KR101625614B1 - 고강도 복합 섬유 및 이를 포함하는 원단 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 고강도 복합 섬유는, 유리 섬유를 포함하는 중심사; 상기 중심사를 커버링하는 제1 커버링사; 및 상기 제1 커버링사를 다른 방향으로 커버링하며 고강도 폴리에틸렌사를 포함하는 제2 커버링사를 포함한다.

Description

고강도 복합 섬유 및 이를 포함하는 원단{HIGH-STRENGTH CONJUGATE FIBER AND FABRIC INCLUDING THE SAME}
본 발명은 고강도 복합 섬유 및 이를 포함하는 원단에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는, 유리 섬유 및 고강도 폴리에틸렌 섬유를 포함하는 고강도 복합 섬유 및 이를 포함하는 원단에 관한 것이다.
산업용 장갑, 보호복, 방검복, 방탄복 등의 분야에서 높은 강도를 가지는 섬유가 사용된다. 높은 강도를 가지는 섬유로는 아라미드 섬유, 고강도 폴리에틸렌 섬유, 유리 섬유 등이 사용되고 있다. 예를 들어, 국내공개특허 제10-2014-0054549호에는 고강도를 가지는 아라미드 섬유가 개시되어 있다.
그러나 아라미드 섬유, 고강도 폴리에틸렌 섬유, 유리 섬유를 단독으로 사용하면 충분한 강도를 얻기 어렵고, 유리 섬유의 경우에는 외부 충격 등에 의하여 깨지거나 비산하여 인체에 손상을 끼칠 수 있다.
이에 따라 유리 섬유를 복합적으로 사용하여 충분히 높은 강도를 가지면서도 인체 손상을 확연하게 줄일 수 있어 다양한 분야에 적용될 수 있는 섬유가 요구된다.
본 발명은 유리 섬유를 복합적으로 사용하여 충분히 높은 강도를 가지면서도 인체 손상을 확연하게 줄일 수 있는 고강도 복합 섬유 및 이를 포함하는 원단에 관한 것이다.
본 발명에 따른 고강도 복합 섬유는, 유리 섬유를 포함하는 중심사; 상기 중심사를 커버링하는 제1 커버링사; 및 상기 제1 커버링사를 다른 방향으로 커버링하며 고강도 폴리에틸렌사를 포함하는 제2 커버링사를 포함한다.
상기 제2 커버링사는 상기 고강도 폴리에틸렌사와 다른 섬유를 연사하여 형성되는 복합 커버링사일 수 있다.
상기 제2 커버링사에 포함되는 다른 섬유는 상기 제1 커버링사 및 상기 고강도 폴리에틸렌사 중 적어도 하나보다 큰 연성 또는 탄성을 가질 수 있다.
상기 제2 커버링사에 포함되는 다른 섬유가 나일론사 및 스판덱스사 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제2 커버링사에 포함되는 다른 섬유가 나일론사를 포함하고, 상기 고강도 폴리에틸렌사의 굵기가 상기 중심사, 상기 제1 커버링사 및 상기 나일론사 각각보다 클 수 있다.
상기 중심사의 굵기가 50 내지 250 데니아이고, 상기 제1 커버링사의 굵기가 50 내지 240 데니아이며, 상기 고강도 폴리에틸렌사의 굵기가 100 내지 600 데니아이고, 상기 나일론사의 굵기가 50 내지 240 데니아이며, 상기 스판덱스사의 굵기가 20 내지 240 데니아일 수 있다.
상기 고강도 폴리에틸렌사는 복수의 필라멘트를 포함할 수 있다.
상기 제1 커버링사의 굵기가 상기 중심사의 굵기와 같거나 이보다 작고, 상기 제2 커버링사의 굵기가 상기 중심사 및 상기 제1 커버링사 각각보다 클 수 있다.
상기 제1 커버링사가 폴리에스테르사를 포함하는 단일 연사물로 구성되는 단일 커버링사일 수 있다.
본 발명에 따른 원단은, 상술한 고강도 복합 섬유를 포함한다.
본 발명에 따른 고강도 복합 섬유에 의하면 유리 섬유를 포함하는 중심사와 고강도 폴리에틸렌사를 포함하는 제2 커버링사를 함께 포함하여 매우 높은 강도를 가질 수 있으며, 제1 커버링사 및 제2 커버링사의 다른 섬유, 제1 커버링사 및 제2 커버링사의 커버링 방향 등에 의하여 의하여 유리 섬유의 깨짐 및 비산 등을 효과적으로 방지할 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 고강도 복합 섬유 및 이를 포함하는 원단은 유리 섬유를 복합적으로 사용하여 충분히 높은 강도를 가지면서도 인체 손상을 확연하게 줄일 수 있어 인체에 사용되는 다양한 물품(예를 들어, 장갑, 방검복, 방탄복 등)에 적합하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 복합 섬유를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 변형예에 따른 고강도 복합 섬유의 제2 커버링사를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 복합 섬유를 포함하는 우븐 원단을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고강도 복합 섬유를 포함하는 니트 원단을 도시한 사시도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. 그리고 도면에서는 설명을 좀더 명확하게 하기 위하여 두께, 넓이 등을 확대 또는 축소하여 도시하였는바, 본 발명의 두께, 넓이 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
그리고 명세서 전체에서 어떠한 부분이 다른 부분을 "포함"한다고 할 때, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분을 배제하는 것이 아니며 다른 부분을 더 포함할 수 있다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 위치하는 경우도 포함한다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 위치하지 않는 것을 의미한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 고강도 복합 섬유 및 이를 포함하는 원단을 상세하게 설명한다. 참고로, 도면은 설명을 위하여 간략하게 도시한 것에 불과하며 도면의 두께 관계, 비율 등은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 복합 섬유 또는 원단에서의 두께 관계, 비율 등과 다를 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 복합 섬유를 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 고강도 복합 섬유(10)는, 유리 섬유를 포함하는 중심사(또는 유리 섬유사)(20)와, 중심사(20)를 커버링하는 제1 커버링사(30)와, 제1 커버링사(30)를 다른 방향으로 커버링하며 고강도 폴리에틸렌사를 포함하는 제2 커버링사(40)를 포함한다. 이를 좀더 상세하게 설명한다.
중심사(20)를 구성하는 유리 섬유는 강도가 우수하며, 신율, 탄성 회복률 등이 우수하여 치수 안정성이 높고, 전기 절연성이 우수하며, 내열성 및 내화성이 우수하며, 화학적 안정성이 우수하다. 본 실시예에서 중심사(20)는 유리 섬유를 단독으로 연사한 단독 연사물로 구성될 수 있다. 이에 의하여 유리 섬유에 의한 효과를 최대화할 수 있다.
중심사(20)는 다양한 종류의 유리 섬유를 포함하며 그 조성 또한 다양하게 변화될 수 있다. 일 예로, 중심사(20)로 E-유리, S-유리, R-유리, C-유리, G-유리 등이 사용될 수 있다. 중심사(20)의 단면은 원형, 난형(oval), 타원형, 코쿤형(cocoon), 또는 다각형의 다양한 형상을 가질 수 있다.
본 실시예에서 중심사(20)는 유리 섬유로만 구성될 수 있는데, 강도를 위하여 다른 섬유과의 연사 등으로 형성할 경우에는 유리 섬유가 쉽게 깨지거나 비산될 수 있기 때문이다.
그리고 중심사(20)의 굵기는 50 내지 250 데니아일 수 있다. 유리 섬유를 포함하는 중심사(20)의 굵기가 50 데니아 미만이면, 유리 섬유에 의한 강도 향상 효과 등이 충분하지 않을 수 있다. 유리 섬유를 포함하는 중심사(20)의 굵기가 250 데니아를 초과하면, 중심사(20)의 제조, 가공 등이 어려워질 수 있다. 일 예로, 중심사(20)의 굵기가 150 내지 250 데니아일 수 있다. 그러면, 고강도 복합 섬유(10)의 강도가 충분히 높은 값을 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
중심사(20) 위에서(일 예로, 중심사(20)의 표면에 접촉하여) 중심사(20)를 커버링하는 제1 커버링사(30)는 폴리에스테르를 포함하는 폴리에스테르사로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 커버링사(30)는 중심사(20)의 원주 방향의 표면을 촘촘하게 감아 중심사(20)의 표면이 외부로 노출되지 않도록 할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 커버링사(30) 사이로 중심사(20)의 원주 방향의 표면이 노출되도록 할 수도 있다.
제1 커버링사(30)가 폴리에스테르사로 구성되면, 중심사(20)의 유리 섬유가 깨지거나 깨진 유리 가루가 비산되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 본 실시예에서 제1 커버링사는(30)는 폴리에스테르사를 단독으로 연사한 단독 연사물로 구성되는 단일 커버링사일 수 있다. 이에 의하여 중심사(20)를 구성하는 유리 섬유가 깨지거나 비산하는 것을 방지하는 제1 커버링사(30)에 의한 효과를 최대화할 수 있다.
일 예로, 폴리에스테르사로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트사, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트사, 폴리부틸렌 테레프탈레이트사 등을 사용할 수 있다.
그리고 제1 커버링사(30)의 굵기가 50 내지 240 데니아일 수 있다. 유리 섬유를 포함하는 제1 커버링사(30)의 굵기가 50 데니아 미만이면, 제1 커버링사(30)에 의한 효과가 충분하지 않을 수 있다. 제1 커버링사(30)의 굵기가 240 데니아를 초과하면, 제1 커버링사(30)의 제조, 가공 등이 어려워질 수 있다. 일 예로, 제1 커버링사(30)의 굵기가 50 내지 100 데니아일 수 있다. 그러면, 고강도 제1 커버링사(30)에 의한 효과를 충분하게 발휘하면서도 제1 커버링사(30)가 중심사(20)를 효과적으로 커버링할 수 있다. 또는, 제1 커버링사(30)의 굵기(또는 데니아)가 중심사(20)의 굵기와 같거나 이보다 작을 수 있다. 일 예로, 제1 커버링사(30)의 굵기가 중심사(20)의 굵기보다 작을 수 있다. 이에 따르면 중심사(20)의 데니아를 상대적으로 크게 하여 유리 섬유에 의하여 강도를 충분히 확보하고, 제1 커버링사(30)의 데니아를 상대적으로 작게 하여 중심사(20)를 좀더 효과적으로 커버링할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에서 제1 커버링사(30)는 유리 섬유로 구성된 중심사(20)만을 커버링할 뿐, 중심사(20)와 다른 섬유를 함께 커버링하지 않는다. 이는 제1 커버링사(30)가 중심사(20)와 다른 섬유를 함께 커버링하면 커버링되는 표면이 일정한 형상을 가지지 않아 커버링 시 또는 그 이후에 중심사(20)의 유리 섬유가 쉽게 깨지거나 비산될 수 있기 때문이다.
다만 중심사(20)의 굵기가 150 데니아 미만인 경우에는 제1 커버링사(30)를 두가닥을 사용하여 서로 다른 방향으로 커버링할 수 있다. 즉 한가닥의 제1 커버링사를 좌연(z연) 방향으로 커버링을 하는 동시에 다른 한가닥의 제1 커버링사를 우연(s연) 방향으로 커버링을 함으로써, 얇은 중심사(20)를 더욱 효과적으로 커버링하게 되는 것이다.
제1 커버링사(30) 위에서(일 예로, 제1 커버링사(30)의 표면에 접촉하여) 제1 커버링사(30)를 커버링하는 제2 커버링사(40)는 고강도 폴리에틸렌사를 포함할 수 있다. 일 예로, 제2 커버링사(40)는 중심사(20) 및 제1 커버링사(30)의 원주 방향의 표면을 촘촘하게 감아 중심사(20) 및 제1 커버링사(30)의 표면이 외부로 노출되지 않도록 할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 커버링사(30) 사이로 중심사(20) 및/또는 제1 커버링사(30)의 원주 방향의 표면이 노출되도록 할 수도 있다.
제2 커버링사(40)는 고강도 폴리에틸렌사(41)를 포함할 수 있다. 고강도 폴리에틸렌사는 초고분자량 폴리에틸렌(high modulus polyethylene, HMPE)를 섬유로 만든 것으로서, 높은 분자량에 의하여 저항성이 강하여 높은 강도를 가진다. 일 예로, 고강도 폴리에틸렌사는 아라미드 섬유보다 40% 이상 높은 강도를 가지면서도 아라미드 섬유보다 유연하다. 그리고 부식, 자외선 등에 잘 견뎌 사용 수명이 매우 길다.
일 예로, 고강도 폴리에틸렌사(41)는 100,000 내지 10,000,000Da의 중량평균 분자량을 가지며 평균 강도가 15 cN/dtex 이상(일 예로, 20 cN/dtex 내지 35 cN/dtex)일 수 있다.
이에 따라 고강도 폴리에틸렌사를 포함하는 제2 커버링사(40)는 높은 강도를 가질 수 있다. 특히, 유리 섬유를 포함하는 중심사(10)와 고강도 폴리에틸렌사(41)를 포함하는 제2 커버링사(40)를 함께 사용하여 매우 우수한 강도를 가지게 되므로 더욱 높은 안전 기준을 만족할 수 있다.
이때, 고강도 폴리에틸렌사(41)는 복수의 필라멘트를 포함할 수 있다. 이에 의하여 복수의 필라멘트에 의하여 고강도 폴리에틸렌사(41)의 강도를 쉽게 향상할 수 있다. 그리고 고강도 폴리에틸렌사(41)가 복수의 필라멘트를 포함하여 나일론사(42) 등의 다른 섬유와 연사되어 2차 커버링사(40)의 밀집도를 향상할 수 있다. 일 예로, 고강도 폴리에틸렌사(41)가 100개 내지 500개의 필라멘트를 포함할 수 있다. 필라멘트의 개수가 100개 미만이면 고강도 폴리에틸렌사(41)의 강도를 원하는 기준으로 제어하기 어려울 수 있고, 필라멘트의 개수가 500개를 초과하면 필라멘트의 개수 또는 고강도 폴리에틸렌사(41)의 강도 때문에 연사에 적합하지 않을 수 있다. 그러나 이는 일 예로 제시한 것에 불과할 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고 제2 커버링사(40)는 고강도 폴리에틸렌사(41)와 다른 섬유를 연사하여 형성된 복합 커버링사일 수 있다. 이때, 다른 섬유는 고강도 폴리에틸렌사(41) 및 제1 커버링사(30) 중 적어도 하나(일 예로, 고강도 폴리에틸렌사(41) 및 제1 커버링사(30) 각각)보다 큰 연성 또는 탄성을 가질 수 있다. 이에 의하면, 다른 섬유가 고강도 폴리에틸렌사(41)와 쉽게 연사될 수 있고, 다른 섬유가 고강도 폴리에틸렌사(41)와 연사된 상태에서 중심사(20) 및 제1 커버링사(30)를 커버링할 수 있다.
본 실시예에서 제2 커버링사(40)는 고강도 폴리에틸렌사(41)와 나일론사(42)를 연사하여 형성된 복합 커버링사일 수 있다. 나일론사(42)는 우수한 연성 및 탄성을 가져 고강도 폴리에틸렌사(41)의 연사, 중심사(20) 및 제1 커버링사(30)의 커버링을 효과적으로 수행할 수 있다. 그리고 나일론사(42)는 가볍고 내마모성이 우수하여 복합 커버링사의 다른 섬유에 적용되기 적합하다.
본 실시예에서는 높은 강도를 가지는 유리 섬유를 포함하는 중심사(20)를 제2 커버링사(40)보다 높은 연성을 가지는 제1 커버링사(30)가 커버링하고, 그 후에 높은 강도를 가지는 제2 커버링사(40)로 커버링한다. 이에 의하여 높은 강도를 가지는 섬유들을 함께 연사하거나 높은 강도의 섬유가 높은 강도의 섬유를 직접 커버링할 경우에 발생할 수 있는 유리 섬유의 깨짐 및 이에 따른 비산 등의 문제를 효과적으로 방지할 수 있다. 이때, 제2 커버링사(40)는 제1 커버링사(30)와 다른 방향(일 예로, 반대 방향)으로 커버링을 하여 중심사(20)를 구성하는 유리 섬유가 깨지거나 비산하는 것을 좀더 효과적으로 방지할 수 있고 제2 커버링사(40)가 제1 커버링사(30) 위에서 촘촘하게 커버링될 수 있도록 한다.
제2 커버링사(40)의 굵기가 중심사(20) 및 제1 커버링사(30) 각각보다 클 수 있다. 좀더 구체적으로, 고강도 폴리에틸렌사(41)의 굵기가 중심사(20) 및 제1 커버링사(30)의 굵기 각각보다 크고, 나일론사(42)의 굵기보다 클 수 있다. 이와 같이 고강도 폴리에틸렌사(41)가 충분한 굵기를 가지도록 하여 고강도 복합 섬유(10)의 강도가 충분한 값을 가질 수 있다.
또는, 고강도 폴리에틸렌사(41)의 굵기가 100 내지 600 데니아이고, 나일론사(42)의 굵기가 50 내지 240 데니아일 수 있다. 고강도 폴리에틸렌사(41)의 굵기가 150 데니아 미만이면, 고강도 복합 섬유(10)의 강도가 원하는 정도로 충분한 값을 가지기 어려울 수 있다. 고강도 폴리에틸렌사(41)의 굵기가 600 데니아를 초과하면, 뻣뻣하여 연사가 어려울 수 있다. 일 예로, 좀더 높은 강도를 가지면서 연사가 좀더 잘 될 수 있도록 고강도 폴리에틸렌사(41)의 굵기가 150 내지 400 데니아일 수 있다. 나일론사(42)의 굵기가 50 데니아 미만이면, 나일론사(42)에 의한 효과가 충분하지 않을 수 있다. 나일론사(42)의 굵기가 240 데니아를 초과하면, 나일론사(42)에 의한 효과가 더 증가하지 않으면서 뻣뻣해질 수 있다.일 예로, 나일론사(42)의 가격 대비 효과를 좀더 고려하면, 나일론사(42)의 굵기가 50 내지 100 데니아일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상술한 설명에서는 다른 섬유로 나일론사(42)를 사용한 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 변형예로 다른 섬유로 두 개 이상의 섬유를 사용하여 제2 커버링사(40)의 특성을 좀더 향상할 수 있다. 도 2를 참조하여 변형예를 설명한다.
도 2는 본 발명의 변형예에 따른 고강도 복합 섬유(10)의 제2 커버링사(40)를 도시한 사시도이다. 도 2에서는 고강도 복합 섬유(10) 중에서 제2 커버링사(40)를 확대한 부분만을 도시하였으며, 명확한 설명을 위하여 제2 커버링사(40)를 구성하는 섬유를 개략적으로 단순히 도시하였을 뿐 그 두께, 비율 등을 정확하게 반영하지 않았다.
도 2를 참조하면, 변형예에 따른 고강도 복합 섬유(10)에서 제2 커버링사(40)는, 고강도 폴리에틸렌사(41)를 포함하고, 다른 섬유로 나일론사(42)와 스판덱스사(44)를 포함할 수 있다. 스판덱스사(44)는 고강도 폴리에틸렌사(41)보다 우수한 연성 및 탄성을 가져 중심사(도 1의 참조부호 20, 이하 동일) 및 제1 커버링사(도 1의 참조부호 30, 이하 동일) 위에 제2 커버링사(40)가 좀더 쉽게 커버링되도록 할 수 있다. 그리고 중심사(20)를 구성하는 유리 섬유의 깨어짐 및 비산 등을 좀더 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 이러한 제2 커버링사(40)를 포함하는 고강도 복합 섬유(10)를 사용한 원단이 신축성을 가질 수 있다.
이때, 제2 커버링사(40)는 스판덱스사(44)를 중심에 두고 고강도 폴리에틸렌사(41)와 나일론사(42)를 서로 다른 연사 방향으로 연사한 것일 수 있다. 예를 들어, 스판덱스사(44)를 중심에 두고 고강도 폴리에틸렌사(41)를 우연(s연) 방향으로, 나일론사(42)를 좌연(z연) 방향으로 연사할 수 있다. 또는, 스판덱스사(44)를 중심에 두고 고강도 폴리에틸렌사(41)를 좌연(z연) 방향으로, 나일론사(42)를 우연(s연) 방향으로 연사할 수 있다. 참조로, 도 2에서는 고강도 폴리에틸렌사(41) 및 나일론사(42)가 스판덱스사(44)를 사이에 두고 서로 다른 방향으로 연사된다는 것을 명확하게 보여주기 위하여 이들의 두께, 연사 형상 등을 명확하게 반영하지 않았다. 예를 들어, 고강도 폴리에틸렌사(41), 나일론사(42), 스판덱스사(44)의 두께는 도면에 도시한 바와 다를 수 있다. 또는, 스판덱스사(44)의 원주 방향의 표면 위에 위치한 고강도 폴리에틸렌사(41) 및 나일론사(42)의 밀집도 등은 도면에 도시한 바와 다를 수 있다.
이와 같이 스판덱스사(44)를 중심에 두면 스판덱스사(44)의 우수한 연성 및 탄성에 의하여 제2 커버링사(40)의 커버링이 좀더 원활하게 이루어지고 중심사(20)를 구성하는 유리 섬유를 좀더 안정적으로 보호할 수 있다. 그리고 고강도 폴리에틸렌사(41)와 나일론사(42) 서로 다른 방향으로 연사하여 이러한 효과를 좀더 향상할 수 있다.
이때, 스판덱스사(44)의 굵기는 20 데니아 내지 240 데이나 일 수 있다. 스판덱스사(44)의 굵기가 20 데니아 미만이면, 스판덱스사(44)에 의한 효과가 충분하지 않을 수 있다. 스판덱스사(44)의 굵기가 240 데니아 를 초과하면, 굵기가 너무 굵어져 오히려 커버링에 적합하지 않을 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 변형예에 따른 고강도 복합 섬유(10)에서 따로 설명되지 않은 부분은 도 1의 해당 부분에서 설명된 부분의 내용과 동일 또는 극히 유사하므로, 상술한 설명을 생략한다.
상술한 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 본 발명에 따른 고강도 복합 섬유(10)는 복수 개를 서로 엮어서, 도 3 또는 도 4에 도시한 바와 같은 원단(100)을 형성할 수 있다. 도 3에서는 고강도 복합 섬유(10)를 평직으로 직조한 것을 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 고강도 복합 섬유(10) 이외의 섬유를 함께 사용할 수도 있고, 평직 이외의 능직, 수사직 등의 다양한 직조 방법이 사용될 수 있다. 그리고 도 4에서와 같이 니트로 직조가 가능하다.
본 발명에 따른 고강도 복합 섬유(10)에 의하면 유리 섬유를 포함하는 중심사(20)와 고강도 폴리에틸렌사(41)를 포함하는 제2 커버링사(40)를 함께 포함하여 매우 높은 강도를 가질 수 있으며, 제1 커버링사(30) 및 제2 커버링사(40)의 다른 섬유, 제1 커버링사(30) 및 제2 커버링사(40)의 커버링 방향 등에 의하여 의하여 유리 섬유의 깨짐 및 비산 등을 효과적으로 방지할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 고강도 복합 섬유(10) 및 이를 포함하는 원단(100)은 유리 섬유를 복합적으로 사용하여 충분히 높은 강도를 가지면서도 인체 손상을 확연하게 줄일 수 있어 인체에 사용되는 다양한 물품(예를 들어, 장갑, 방검복, 방탄복 등)에 적합하게 적용될 수 있다.
상술한 바에 따른 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
예로써 본 발명에 따른 고강도 복합 섬유(10)에서 제1 커버링사(30)로 폴리에스테르사를 사용하고 있고 제2 커버링사(40)은 나일론사(42)를 포함하는 것으로 설명되고 있으나, 폴리에스테르사와 나일론사는 서로 치환이 가능하다. 예로써 제1커버링사 및 제2 커버링사에 모두 폴리에스테르사를 사용하거나, 역으로 제1 커버링사 및 제2 커버링사에 모두 나일론사를 사용하는 것도 가능하며, 전술한 실시예와 반대로 제1커버링사에서 나일론사를 사용하고 제2 커버링사에도 폴리에스테르사를 사용하는 것도 가능하다.
10: 고강도 복합 섬유
20: 중심사
30: 제1 커버링사
40: 제2 커버링사
41: 고강도 폴리에틸렌사
42: 나일론사
44: 스판덱스사
100: 원단

Claims (10)

  1. 유리 섬유를 단독으로 연사한 단독 연사물로 구성되는 중심사;
    상기 중심사를 커버링하는 제1 커버링사;
    상기 제1 커버링사를 다른 방향으로 커버링하며 고강도 폴리에틸렌사를 포함하는 제2 커버링사
    를 포함하고,
    상기 제1 커버링사가 상기 중심사의 표면에 접촉하여 상기 중심사만을 커버링하고,
    상기 제1 커버링사의 굵기가 상기 중심사의 굵기와 같거나 이보다 작고,
    상기 제2 커버링사의 굵기가 상기 중심사 및 상기 제1 커버링사 각각보다 큰 고강도 복합 섬유.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 커버링사는 상기 고강도 폴리에틸렌사와 다른 섬유를 연사하여 형성된 복합 커버링사인 고강도 복합 섬유.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 커버링사에 포함되는 다른 섬유는 상기 제1 커버링사 및 상기 고강도 폴리에틸렌사 중 적어도 하나보다 큰 연성 또는 탄성을 가지는 고강도 복합 섬유.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 커버링사에 포함되는 다른 섬유가 나일론사 및 스판덱스사 중 적어도 하나를 포함하는 고강도 복합 섬유.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 커버링사에 포함되는 다른 섬유가 나일론을 포함하고,
    상기 고강도 폴리에틸렌사의 굵기가 상기 중심사, 상기 제1 커버링사 및 상기 나일론사 각각보다 큰 고강도 복합 섬유.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 중심사의 굵기가 50 내지 250 데니아이고,
    상기 제1 커버링사의 굵기가 50 내지 240 데니아이며,
    상기 고강도 폴리에틸렌사의 굵기가 100 내지 600 데니아이고,
    상기 나일론사의 굵기가 50 내지 240 데니아이며,
    상기 스판덱스사의 굵기가 20 내지 240 데니아인 고강도 복합 섬유.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 고강도 폴리에틸렌사는 복수의 필라멘트를 포함하는 고강도 복합 섬유.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 커버링사가 폴리에스테르사를 포함하는 단일 연사물로 구성되는 단일 커버링사인 고강도 복합 섬유.
  10. 제1항 내지 제7항 및 제9항 중 어느 한 항에 따른 고강도 복합 섬유를 포함하는 원단.

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