서 작용하는 변형부를 갖는 스테이플 섬유를 얻음으로써 형성될 수 있다. 신장 파단 스테이플 섬유는, 파단 구역 조절에 의해 제어되는 평균 절단 길이를 갖는 무작위 가변 질량의 섬유들을 생성하는, 소정 거리로 있는 하나 이상의 파단 구역을 갖는 신장 파단 작업 동안에, 연속 필라멘트의 토우(tow) 또는 다발(bundle)을 파단시킴으로써 제조될 수 있다.
방적 스테이플 얀은 당업계에 잘 알려져 있는 전통적인 긴 스테이플 및 짧은 스테이플 링 방적 공정을 사용하여 스테이플 섬유로부터 제조될 수 있다. 짧은 스테이플의 경우, 1.9 내지 5.7 ㎝ (0.75 in 내지 2.25 in)의 면 시스템 방적 섬유 길이가 전형적으로 사용된다. 긴 스테이플의 경우, 최대 16.5 ㎝ (6.5 in)의 소모 또는 방모 시스템 방적 섬유가 전형적으로 사용된다. 그러나, 이는 링 방적으로 제한하고자 하는 것은 아닌데, 그 이유는 얀은 또한 에어 제트 방적, 오픈-엔드(open end) 방적, 및 스테이플 섬유를 사용가능한 얀으로 변환시키는 많은 다른 유형의 방적을 사용하여 방적될 수 있기 때문이다.
방적 스테이플 얀은 또한 신장 파단 토우 투 탑 스테이플 공정(stretch-broken tow to top staple process)을 사용하는 신장 파단에 의해서 직접 제조될 수 있다. 전통적인 신장 파단 공정에 의해 형성된 얀 내의 스테이플 섬유는 전형적으로 길이가 최대 18 ㎝ (7 in)이다. 그러나, 신장 파단에 의해 제조되는 방적 스테이플 얀은 또한 국제특허공개 WO 0077283호의 실시예에 기재된 바와 같은 공정을 통해, 최대 길이가 최대 50 ㎝ (20 in)인 스테이플 섬유를 가질 수 있다. 신장 파단 스테이플 섬유는 통상적으로 크림프를 필요로 하지 않는데, 그 이유는 신장 파단 공정이 섬유에 소정 정도의 크림프를 부여하기 때문이다.
연속 필라멘트라는 용어는 비교적 작은 직경을 가지며 그 길이가 스테이플 섬유에 대해 언급된 것보다 더 긴 가요성 섬유를 말한다. 연속 필라멘트 섬유 및 연속 필라멘트의 다중필라멘트 얀은 당업자에게 잘 알려진 공정에 의해 제조될 수 있다.
4,4'다이아미노다이페닐 설폰, 3,3'다이아미노다이페닐 설폰, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 아민 단량체로부터 유도된 중합체 또는 공중합체를 포함하는 중합체 섬유는, 중합체 섬유가 일반적으로 하기 구조를 갖는 단량체로부터 제조되었음을 의미한다:
NH2-Ar1-SO2-Ar2-NH2
(여기서, Ar1 및 Ar2는 임의의 비치환되거나 치환된 탄소 원자의 6원 방향족 기이고 Ar1 및 Ar2는 동일하거나 상이할 수 있음). 일부 바람직한 실시 형태에서, Ar1 및 Ar2는 동일하다. 훨씬 더 바람직하게는, 탄소 원자의 6원 방향족 기는 SO2 기에 대해 메타- 또는 파라-배향된 결합을 갖는다. 이러한 일반 구조를 갖는 이러한 단량체 또는 다중 단량체들은 상용성 용매 중에서 산 단량체와 반응하여 중합체를 생성한다. 유용한 산 단량체는 일반적으로 하기 구조를 갖는다:
Cl-CO-Ar3-CO-Cl
(여기서, Ar3은 임의의 비치환되거나 치환된 방향족 고리 구조이고 Ar1 및/또는 Ar2와 동일하거나 상이할 수 있음). 일부 바람직한 실시 형태에서, Ar3은 탄소 원자의 6원 방향족 기이다. 훨씬 더 바람직하게는, 탄소 원자의 6원 방향족 기는 메타- 또는 파라-배향된 결합을 갖는다. 일부 바람직한 실시 형태에서, Ar1 및 Ar2는 동일하며 Ar3은 Ar1 및 Ar2 둘 모두와 상이하다. 예를 들어, Ar1 및 Ar2 둘 모두가 메타-배향된 결합을 갖는 벤젠 고리일 수 있는 반면에, Ar3은 파라-배향된 결합을 갖는 벤젠 고리일 수 있다. 유용한 단량체의 예에는 테레프탈로일 클로라이드, 아이소프탈로일 클로라이드 등이 포함된다. 일부 바람직한 실시 형태에서, 산은 테레프탈로일 클로라이드이거나, 또는 아이소프탈로일 클로라이드와의 그의 혼합물이고, 아민 단량체는 4,4'다이아미노다이페닐 설폰이다. 일부 다른 바람직한 실시 형태에서, 아민 단량체는 4,4'다이아미노다이페닐 설폰과 3,3'다이아미노다이페닐 설폰의 3:1 중량비의 혼합물이며, 이는 두 가지 설폰 단량체를 모두 갖는 공중합체로부터 제조되는 섬유를 생성한다.
또 다른 바람직한 실시 형태에서, 중합체 섬유는 공중합체를 포함하며, 공중합체는 설폰 아민 단량체로부터 유도되는 반복 단위, 및 파라페닐렌 다이아민 및/또는 메타페닐렌 다이아민으로부터 유도되는 아민 단량체로부터 유도되는 반복 단위를 둘 모두 갖는다. 일부 바람직한 실시 형태에서, 설폰 아미드 반복 단위는 다른 아미드 반복 단위에 대해 3:1의 중량비로 존재한다. 일부 실시 형태에서, 아민 단량체의 적어도 80 몰%가 설폰 아민 단량체 또는 설폰 아민 단량체들의 혼합물이다. 편의를 위해, 본 명세서에서는 약어 "PSA"를 사용하여, 앞서 기술된 바와 같은 설폰 단량체로부터 유도된 중합체 또는 공중합체로 제조된 섬유들의 전체 부류를 모두 나타낼 것이다.
일 실시 형태에서, 설폰 단량체로부터 유도된 중합체 및 공중합체는 바람직하게는 N-메틸 피롤리돈, 다이메틸 아세트아미드 또는 이들의 혼합물과 같은 다이알킬 아미드 용매 중에서 하나 이상의 유형의 다이아민 단량체와 하나 이상의 유형의 클로라이드 단량체의 중축합을 통해 제조될 수 있다. 이러한 유형의 중합의 일부 실시 형태에서는, 염화리튬 또는 염화칼슘과 같은 무기 염이 또한 존재한다. 원한다면, 물과 같은 비-용매를 사용한 침전에 의해 단리되고, 중화되고, 세척되고, 건조될 수 있다. 중합체는 또한 중합체 분말을 직접 생성하는 계면 중합을 통해 제조될 수 있으며, 중합체 분말은 이어서 섬유 제조를 위한 용매 중에 용해될 수 있다.
중합체 또는 공중합체는, 중합 용매, 또는 중합체 또는 공중합체를 위한 다른 용매 중의 중합체 또는 공중합체의 용액을 사용하는 용액 방사를 통해 섬유로 방사될 수 있다. 섬유 방사는 건식 방사, 습식 방사, 또는 건조-제트 습식 방사 (에어-갭 방사로 또한 공지됨)에 의해 다중-홀 방사구(spinneret)를 통해 당업계에 공지된 바와 같은 다중 필라멘트 얀 또는 토우를 생성함으로써 달성될 수 있다. 방사 후에 다중 필라멘트 얀 또는 토우 내의 섬유는 이어서 통상의 기술을 사용하여 필요에 따라 섬유를 중화, 세척, 건조, 또는 열처리하도록 처리되어 안정하고 유용한 섬유를 제조할 수 있다. 예시적인 건식, 습식, 및 건조-제트 습식 방사 공정이 미국 특허 제3,063,966호; 미국 특허 제3,227,793호; 미국 특허 제3,287,324호; 미국 특허 제3,414,645호; 미국 특허 제3,869,430호; 미국 특허 제3,869,429호; 미국 특허 제3,767,756호; 및 미국 특허 제5,667,743호에 개시되어 있다.
설폰 아민 단량체를 포함하는 PSA 섬유 또는 공중합체를 제조하는 특정 방법이 왕(Wang) 등의 중국 특허 공개 제1389604A호에 개시되어 있다. 이 참고문헌은 50 내지 95 중량%의 4,4'다이아미노다이페닐 설폰과 5 내지 50 중량%의 3,3'다이아미노다이페닐 설폰의 혼합물을 다이메틸아세트아미드 중에서 등몰량의 테레프탈로일 클로라이드와 공중합하여 형성되는 공중합체 용액을 방사하여 제조되는 폴리설폰아미드 섬유(PSA)로 알려진 섬유를 개시하고 있다. 첸(Chen) 등의 중국 특허 공개 제1631941A호는 또한 4,4'다이아미노다이페닐 설폰과 3,3'다이아미노다이페닐 설폰의 10:90 내지 90:10 질량비의 혼합물을 다이메틸아세트아미드 중에서 등몰량의 테레프탈로일 클로라이드와 공중합하여 형성되는 PSA 공중합체 방사 용액을 제조하는 방법을 개시하고 있다. 공중합체를 제조하는 또 다른 방법이 소콜로브(Sokolov) 등의 미국 특허 제4,169,932호에 개시되어 있다. 이 참고문헌은 중축합 속도를 증가시키기 위하여 3차 아민을 사용하는 폴리(파라페닐렌) 테레프탈아미드 (PPD-T) 공중합체의 제조를 개시하고 있다. 이 특허는 또한 PPD-T 공중합체가 5 내지 50 몰%의 파라페닐렌 다이아민(PPD)을 다른 방향족 다이아민, 예를 들어, 4,4'다이아미노다이페닐 설폰으로 대체함으로써 제조될 수 있음을 개시하고 있다.
설폰 단량체로부터 유도된 중합체 스테이플 섬유는 얀 중의 중합체 섬유 및 모드아크릴 섬유의 총량을 기준으로, 모드아크릴 스테이플 섬유 20 내지 75 중량부와 조합된다. 모드아크릴 섬유는 아크릴로니트릴을 포함하는 중합체로부터 제조된 아크릴 합성 섬유를 의미한다. 바람직하게는, 중합체는 30 내지 70 중량%의 아크릴로니트릴 및 70 내지 30 중량%의 할로겐-함유 비닐 단량체를 포함하는 공중합체이다. 할로겐-함유 비닐 단량체는 예를 들어 비닐 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드, 비닐 브로마이드, 비닐리덴 브로마이드 등으로부터 선택된 적어도 하나의 단량체이다. 공중합가능한 비닐 단량체의 예는 아크릴산, 메타크릴산, 그러한 산의 염 또는 에스테르, 아크릴아미드, 메틸아크릴아미드, 비닐 아세테이트 등이다.
본 발명에 사용되는 바람직한 모드아크릴 섬유는 비닐리덴 클로라이드와 조합된 아크릴로니트릴의 공중합체이다. 게다가, 공중합체는 개선된 방화성을 위하여 안티몬 산화물 또는 안티몬 산화물들을 가질 수 있다. 그러한 유용한 모드아크릴 섬유에는 2 중량%의 삼산화안티몬을 갖는, 미국 특허 제3,193,602호에 개시된 섬유; 적어도 2 중량%의 양으로, 바람직하게는 8 중량% 이하의 양으로 존재하는 다양한 안티몬 산화물들로 제조된, 미국 특허 제3, 748,302호에 개시된 섬유; 및 8 내지 40 중량%의 안티몬 화합물을 갖는, 미국 특허 제5,208,105호 및 미국 특허 제5,506,042호에 개시된 섬유가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 바람직한 모드아크릴 섬유는 일본 소재의 가네까 코포레이션(Kaneka Corporation)으로부터 다양한 형태로 구매가능한데, 일부는 안티몬 산화물을 포함하지 않는 반면에 프로텍스(Protex) C와 같은 다른 것은 10 내지 15 중량%의 그러한 화합물을 포함하는 것으로 말해진다.
일부 바람직한 실시 형태에서, 모드아크릴 섬유는 일반적으로 3 그램/데니어 (2.7 g/dtex)인 PSA 스테이플 섬유의 파단 강인도(break tenacity)보다 큰 파단 강인도를 갖는다. 일부 실시 형태에서, 모드아크릴 섬유는 파단 강인도가 적어도 3.5 그램/데니어 (3.2 g/dtex)이다. 일부 다른 실시 형태에서, 모드아크릴 섬유는 파단 강인도가 적어도 4 그램/데니어 (3.6 g/dtex) 이상이다. 화염과 같은 높은 열 유속(heat flux)에 노출될 때, 모드아크릴 섬유는 화염 억제 가스를 방출하여, 아크 발생 동안에 보다 높은 보호를 제공한다. 따라서, PSA 및 모드아크릴 섬유 방적 얀으로 제조된 천이 아크 발생 동안에 보다 높은 수준의 보호를 갖는다고 여겨진다. 적당한 아크 보호를 제공하기 위하여 적어도 20 중량%의 모드아크릴 스테이플 얀이 요구되고, 75 중량% 초과의 양의 모드아크릴 섬유가 천의 탄화 길이(char length)에 불리하게 된다고 여겨진다.
일 실시 형태에서, 섬유 혼합물은 파라-아라미드 섬유를 5 내지 15 중량부의 양으로 포함한다. 아라미드는 아미드 (-CONH-) 결합들 중 적어도 85%가 2개의 방향족 고리에 직접 부착되는 폴리아미드를 의미하며, "파라-아라미드"는 2개의 고리 또는 라디칼이 분자 사슬을 따라 서로에 대하여 파라 배향됨을 의미한다. 첨가제가 아라미드와 함께 사용될 수 있다. 사실상, 최대 10 중량%만큼의 다른 중합체 재료가 아라미드와 함께 블렌딩될 수 있거나, 또는 아라미드의 다이아민 대신에 10%만큼의 다른 다이아민 또는 아라미드의 이산 클로라이드 대신에 10%만큼의 다른 이산 클로라이드를 갖는 공중합체가 사용될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 본 발명의 실시에서, 바람직한 파라-아라미드는 폴리(파라페닐렌 테레프탈아미드)이다. 본 발명에 유용한 파라-아라미드 섬유의 제조 방법은 대체로, 예를 들어 미국 특허 제3,869,430호, 미국 특허 제3,869,429호, 및 미국 특허 제3,767,756호에 개시되어 있다. 그러한 방향족 폴리아미드 유기 섬유 및 이들 섬유의 다양한 형태가 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재의 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 컴퍼니(E. I. du Pont de Nemours & Company)로부터 - 상표명 케블라(Kevlar)(등록상표) 섬유로 판매됨 - 그리고 일본 소재의 테이진 리미티드(Teijin Ltd.)로부터 - 상표명 트와론(Twaron)(등록상표) 섬유로 판매됨 - 입수가능하다. 본 발명의 목적을 위해, 일본 도쿄 소재의 테이진 리미티드로부터 입수가능하며, 코폴리(p-페닐렌/3,4'다이페닐 에스테르 테레프탈아미드)로부터 제조되는, 테크노라(Technora)(등록상표) 섬유가 파라-아라미드 섬유로 고려된다.
파라-아라미드 섬유는 저 열수축을 갖는다. "저 열수축"은 높은 열 유속 또는 화염에 노출될 때 섬유가 과도하게 수축하지 않음을, 즉 섬유의 길이가 화염에 노출될 때 5% 초과로 짧아지지 않을 것임을 의미한다. 일부 바람직한 실시 형태에서, 섬유는 화염에 노출될 때 실제로는 길어진다. 일부 바람직한 실시 형태에서, 섬유는 20℃/분의 속도로 500℃까지 공기 중에서 가열될 때 그 섬유 중량의 90%를 보유한다. 파라-아라미드 섬유는 난연성 유기 섬유이고, 오로지 이러한 섬유로 제조된 천은 섬유 또는 천이 공기 중에서 화염을 지원하지 않도록 하는 높은 한계 산소 지수(LOI), 바람직하게는 26 초과의 LOI 범위를 갖는다. 적어도 5 중량%의 그러한 저 열수축 섬유를 포함하는 방적 얀으로 제조된 천은, 이러한 혼합물에서 다른 섬유들과 조합될 때, 침범하는 화염에 의해 연소될 때 제한된 양의 균열 및 개구를 갖거나 파열 개방된다. 보다 많은 양의 파라-아라미드 섬유는 최대 15 중량%의 실제적인 한계까지 파열 개방되도록 보다 큰 보호를 제공한다. 이 양을 초과해서는, 수축에 대한 영향이 한계 효용점(point of diminishing return)에 도달한다.
원한다면, 스테이플 섬유 블렌드 및 방적 스테이플 얀은 또한 스테이플 얀, 천 및 의복에서의 정전기 축적의 경향을 감소시키는 정전기 방지성 섬유 1 내지 5 중량부를 가질 수 있다. 일부 바람직한 실시 형태에서, 이러한 정전기 방지 특성을 부여하는 섬유는 나일론 외피(sheath) 및 탄소 코어를 갖는 외피-코어 스테이플 섬유이다. 정전기 방지 특성을 공급하는 적합한 재료가 미국 특허 제3,803,453호 및 미국 특허 제4,612,150호에 기술되어 있다.
일부 실시 형태에서, 본 발명은 얀 중의 중합체 섬유 및 모드아크릴 섬유의 총량 (총 100 부)을 기준으로, 4,4'다이아미노다이페닐 설폰, 3,3'다이아미노다이페닐 설폰, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 단량체로부터 유도된 중합체 또는 공중합체를 포함하는 중합체 스테이플 섬유 적어도 25 중량부 (즉, 25 내지 80 부); 및 모드아크릴 섬유 20 내지 75 중량부를 포함하는, 난연성 방적 얀, 직조 천, 및 보호 의복에 관한 것이다. 이러한 조합을 기준으로, 얀 중의 중합체 스테이플 섬유는 중합체 섬유 및 모드아크릴 섬유의 조합의 최대 80 중량부이고 이를 포함할 수 있다. 일부 바람직한 실시 형태에서, 얀 중의 중합체 스테이플 섬유 및 모드아크릴 섬유의 총량 (총 100 부)을 기준으로, 중합체 스테이플 섬유는 50 내지 75 중량부의 양으로 존재하며, 모드아크릴 섬유는 25 내지 50 중량부의 양으로 존재한다. 일부 다른 바람직한 실시 형태에서, 얀 중의 중합체 스테이플 섬유 및 모드아크릴 섬유의 총량 (총 100 부)을 기준으로, 중합체 스테이플 섬유는 60 내지 70 중량부의 양으로 존재하며, 모드아크릴 섬유는 30 내지 40 중량부의 양으로 존재한다.
일부 또 다른 실시 형태에서, 난연성 방적 얀, 직조 천 및 보호 의복은 얀 중의 중합체 섬유, 모드아크릴 섬유, 파라-아라미드 섬유 및 정전기 방지성 섬유의 총량 (총 100 부)을 기준으로, 4,4'다이아미노다이페닐 설폰, 3,3'다이아미노다이페닐 설폰, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 단량체로부터 유도된 중합체 또는 공중합체를 포함하는 중합체 스테이플 섬유 적어도 25 중량부; 모드아크릴 섬유 20 내지 69 중량부; 파라-아라미드 섬유 5 내지 15 중량부; 및 정전기 방지성 섬유 1 내지 5 중량부를 갖는다. 이러한 조합을 기준으로, 얀 중의 중합체 스테이플 섬유는 중합체 섬유, 모드아크릴 섬유, 파라-아라미드 섬유 및 정전기 방지성 섬유의 조합의 최대 74 중량부이고 이를 포함할 수 있다.
일부 바람직한 실시 형태에서, 다양한 유형의 스테이플 섬유가 스테이플 섬유 블렌드로서 존재한다. 섬유 블렌드는 임의의 방식의 둘 이상의 스테이플 섬유 유형의 조합을 의미한다. 바람직하게는, 스테이플 섬유 블렌드는 "친밀한 블렌드(intimate blend)"이며, 이는 블렌드 중의 다양한 스테이플 섬유들이 비교적 균일한 섬유 혼합물을 형성한다는 것을 의미한다. 일부 실시 형태에서, 얀이 방적되기 전에 또는 방적되는 동안에 둘 이상의 스테이플 섬유 유형을 블렌딩하여 다양한 스테이플 섬유가 스테이플 얀 다발에 균질하게 분포되게 한다.
모드아크릴 섬유, PSA 섬유, 및 파라-아라미드 섬유 모두는 높은 난연성을 가지며, 따라서 높은 아크 성능의 모드아크릴 섬유와의 고도로 가요성인 PSA 섬유의 조합은 생성되는 난연성 천이 보호 및 편안함이 요구되는 환경에 대한 가요성 천 외피를 의복에 제공하는 것을 보장한다.
천은 방적 스테이플 얀으로부터 제조될 수 있으며, 직조 천 또는 편직 천을 포함할 수 있지만 이로 한정되지 않는다. 일반적인 천 디자인 및 구성은 당업자에게 잘 알려져 있다. "직조" 천은 일반적으로 직조기에서 경사 또는 길이방향 얀과 위사 또는 횡방향 얀을 서로 섞어 짜서 임의의 천의 짜임(weave), 예를 들어, 평직, 크로우풋 짜임(crowfoot weave), 바스켓 짜임(basket weave), 수자직, 능직 등을 생성함으로써 형성되는 천을 의미한다. 평직 및 능직이 상업적으로 사용되는 가장 통상적인 짜임인 것으로 여겨지며 많은 실시 형태에서 바람직하다.
"편직" 천은 일반적으로 바늘을 사용하여 얀 루프(loop)들을 서로 연환(interlooping)함으로써 형성되는 천을 의미한다. 많은 경우에, 편직 천을 제조하기 위해서는, 방적 스테이플 얀을 천으로 변환시키는 편직기에 얀이 공급된다. 원한다면, 합사(plied)되거나 합사되지 않은 다수의 경사(end) 또는 얀이 편직기에 공급될 수 있다; 즉, 얀의 다발 또는 합사된 얀의 다발이 편직기에 함께 공급되고 통상의 기술을 사용하여, 천으로 편직하거나, 또는 장갑과 같은 의류 용품으로 직접 편직될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 섬유의 친밀한 블렌드를 갖는 하나 이상의 방적 스테이플 얀과 함께 하나 이상의 다른 스테이플 또는 연속 필라멘트 얀을 함께 공급함으로써 편직 천에 기능성을 부가하는 것이 바람직하다. 편물의 조밀성(tightness)은 임의의 특정 요구를 충족시키도록 조절될 수 있다. 보호 의류를 위한 특성들의 매우 효과적인 조합이 예를 들어 싱글 저지 니트(single jersey knit) 및 테리 니트(terry knit) 패턴에서 확인되었다.
일부 특히 유용한 실시 형태에서, 난연성 의복을 제조하는 데 방적 스테이플 얀이 사용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 의복은 본질적으로 방적 스테이플 얀으로부터 제조된 하나의 층의 보호 천을 가질 수 있다. 이러한 유형의 예시적인 의복에는 소방관 또는 군인을 위한 낙하복(jumpsuit) 및 전신작업복(coverall)이 포함된다. 그러한 슈트(suit)는 전형적으로 소방관 의류 전반에 사용되며 산불을 진화하기 위한 지역으로 들어가는 낙하산에 사용될 수 있다. 다른 의복에는 극한의 열적 사건이 발생할 수 있는 화학 처리 산업 또는 산업 전기/설비와 같은 상황에서 착용될 수 있는 바지, 셔츠, 장갑, 슬리브(sleeve) 등이 포함될 수 있다. 일부 바람직한 실시 형태에서, 천은 내아크성(arc resistance)이 적어도 0.03 cal/㎠/g/㎡ (온스/제곱야드 당 적어도 0.8 칼로리/제곱센티미터)이다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 얀 중의 중합체 섬유 및 모드아크릴 섬유의 총량 (총 100 부)을 기준으로, 4,4'다이아미노다이페닐 설폰, 3,3'다이아미노다이페닐 설폰, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 단량체로부터 유도된 중합체 또는 공중합체를 포함하는 중합체 스테이플 섬유 적어도 25 중량부 (즉, 25 내지 80 부)와, 모드아크릴 섬유 20 내지 75 중량부의 섬유 혼합물을 형성하는 단계; 및 섬유 혼합물을 방적 스테이플 얀으로 방적하는 단계를 포함하는, 난연성 방적 얀의 제조 방법에 관한 것이다. 일부 바람직한 실시 형태에서, 얀 중의 중합체 스테이플 섬유 및 모드아크릴 섬유의 100 중량부를 기준으로, 중합체 스테이플 섬유는 50 내지 75 중량부의 양으로 존재하며, 모드아크릴 섬유는 25 내지 50 중량부의 양으로 존재한다. 일부 다른 바람직한 실시 형태에서, 얀 중의 중합체 스테이플 섬유 및 모드아크릴 섬유의 100 중량부를 기준으로, 중합체 스테이플 섬유는 60 내지 70 중량부의 양으로 존재하며, 모드아크릴 섬유는 30 내지 40 중량부의 양으로 존재한다. 일부 실시 형태에서, 섬유 혼합물은 5 내지 15 중량부의 파라-아라미드 섬유를 포함하며, 일부 실시 형태에서, 섬유 혼합물은 1 내지 5 중량부의 정전기 방지성 섬유를 포함한다.
일 실시 형태에서, 섬유 혼합물은 섬유들의 친밀한 블렌드를 제조함으로써 형성된다. 원한다면, 다른 스테이플 섬유가 스테이플 섬유들의 이러한 비교적 균일한 혼합물에 조합될 수 있다. 블렌딩은 연속 필라멘트의 다수의 보빈(bobbin)을 크릴(creel)하고 동시에 둘 이상의 유형의 필라멘트를 절단하여 절단된 스테이플 섬유들의 블렌드를 형성하는 공정; 또는 상이한 스테이플 섬유의 베일(bale)을 개방한 다음 오프너(opener), 블렌더 및 카드(card)에서 다양한 섬유를 개방 및 블렌딩하는 것을 포함하는 공정; 또는 섬유 혼합물의 슬라이버를 형성하는 카드에서처럼, 다양한 스테이플 섬유의 슬라이버(sliver)를 형성 - 슬라이버는 이어서 혼합물을 형성하도록 추가로 처리됨 - 하는 공정을 포함한, 당업계에 알려진 많은 방식들에 의해 달성될 수 있다. 다양한 유형의 상이한 섬유가 블렌드 전반에 걸쳐 비교적 균일하게 분포되는 한, 친밀한 섬유 블렌드를 제조하는 다른 공정이 가능하다. 블렌드로부터 얀이 형성되면, 얀은 또한 스테이플 섬유들의 비교적 균일한 혼합물을 갖는다. 일반적으로, 가장 바람직한 실시 형태에서는, 유용한 천을 제조하는 섬유 처리에서 통상적인 소정 정도로 개별 스테이플 섬유가 개방되거나 분리되어, 스테이플 섬유의 불량한 개방으로 인한 섬유 노트(knot) 또는 슬러브(slub) 및 다른 주요 결함이 최종 천 품질을 떨어뜨리는 양으로 존재하지 않게 한다.
바람직한 공정에서, 추가적인 기능성이 요구된다면, 개방된 베일로부터 얻어진 스테이플 섬유를 임의의 다른 스테이플 섬유와 함께 다같이 먼저 혼합함으로써 친밀한 스테이플 섬유 블렌드가 제조된다. 이어서, 카딩기(carding machine)를 사용하여 섬유 블렌드가 슬라이버로 형성된다. 카딩기는 통상적으로 섬유 산업에서, 섬유들을 분리하고 정렬시키며 실질적인 꼬임이 없는 느슨하게 합쳐진 섬유들의 연속 스트랜드(strand) - 통상적으로 카딩된 슬라이버로서 알려짐 - 로 산출하는 데 사용된다. 카딩된 슬라이버는 전형적으로, 이로 제한되지는 않는, 2단계 연신(drawing) 공정에 의해 연신된 슬라이버로 처리된다.
이어서, 통상의 면 시스템 또는 짧은 스테이플 방적 공정, 예를 들어, 오픈-엔드 방적 및 링 방적을 포함한 기술; 또는 고속 에어 방적 기술, 예를 들어, 공기를 사용하여 스테이플 섬유를 얀으로 꼬는 무라타(Murata) 에어-제트 방적을 사용하여, 연신된 슬라이버로부터 방적 스테이플 얀이 형성된다. 방적 얀의 형성은 또한, 통상의 방모 시스템 또는 긴 스테이플 공정, 예를 들어, 소모 또는 반-소모(semi-worsted) 링 방적 또는 신장 파단 방적을 사용하여 달성될 수 있다. 처리 시스템과 무관하게, 링 방적은 방적 스테이플 얀을 제조하기 위한 일반적으로 바람직한 방법이다.
시험 방법
FTMS 191A; 5041에 따라 평량 값을 얻었다.
마모 시험. ASTM D-3884-01 "모드아크릴 천의 내마모성에 대한 표준 가이드 (회전식 플랫폼, 이중 헤드 방법)"(Standard Guide for Abrasion Resistance of Modacrylic Fabrics (Rotary Platform, Double Head Method))에 따라 천의 마모 성능을 결정한다.
장비설치된 열 마네킹 시험(Instrumented Thermal Manikin Test). 시험 천으로 제조된 표준 패턴의 전신작업복을 지닌 장비설치된 열 마네킹을 사용하여, ASTM F 1930 방법 (1999)에 따른 "특정 세기의 시뮬레이팅된 돌발적 화재에서 특정 의복 또는 시스템을 착용한 사람에 대해 예측되는 화상"(Predicted Burn Injuries for a Person Wearing a Specific Garment or System in a Simulated Flash Fire of Specific Intensity)을 사용하여 화상 보호 성능을 결정한다.
내아크성 시험. ASTM F-1959-99 "의류용 재료의 아크 열 성능 값을 결정하기 위한 표준 시험 방법"(Standard Test Method for Determining the Arc Thermal Performance Value of Materials for Clothing)에 따라 천의 내아크성을 결정한다. 각각의 천을 착용한 사람이 노출될 수 있는 에너지의 양의 척도인 그 천의 아크 열 성능 값(ATPV)은 50%의 시간에 그러한 노출에 의한 2도 화상에 상당할 것이다.
그랩(Grab) 시험. ASTM D-5034-95 "천의 파단 강도 및 연신율에 대한 표준 시험 방법 (그랩 시험)"(Standard Test Method for Breaking Strength and Elongation of Fabrics (Grab Test))에 따라 천의 그랩 저항성 (파단 인장 강도)을 결정한다.
인열 시험. ASTM D-5587-03 "사다리꼴 절차에 의한 천의 인열에 대한 표준 시험 방법"(Standard Test Method for Tearing of Fabrics by Trapezoid Procedure)에 따라 천의 내인열성을 결정한다.
열 보호 성능(TPP) 시험. NFPA 2112 "돌발적 화재에 대해 산업 요원을 보호하기 위한 난연성 의복에 대한 표준"(Standard on Flame Resistant Garments for Protection of Industrial Personnel Against Flash Fire)에 따라 천의 열보호 성능을 결정한다. 열 보호 성능은 천이 직접적인 화염 또는 복사열에 노출될 때 천 아래의 착용자의 피부에 연속적이며 신뢰할 수 있는 보호를 제공하는 천의 능력에 관한 것이다.
수직 화염 시험. ASTM D-6413-99 "모드아크릴물의 난연성에 대한 표준 시험 방법 (수직 방법)(Standard Test Method for Flame Resistance of Modacrylics (Vertical Method))"에 따라 천의 탄화 길이(char length)를 결정한다.
한계 산소 지수(LOI)는 실온에서 ASTM G125 / D2863의 조건 하에 초기에 재료의 화염 연소를 단지 지원할, 산소와 질소의 혼합물 중 산소의 최소 농도 - 부피%로 표현됨 - 이다.
실시예
본 발명을 하기 실시예에 의해서 예시하지만 이에 의해 제한되도록 하고자 하는 것은 아니다. 달리 표시되지 않는다면 모든 부 및 백분율은 중량 기준이다.
실시예 1
본 실시예는 PSA 섬유 및 모드아크릴 섬유의 친밀한 블렌드의 난연성 방적 얀 및 천을 예시한다. PSA 스테이플 섬유는 4,4'다이아미노다이페닐 설폰 및 3,3'다이아미노다이페닐 설폰을 다이메틸아세트아미드 중에서 등몰량의 테레프탈로일 클로라이드와 공중합하여 제조된 중합체로부터 제조되며, 보통명칭 탄론(Tanlon)(등록상표)으로 알려져 있으며, 모드아크릴 섬유는 프로텍스(등록상표)의 상표명으로 가네까에 의해 제조되고, 케블라(등록상표) 29는 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드) 섬유 (PPD-T 섬유라 불림)이며, 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 컴퍼니에 의해 시판된다.
23 중량%의 PSA, 10 중량%의 PPD-T, 및 65%의 모드아크릴 섬유의 피커 블렌드 슬라이버(picker blend sliver)를 제조하고 통상적인 면 시스템 장비로 처리한 다음, 링 방적 프레임을 사용하여 꼬임 계수(twist multiplier)가 4.0이고 단사(single yarn) 크기가 약 21 텍스 (28 면 번수(cotton count))인 난연성 방적 스테이플 얀으로 방적한다. 이어서, 2개의 그러한 단사를 합사기(plying machine)에서 합사하여 천의 경사로서 사용하기 위한 난연성 2합사를 제조한다. 유사한 공정 및 동일한 꼬임 및 블렌드 비를 사용하여, 24 텍스 (24 면 번수) 단사를 제조하고 이 단사들 중 2개를 합사하여 천의 위사용 2합사를 형성한다. 이들 조합의 합사들은 강인도가 100% PSA 섬유 얀의 강인도보다 더 큰데, 즉 이들은 강인도가 적어도 3 그램/데니어 (2.7 그램/dtex)이다.
이어서, 링 방적 얀을 경사 및 위사로 사용하여 북직기(shuttle loom)에서 천으로 직조하여, 2×1 능직 및 ㎝ 당 26 경사 × 17 위사 (인치당 72 경사 × 52 위사)의 구성, 그리고 215 g/㎡ (6.5 oz/yd2)의 평량을 갖는 생지(greige fabric)를 제조한다. 이어서, 능직 생지를 고온수에 스카우링(scouring)하고 낮은 장력 하에서 건조시킨다. 이어서, 스카우링된 천을 염기성 염료를 사용하여 제트 염색한다. 생성된 천은 평량이 231 g/㎡ (7 oz/yd2)이고 LOI가 28 초과이다. 표 1은 생성된 천의 특성을 나타낸다. "+"는 대조군 천의 특성에 비해 우수한 특성을 나타내는 한편, 표기 "0"은 대조군 천의 성능을 나타내거나 대조군 천과 동등한 성능을 나타낸다.
Figure 112010017428467-pct00001
실시예 2
섬유 블렌드가 정전기 방지성 섬유를 포함하고 섬유들의 비율이 하기: 23 중량%의 PSA 섬유, 63 중량%의 모드아크릴 섬유, 10 중량%의 p-아라미드 섬유, 및 2 중량%의 정전기 방지성 섬유라는 것을 제외하고는 실시예 1을 반복한다. 개선된 성능을 갖는 방적 스테이플 얀 및 천이 이러한 섬유 블렌드를 사용하여 제조된다.
실시예 3
천을 패턴에 따라 천 형상체로 재단하고 형상체들을 함께 재봉하여 산업 분야에서 보호 의류로서 사용하기 위한 보호 전신작업복을 형성함으로써, 실시예 1 및 실시예 2의 천을 의복을 포함한 보호 용품으로 제조한다. 마찬가지로, 천을 천 형상체로 재단하고 형상체들을 함께 재봉하여 보호 셔츠 및 보호 바지를 포함하는 보호 의류 조합을 형성한다. 원한다면, 천을 재단하고 재봉하여 다른 보호 의류 구성요소, 예를 들어, 전신작업복, 후드, 슬리브, 및 에이프런을 형성한다.

Claims (18)

  1. 얀(yarn) 중의 중합체 섬유 및 모드아크릴 섬유 100 중량부를 기준으로,
    a) 4,4'다이아미노다이페닐 설폰, 3,3'다이아미노다이페닐 설폰, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 단량체로부터 유도된 중합체 또는 공중합체를 포함하는 중합체 스테이플 섬유 25 내지 80 중량부; 및
    b) 모드아크릴 섬유 20 내지 75 중량부
    를 포함하는 난연성 방적 얀.
  2. 제1항에 있어서, 얀 중의 중합체 스테이플 섬유 및 모드아크릴 섬유 100 중량부를 기준으로, 중합체 스테이플 섬유는 50 내지 75 중량부의 양으로 존재하며, 모드아크릴 섬유는 25 내지 50 중량부의 양으로 존재하는 난연성 방적 얀.
  3. 제2항에 있어서, 얀 중의 중합체 스테이플 섬유 및 모드아크릴 섬유 100 중량부를 기준으로, 중합체 스테이플 섬유는 60 내지 70 중량부의 양으로 존재하며, 모드아크릴 섬유는 30 내지 40 중량부의 양으로 존재하는 난연성 방적 얀.
  4. 제1항에 있어서, 중합체 스테이플 섬유에 사용되는 중합체 또는 공중합체의 적어도 80 몰%는 설폰 아민 단량체 또는 설폰 아민 단량체들의 혼합물로부터 유도되는 난연성 방적 얀.
  5. 제1항에 있어서, 중합체성 중합체는 테레프탈로일 클로라이드, 아이소프탈로일 클로라이드, 및 이들의 혼합물의 군으로부터 선택되는 단량체로부터 유도된 중합체 또는 공중합체를 추가로 포함하는 난연성 방적 얀.
  6. 제1항의 얀을 포함하는 직조 천.
  7. 제1항의 얀을 포함하는 보호 의복.
  8. 얀 중의 중합체 섬유, 모드아크릴 섬유, 파라-아라미드 섬유 및 정전기 방지성 섬유 100 중량부를 기준으로,
    a) 4,4'다이아미노다이페닐 설폰, 3,3'다이아미노다이페닐 설폰, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 단량체로부터 유도된 중합체 또는 공중합체를 포함하는 중합체 스테이플 섬유 25 내지 80 중량부;
    b) 모드아크릴 섬유 20 내지 69 중량부;
    c) 파라-아라미드 섬유 5 내지 15 중량부; 및
    d) 정전기 방지성 섬유 1 내지 5 중량부
    를 포함하는 난연성 방적 얀.
  9. 제8항에 있어서, 중합체 스테이플 섬유에 사용되는 중합체 또는 공중합체의 적어도 80 몰%는 설폰 아민 단량체 또는 설폰 아민 단량체들의 혼합물로부터 유도되는 난연성 방적 얀.
  10. 제8항에 있어서, 파라-아라미드 섬유는 폴리(파라페닐렌 테레프탈아미드) 섬유인 난연성 방적 얀.
  11. 제8항의 얀을 포함하는 직조 천.
  12. 제8항의 얀을 포함하는 보호 의복.
  13. a) 얀 중의 중합체 섬유 및 모드아크릴 섬유 100 중량부를 기준으로, 4,4'다이아미노다이페닐 설폰, 3,3'다이아미노다이페닐 설폰 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 단량체로부터 유도된 중합체 또는 공중합체를 포함하는 중합체 스테이플 섬유 25 내지 80 중량부와, 모드아크릴 섬유 20 내지 75 중량부의 섬유 혼합물을 형성하는 단계; 및
    b) 섬유 혼합물을 방적 스테이플 얀으로 방적하는 단계
    를 포함하는, 난연성 방적 얀의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 얀 중의 중합체 스테이플 섬유 및 모드아크릴 섬유 100 중량부를 기준으로, 중합체 스테이플 섬유는 50 내지 75 중량부의 양으로 존재하며, 모드아크릴 섬유는 25 내지 50 중량부의 양으로 존재하는, 난연성 방적 얀의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 얀 중의 중합체 스테이플 섬유 및 모드아크릴 섬유 100 중량부를 기준으로, 중합체 스테이플 섬유는 60 내지 70 중량부의 양으로 존재하며, 모드아크릴 섬유는 30 내지 40 중량부의 양으로 존재하는, 난연성 방적 얀의 제조 방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
KR1020107006027A 2007-08-22 2008-08-22 다이아미노 다이페닐 설폰으로부터 유도된 섬유와 모드아크릴 섬유의 블렌드로부터 제조된 난연성 방적 스테이플 얀 및 그로부터 제조된 천과 의복 및 그의 제조 방법 KR101476874B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/894,953 2007-08-22
US11/894,953 US7537831B2 (en) 2007-08-22 2007-08-22 Flame resistant spun staple yarns made from blends of fibers derived from diamino diphenyl sulfone and modacrylic fibers and fabrics and garments made therefrom and methods for making same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100059883A KR20100059883A (ko) 2010-06-04
KR101476874B1 true KR101476874B1 (ko) 2014-12-26

Family

ID=39846942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107006027A KR101476874B1 (ko) 2007-08-22 2008-08-22 다이아미노 다이페닐 설폰으로부터 유도된 섬유와 모드아크릴 섬유의 블렌드로부터 제조된 난연성 방적 스테이플 얀 및 그로부터 제조된 천과 의복 및 그의 제조 방법

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7537831B2 (ko)
EP (1) EP2181209B1 (ko)
JP (1) JP5330390B2 (ko)
KR (1) KR101476874B1 (ko)
CN (2) CN104726983A (ko)
AT (1) ATE506471T1 (ko)
CA (1) CA2694361C (ko)
DE (1) DE602008006420D1 (ko)
MX (1) MX2010001871A (ko)
WO (1) WO2009026481A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023038346A1 (ko) * 2021-09-08 2023-03-16 코오롱인더스트리 주식회사 파라-아라미드 스테이플 섬유, 아라미드 방적사 및 그 제조 방법

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070004302A1 (en) * 2005-05-18 2007-01-04 Mckinnon Land Llc Flame resistant matelasse fabrics utilizing spun and filament flame resistant yarns
US8133827B2 (en) * 2007-08-22 2012-03-13 E.I. Du Pont De Nemours And Company Fibers comprising copolymers containing structures derived from 4,4 diamino diphenyl sulfone and a plurality of acid monomers and methods of making same
US20090053961A1 (en) * 2007-08-22 2009-02-26 Vlodek Gabara Fibers comprising copolymers containing structures derived from 4,4' diamino diphenyl sulfone and a plurality of acid monomers and methods of making same
US8069643B2 (en) * 2009-06-02 2011-12-06 E. I. Du Pont De Nemours And Company Limited-antimony-content and antimony-free modacrylic / aramid blends for improved flash fire and arc protection
US20110138523A1 (en) * 2009-12-14 2011-06-16 Layson Jr Hoyt M Flame, Heat and Electric Arc Protective Yarn and Fabric
US20130118635A1 (en) * 2009-12-14 2013-05-16 International Global Trading Usa, Inc. Flame, Heat and Electric Arc Protective Yarn and Fabric
US20110173734A1 (en) * 2010-01-17 2011-07-21 Raouf Mikhail High Visibility Protective Fabric
EP2563958A4 (en) * 2010-04-30 2017-03-15 Drifire, LLC Fiber blends for garments with high thermal, abrasion resistance, and moisture management properties
US8536076B1 (en) 2010-05-04 2013-09-17 Innovative Textiles, Inc. Thermal energy resistant textile fleece fabric for use in safety apparel
WO2012016124A2 (en) 2010-07-29 2012-02-02 Drifire, Llc Fire resistant woven fabrics and garments
US8695319B2 (en) * 2011-12-05 2014-04-15 E I Du Pont De Nemours And Company Yarns of polyoxadiazole and modacrylic fibers and fabrics and garments made therefrom and methods for making same
WO2014007948A2 (en) * 2012-06-15 2014-01-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Flame resistant spun staple yarns made from blends of fibers derived from sulfonated naphthalene polyoxadiazole polymers
WO2013188328A1 (en) * 2012-06-15 2013-12-19 E. I. Du Pont De Nemours And Company Sulfonated polyoxadiazole polymers articles
CN103622185A (zh) * 2012-08-28 2014-03-12 上海特安纶纤维有限公司 透气阻燃面料及透气阻燃防护套装
CN103352284B (zh) * 2013-07-30 2015-07-29 上海特安纶纤维有限公司 一种具有多功能防护效用的纱线和由其制得的织物和成衣
CN103451797B (zh) * 2013-08-30 2015-11-18 上海伊贝纳纺织品有限公司 芳纶和超高分子量聚乙烯混纺纱线及其生产方法
CN104846468B (zh) * 2014-02-14 2016-05-25 上海特安纶纤维有限公司 一种由含砜基的芳香族聚合物制得的纤维、纱线、织物、制品及其制备方法
CN103980419B (zh) * 2014-05-05 2016-07-13 东华大学 一种无卤无磷阻燃聚丙烯腈复合物及其制备方法
CN104177827B (zh) * 2014-08-28 2016-08-17 上海特安纶纤维有限公司 一种芳砜纶基碳纤维增强复合材料及其制备方法
CN104674416A (zh) * 2015-03-06 2015-06-03 陕西元丰纺织技术研究有限公司 一种改性腈纶阻燃面料的制备方法
JP6803905B2 (ja) * 2016-03-04 2020-12-23 株式会社カネカ アーク防護服用布帛及びアーク防護服

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3621646A (en) * 1969-09-15 1971-11-23 Bobkowicz E Composite fibrid yarns and method of manufacture
CN100389604C (zh) * 2002-09-27 2008-05-21 汤姆森特许公司 电视信号调谐器的电子调整系统

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB875068A (en) 1957-11-25 1961-08-16 Ici Ltd Manufacture of shaped articles such as filaments of aromatic polysulphonamides
US3227793A (en) * 1961-01-23 1966-01-04 Celanese Corp Spinning of a poly(polymethylene) terephthalamide
US3193602A (en) * 1962-08-13 1965-07-06 Monsanto Co Process for the production of flame retarded acrylic fibers
US3414645A (en) * 1964-06-19 1968-12-03 Monsanto Co Process for spinning wholly aromatic polyamide fibers
US3287324A (en) * 1965-05-07 1966-11-22 Du Pont Poly-meta-phenylene isophthalamides
US3869429A (en) * 1971-08-17 1975-03-04 Du Pont High strength polyamide fibers and films
US3869430A (en) * 1971-08-17 1975-03-04 Du Pont High modulus, high tenacity poly(p-phenylene terephthalamide) fiber
US3748302A (en) * 1971-11-17 1973-07-24 Du Pont Flame-retarded acrylonitrile fibers
US3767756A (en) * 1972-06-30 1973-10-23 Du Pont Dry jet wet spinning process
US3803453A (en) * 1972-07-21 1974-04-09 Du Pont Synthetic filament having antistatic properties
US4169932A (en) * 1976-07-26 1979-10-02 Petrukhin Vyacheslav S Method of producing poly-p-phenyleneterephthalamide or its copolymers
US4612150A (en) * 1983-11-28 1986-09-16 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for combining and codrawing antistatic filaments with undrawn nylon filaments
DE3587745T2 (de) * 1984-10-05 1994-05-19 Kanegafuchi Chemical Ind Flammverzögerndes Fasergemisch.
US5208105A (en) * 1984-10-05 1993-05-04 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Flame-retarded composite fiber
JPH08158201A (ja) * 1994-12-07 1996-06-18 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 耐光性に優れた難燃性布帛
US5667743A (en) * 1996-05-21 1997-09-16 E. I. Du Pont De Nemours And Company Wet spinning process for aramid polymer containing salts
CN1257949A (zh) * 1998-12-21 2000-06-28 孙致明 阻燃纺织劳保制品及其生产工艺
KR100754706B1 (ko) 1999-06-14 2007-09-03 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 신장 분할 방법 및 제품
CN1176256C (zh) 2002-07-16 2004-11-17 上海纺织控股（集团）公司 芳香族聚砜酰胺纤维的制造方法
US7065950B2 (en) * 2004-03-18 2006-06-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Modacrylic/aramid fiber blends for arc and flame protection
US7348059B2 (en) * 2004-03-18 2008-03-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Modacrylic/aramid fiber blends for arc and flame protection and reduced shrinkage
CN100345886C (zh) * 2004-04-14 2007-10-31 邢哲 一种提高间位芳香族聚酰胺聚合体阻燃性的方法
CN1264896C (zh) 2004-11-19 2006-07-19 上海市合成纤维研究所 连续化双螺杆制备聚砜酰胺纺丝溶液的方法
DK2079332T3 (da) * 2006-08-31 2013-05-21 Southern Mills Inc Flammeresistent tekstil og klæder fremstillet heraf
CN101016667B (zh) * 2007-03-02 2011-06-01 时准 超高分子量聚乙烯短切纤维纺纱方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3621646A (en) * 1969-09-15 1971-11-23 Bobkowicz E Composite fibrid yarns and method of manufacture
CN100389604C (zh) * 2002-09-27 2008-05-21 汤姆森特许公司 电视信号调谐器的电子调整系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023038346A1 (ko) * 2021-09-08 2023-03-16 코오롱인더스트리 주식회사 파라-아라미드 스테이플 섬유, 아라미드 방적사 및 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN101784704A (zh) 2010-07-21
CN104726983A (zh) 2015-06-24
WO2009026481A1 (en) 2009-02-26
EP2181209B1 (en) 2011-04-20
US20090053957A1 (en) 2009-02-26
JP2010537074A (ja) 2010-12-02
JP5330390B2 (ja) 2013-10-30
KR20100059883A (ko) 2010-06-04
US7537831B2 (en) 2009-05-26
ATE506471T1 (de) 2011-05-15
DE602008006420D1 (de) 2011-06-01
EP2181209A1 (en) 2010-05-05
CA2694361C (en) 2015-12-01
CA2694361A1 (en) 2009-02-26
MX2010001871A (es) 2010-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101476874B1 (ko) 다이아미노 다이페닐 설폰으로부터 유도된 섬유와 모드아크릴 섬유의 블렌드로부터 제조된 난연성 방적 스테이플 얀 및 그로부터 제조된 천과 의복 및 그의 제조 방법
KR101476482B1 (ko) 다이아미노 다이페닐 설폰으로부터 유도된 섬유, 저 열수축 섬유, 난연성 섬유 및 정전기 방지성 섬유의 블렌드로부터 제조된 난연성 방적 스테이플 얀 및 그로부터 제조된 천과 의복 및 그의 제조 방법
KR101473509B1 (ko) 다이아미노다이페닐 설폰으로부터 유도되는 섬유 및 폴리옥사다이아졸 섬유의 블렌드로부터 제조되는 난연성 방적 스테이플 얀 및 그로부터 제조되는 천과 의복 및 그의 제조 방법
KR101474047B1 (ko) 다이아미노 다이페닐 설폰으로부터 유도된 섬유와 방직 섬유의 블렌드로부터 제조된 난연성 방적 스테이플 얀 및 그로부터 제조된 천과 의복 및 그의 제조 방법
KR101476483B1 (ko) 다이아미노 다이페닐 설폰으로부터 유도되는 섬유 및 고 모듈러스 섬유의 블렌드로부터 제조되는 난연성 방적 스테이플 얀 및 그로부터 제조되는 천과 의복 및 그의 제조 방법
KR101474048B1 (ko) 경질-막대 섬유와 다이아미노다이페닐 설폰으로부터 유도되는 섬유의 블렌드로부터 제조된 방적 스테이플 얀 및 그로부터 제조된 천과 의복 및 그의 제조 방법
KR101531432B1 (ko) 4,4'다이아미노다이페닐 설폰을 포함하는 복수의 아민 단량체로부터 유도되는 구조를 포함하는 공중합체를 포함하는 섬유 및 그의 제조 방법
KR101476875B1 (ko) 4.4' 다이아미노 다이페닐 설폰 및 복수의 산 단량체로부터 유도되는 구조를 포함하는 공중합체를 포함하는 섬유 및 그의 제조 방법
KR20100057865A (ko) 3,3' 다이아미노다이페닐 설폰을 포함하는 복수의 아민 단량체로부터 유도된 구조를 포함하는 공중합체를 포함하는 섬유 및 그의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171117

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181115

Year of fee payment: 5