KR101651973B1 - 화학보호복용 원단 및 이에 의한 화학보호복 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학보호복용 원단 및 이에 의한 화학보호복에 관한 것이다. 본 발명은, 섬유재로 이루어진 베이스층; 및 상기 베이스층의 일측면에 부착되어 외부로 노출되는 상기 베이스층의 외측면을 이루면서 상기 베이스층을 차폐하여 보호하는 박막의 필름층;을 포함한다. 상기 필름층은, 내화학재 필름으로 구성되어 상기 베이스층으로 유독성 화학물질이 침투하는 것을 방지하며, 표면에 형성된 성형문양에 의해 강도가 강화된다.

Description

화학보호복용 원단 및 이에 의한 화학보호복 {TEXTILES FOR CHEMICAL PROOF SUIT AND CHEMICAL PROOF SUIT}
본 발명은 화학보호복용 원단 및 이에 의한 화학보호복에 관한 것으로, 유해성을 갖는 액체 또는 기체의 화학물질로부터 인체를 격리시켜 보호할 수 있는 화학보호복용 원단 및 이에 의한 화학보호복에 관한 것이다.
일반적으로 화학보호복은 내화학성을 갖는 원단으로 제조되어 화생방지역이나 유해성 화학물질로 오염된 산업현장에서 사용된다. 이러한 화학보호복은 내열성 및 내화학성이 우수한 보호층이 코팅된 아라미드나 나일론과 같은 원단으로 제조된다.
선행기술로는 본 출원인에 의해 제안되어 선출원된 대한민국 등록특허 제10-929207호에 개시된 화학보호복용 원단 및 화학보호복이 있다.
선행기술(이하 '제1 종래기술'이라 함)의 화학보호복용 원단은 도 1에 도시된 바와 같이 섬유재 직물(1), 직물(1)의 일면에 순차적으로 적층형성되는 클로로프렌 고무층(12), 부틸고무층(14), 불소계 폴리머층(16)과, 직물(1)의 이면에 순차적으로 적층형성되는 클로로프렌 고무층(12), 불소계 폴리머층(16) 및 화학보호필름(22)으로 구성된다.
이러한 제1 종래기술에 의한 화학보호복용 원단은 직물(1)의 양면에 클로로프렌 고무층(12)이 제각기 적층되므로 구성이 복잡하여 제조공정이 복잡하고 재료비가 많이 소요되며, 직물(1)의 양면에 고무층이 구비되므로 화학보호복을 제조할 경우 너무 무겁다다.
특히, 제1 종래기술에 의한 화학보호복용 원단은 도 1에 도시된 바와 같이 직물(1)의 내측에 마련된 필름층(22)이 평면상태로 형성되어 있어서 충격에 의해 쉽게 찢어질 우려가 있으며, 이에 따라 화학보호복으로 제조된 경우 필름층(22)의 찢어진 틈을 통해 화학물질이 침투할 우려가 있다.
따라서, 본 발명의 출원인은 전술한 바와 같은 문제를 해결할 수 있는 또 다른 기술을 개발한 후 대한민국 특허청에 특허출원하여 등록 제10-1286338호(화학보호복용 원단 및 이에 의한 화학보호복)로 등록받은 바가 있다.
이러한 또 다른 선행특허(이하 '제2 종래기술'이라 함)는, 도 2에 도시된 바와 같이 섬유재로 형성된 섬유층(32)의 일측면에 박막형태로 적층되는 고무층(31) 및 전술한 섬유층(32)의 타측면에 박막형태로 적층되어 유독화학물질의 침투를 방지하며, 압출방향으로 결을 이루는 무늬나 요철로 이루어진 압출문양(33a)이 형성된 적어도 하나의 필름층(33)으로 구성된다.
이와 같은 제2 종래기술에 의한 화학보호복용 원단 및 이에 의한 화학보호복은, 원단을 구성하는 필름층(33)의 표면에 일직선 형태의 압출문양(33a)이 형성되므로 필름층의 강성이 보강되어 찢어짐이 방지될 수 있다.
그러나, 전술한 바와 같은 제2 종래기술은 고무층(31)이 일측면에 부착된 섬유층(32)의 타측면에 필름층(33)이 부착되므로 원단이 너무 뻣뻣하거나 뻐덕뻐덕 해진다. 왜냐하면, 탄력성이 큰 고무층(31)에 탄력성이 작은 필름층(33)이 부착되므로 탄성력의 차이에 의한 고무층(31)의 신장률을 필름층(33)이 억제하기 때문이다. 특히, 제2 종래기술은 원래부터 섬유층(32)이 뻣뻣한 재질이었으나, 이러한 섬유층(32)에 고무층(31) 및 필름층(33)이 결합됨에 따라 더욱더 원단이 뻣뻣해지거나 뻐덕뻐덕 해진다. 따라서, 전술한 제2 종래기술에 의한 원단으로 화학보호복을 제조할 경우 착용감이 저하되고, 이로 인하여 활동성이 저하될 수 있다.
이를 개선하고자, 본 발명의 출원인에 의해 출원되어 등록된 대한민국 특허 등록 제10-1407688호(화학보호복용 원단, 이하 '제3 종래기술'이라 함)는, 도 3에 도시된 바와 같이 전술한 제2 종래기술과 동일하게 구성되고, 다만 전술한 섬유층(32) 및 필름층(33) 사이에 등방성의 탄성력을 갖는 신축변형층(41)을 구비한 것이 차이점이다.
이러한 제3 종래기술은 신축변형층(41)이 등방성으로 탄성변형하면서 고무층(31) 및 필름층(33)의 탄성력 차이를 완충할 수 있으므로 화학보호복의 착용감을 향상시킬 수 있다. 이에 더하여, 필름층(33)이 전술한 압출문양(33a)이 형성된 복수의 필름(33a, 33b, 33c)로 구성되므로 찢김을 더욱더 방지할 수 있을 뿐만 아니라 유독성의 화학물질을 더욱더 확실하게 방어할 수도 있다.
그러나, 이러한 제3 종래기술은 섬유층(32)의 표면을 이루는 일측면에 연질의 고무층(31)이 형성되고, 이에 더하여 섬유층(32)의 속면을 이루는 타측면에 복수로 이루어진 필름층(33)이 구성되므로 전체적인 무게가 과도하게 증가하며, 이에 따라 활동성이 저하된다.
특히, 고무층(31)이 박형으로 구성되고, 필름층(33)이 초박형으로 구성되지만, 고무의 특성 및 필름층(33)보다 두꺼운 두께로 인하여 고무층(31)의 무게를 사실상 절감시킬 수 없을 뿐만 아니라, 고무층(31)의 요구 두께로 인하여 화학보호복의 부피도 감소시킬 수 없다.
또, 섬유층(32)의 표면에 고무층(31)을 성형하기 위해 액상의 고무를 섬유층(32)의 도면에 도포한 후 경화시키는 공정을 반복해야 하므로 제조시간이 과도하게 소요된다.
또한, 섬유층(32)의 표면에 강성이 약한 연질의 고무층(31)이 부착되므로 고무층(31)이 긁히거나 찔릴 경우 고무층(31)이 찢어지거나 눈에 안 보이는 미세한 균열이 발생되어 액상이나 기상의 유독성 화학물질이 유입될 수도 있다.
KR 10-929207 KR 10-1286338 KR 10-1407688
본 발명은, 최 외곽에 위치하는 표면층이 종래와 상이한 재질로 구성되어 전체적인 무게를 최대한 절감할 수 있을 뿐만 아니라 전체적인 두께를 감소시킬 수 있고, 표면의 강성도 강화시킬 수 있으며, 유독성 화학물질에 대한 케미컬 저항성도 강화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 접착제를 통해 부착식으로 표면층을 마련할 수 있는 화학보호복용 원단 및 이에 의한 화학보호복을 제공하기 위함이 그 목적이다.
또, 표면층이 다층으로 구성되어 유독성 화학물질을 다단계로 여과 내지 방어할 수 있고, 이에 더하여 표면층의 적어도 2개의 층으로 구성되어 적어도 2단계로 유독성 화학물질을 여과 내지 방어할 수 있으며, 더 나아가 각 층의 재질이 서로 상이하게 구성되어 서로 상이한 유독성 화학물질에 대해 제각기 대응할 수 있는 화학보호복용 원단 및 이에 의한 화학보호복을 제공하기 위함이 다른 목적이다.
특히, 각 층의 재질 특성에 의해 액상 및 기상의 유독성 화학물질에 대한 내화학성을 특히 강화시킬 수 있는 화학보호복용 원단 및 이에 의한 화학보호복을 제공하기 위함이 다른 목적이다.
또한, 서로 상이한 탄성력을 갖는 표면층 및 표면층이 부착되는 섬유층들 사이에 등방성의 탄성력을 갖는 신축재가 구비되어 신축재를 통해 적층된 소재 간의 탄성차를 완충시켜서 표면층 및 섬유층을 상대적 유동이 가능하게 일체적으로 결합시킬 수 있는 화학보호복용 원단 및 이에 의한 화학보호복을 제공하기 위함이 또 다른 목적이다.
본 발명에 의한 화학보호복용 원단은, 섬유재로 이루어진 베이스층; 및 상기 베이스층의 외측면을 차폐하여 보호하는 박막의 필름층;을 포함하고, 상기 필름층은, 상기 베이스층의 외측면에 방수성 및 내화학성을 제공하는 면상의 내화학재로 구성되어 상기 베이스층으로 유독성 화학물질이 침투하는 것을 방지하며, 압출 성형에 의해 압출방향으로 결을 이루는 무늬 또는 요철 형태의 성형문양이 표면에 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 필름층은 예컨대, 상기 베이스층의 외측에서 상기 유독성 화학물질의 침투를 다단계로 방어하도록 복수의 내화학 층을 갖는 1장의 복합필름으로 구성될 수 있다.
상기 필름층은, 상기 베이스층의 외측에서 상기 유독성 화학물질의 침투를 1차적으로 방어하는 제1 레이어; 및 상기 제1 레이어에 합지되어 상기 제1 레이어와 동일체를 이루고, 상기 제1 레이어를 침투한 상기 유독성 화학물질의 침투를 2차적으로 방어하는 제2 레이어;를 포함하여 구성할 수 있다.
상기 필름층은, 상기 제1 레이어 및 상기 제2 레이어가 PE, PET, PTFE, EVOH 및 ETFE 중에서 서로 중복적인 적층이 방지되도록 선택된 어느 하나의 재질로 각각 구성되어 내화학적으로 차별성을 갖는 복합층으로 이루어진다.
상기 필름층은, 상기 제2 레이어에 합지되어 상기 제2 레이어와 동일체를 이루고, 상기 제1 레이어를 통해 상기 제2 레이어를 침투한 상기 유독성 화학물질의 침투를 3차적으로 방어하는 제3 레이어;를 더 포함한다.
상기 필름층은, 상기 제1 레이어, 상기 제2 레이어 및 상기 제3 레이어가 PE, PET, PTFE, EVOH 및 ETFE 중에서 서로 중복적인 적층이 방지되도록 선택된 어느 하나의 재질로 각각 구성되어 내화학적으로 차별성을 갖는 복합층으로 이루어진다.
본 발명은, 상기 필름층에 적층되어 상기 필름층의 강성 및 내화학성을 보강하는 보강 필름층;을 더 포함할 필요가 있다.
상기 보강 필름층은 예컨대, 상기 유독성 화학물질에 대하여 내화학성을 갖는 재질로 이루어진 내화학 필름이나, 상기 필름층과 동일하게 구성되어 표면에 상기 성형문양이 마련된 내화학 필름 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.
본 발명은, 상기 베이스층의 내측에 부착되고, 내화학성 재질로 이루어져서 상기 베이스층을 침투한 상기 유독성 화학물질을 여과하는 내부 필름층;을 더 포함할 필요도 있다.
상기 내부 필름층은 예컨대, 전술한 필름층과 동일하게 구성될 수 있다.
본 발명은, 상기 베이스층 및 상기 필름층 또는 상기 베이스층 및 내부 필름층 사이에 개재되고, 등방성의 탄성력을 갖는 재질로 이루어져서 상기 베이스층 및 상기 필름층을 탄력적으로 지지하는 신축변형층;을 더 포함할 수 있다.
상기 신축변형층은 예컨대, 고무상 탄성을 갖는 연질의 내화학재로 이루어져서 신축변형되는 박막의 멤브레인;으로 구성될 수 있다.
이와 달리, 상기 신축변형층은 예컨대, 신축가능한 원사로 제조되어 신축변형되는 니트나 트리코트로 이루어진 메쉬원단, 또는 2장의 메쉬원단 및 상기 2장의 메쉬원단들 사이를 연결하여 탄성력을 제공하는 파일사로 이루어지며, 상기 파일사를 통해 신축변형되는 입체 에어 메쉬 중 어느 하나로 구성될 수도 있다.
이와 또 달리, 상기 신축변형층은 예컨대, 상기 베이스층의 양면 중 어느 일측면의 표면에 돌출형성되는 보플형태의 기모;로 구성될 수도 있다.
상기 입체 에어 메쉬는, 상기 2장의 메쉬원단에 제각기 형성된 구멍이 서로 상이한 크기를 갖거나 또는 서로 동일한 크기를 갖도록 구성될 수 있다.
상기 입체 에어 메쉬는, 상기 메쉬원단의 단면에 기공(氣孔)을 제공하는 중공이 형성될 수도 있다.
한편, 본 발명에 의한 화학보호복은 전술한 화학보호복용 원단에 의해 제작된다.
전술한 바와 같은 본 발명은, 섬유재로 이루어진 베이스층의 일측면에 내화학재로 이루어진 초박형의 필름층이 마련되어 베이스층의 외측을 이루는 표면을 구성하므로 종래의 고무층을 생략할 수 있으며, 이에 따라 전체적인 무게를 감량할 수 있을 뿐만 아니라 전체적인 부피를 감소시킬 수 있으며, 필름층의 재질 특성에 의해 고무층 보다 유독성 화학물질에 대한 케미컬 저항성을 향상시킬 수 있으므로 화학적 내구성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 필름층을 접착제로 베이스층에 부착하므로 제조시간을 단축시킬 수 있다.
특히, 필름층의 표면에 압출방향의 성형문양이 무늬나 요철 형태로 형성되어 필름층의 강도가 강화됨에 따라 찢김이나 긁힘과 같은 훼손을 방지할 수 있다.
그리고, 필름층이 복수의 내화학층을 갖는 1장의 복합필름으로 구성되어 다단계로 유독성 화학물질을 여과 내지 방어할 수 있으므로 좀더 안전하게 인체를 보호할 수 있다.
또, 필름층이 적층된 제1 레이어와 제2 레이어 및/또는 제3 레이어로 구성되어 적어도 2단계 내지 3단계로 유독성 화학물질을 여과 내지 방어할 수 있으므로 2차 내지 3차적으로 유독물질의 침투를 방어할 수 있다.
또한, 제1 내지 제3 레이어가 액상의 유독성 화학물질에 대해 특히 강한 내화학성을 갖는 PE(Polyethylene)나 PET(polyethylene terephthalate) 또는 PTFE(Polytetrafluoroethylene)로 이루어진 수지재 필름 및 기상의 유독성 화학물질에 대해 특히 강한 내화학성을 갖는 EVOH(Ethylenevinyl alcohol)로 이루어진 수지재 필름, 그리고 강산성 및 알카리성 화학물질에 대해 특히 강한 내화학성을 갖는 ETFE(Ethylene tetra fluoro ethylene)로 이루어진 수지재 필름 중에서 중복적인 적층이 방지되도록 선택된 어느 하나의 재질로 각각 구성되므로 다양한 유독성 화학물질을 제각기 순차적으로 여과 내지 방어할 수 있다.
아울러, 필름층에 보강 필름층이 합지되어 베이스층에 부착되므로 필름층의 강도를 더욱 강화시킬 수 있을 뿐만 아니라 필름층의 내화학성을 강화시킬 수도 있다.
게다가, 베이스층의 내측에 전술한 필름층과 같은 내부 필름층이 부착되므로 유독성 화학물질이 베이스층의 내부로 유입되더라도 유독성 화학물질을 여과 내지 방어할 수 있으며, 내부 필름층이 전술한 필름층과 같이 복합필름으로 구성될 경우 다양한 유독성 화학물질을 단계적으로 여과 내지 방어할 수 있다.
이에 더하여, 전술한 베이스층 및 필름층 사이 또는 전술한 베이스층 및 내부 필름층 사이에 신축변형층이 마련되므로 베이층과 필름층 및/또는 내부 필름층 간의 탄성력 차이를 신축변형층이 완화시킬 수 있으며, 이에 따라 베이스층과 필름층 및/또는 내부 필름층이 상대적으로 유동할 수 있으므로 착용감을 향상시킬 수 있다.
더 나아가, 신축변형층이 고무상 탄성을 갖는 연질의 내화학재로 이루어진 박막의 멤브레인으로 구성될 경우 전체적인 두께의 증가를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 유독성 화학물질의 침투를 방지할 수 있고, 특히 멤브레인이 테프론계 수지나 불소계수지 또는 폴리우레탄계 수지로 구성될 경우 내열성 및 내화학성을 제공하는 동시에 우수한 신축성 및 내구성을 제공할 수 있다.
이와 달리, 신축변형층이 신축재 원사로 제조된 니트나 트리코트와 같은 메쉬원단으로 구성될 경우 신축성을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 메쉬원단의 구멍으로 인하여 전체적인 무게의 증가를 최소화할 수 있으며, 이와 또 달리 입체 에어 메쉬로 구성될 경우 가벼운 소재의 특성으로 인하여 전체적인 무게의 증가를 최대한 억제하면서 파일사에 의해 탄성력을 제공할 수 있으므로 착용감을 더욱 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 제품의 경량화를 제공할 수 있다.
더욱이, 2장으로 구성되어 입체 에어 메쉬를 구성하는 메쉬원단들의 구멍을 서로 상이하게 구성할 경우 입체 에어 메쉬의 신축성을 조절할 수 있고, 메쉬원단의단면에 기공이 형성될 경우 기공을 통해 공기를 순환시킬 수 있을 뿐만 아니라 탄성력을 배가시킬 수 있다.
한편, 신축변형층이 베이스층의 양면 중 어느 일면에 형성되는 기모로 구성할 경우 베이스층의 표면을 긁어서 보플을 형성하면 신축변형층의 구비되므로 신축변형층을 용이하게 구성할 수 있다.
도 1은 제1 종래기술에 의한 화학보호복용 원단의 구조를 도시한 단면도;
도 2는 제2 종래기술에 의한 화학보호복용 원단의 구조를 도시한 단면도;
도 3은 제3 종래기술에 의한 화학보호복용 원단의 구조를 도시한 단면도;
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 화학보호복용 원단의 구조를 도시한 사시도;
도 5는 도 4에 도시된 원단의 단면도;
도 6은 도 4에 도시된 원단에 보강 필름층이 추가된 것을 도시한 단면도;
도 7은 도 6에 도시된 보강 필름층의 일 예를 도시한 사시도;
도 8은 도 4에 도시된 베이스층 및 필름층 사이에 신축변형층이 추가된 것을 도시한 단면도;
도 9는 도 8에 도시된 신축변형층의 일 예를 도시한 사시도;
도 10은 도 9에 도시된 입체 에어 메쉬의 단면을 개략적으로 도시한 단면도;
도 11은 도 4에 도시된 원단에 내부 필름층이 추가된 것을 도시한 단면도;
도 12는 도 11에 도시된 베이스층 및 내부 필름층 사이에 신축변형층이 추가된 것을 도시한 단면도; 및
도 13은 도 4 내지 도 12에 도시된 원단으로 제조된 화학보호복의 일 예를 도시한 정면도이다.
이하, 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 의한 화학보호복용 원단 및 이에 의한 화학보호복을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예에 의한 화학보호복용 원단은 도 4에 도시된 바와 같이 베이스층(111) 및 박막의 필름층(112)을 포함한다.
베이스층(111)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 면상의 섬유재로 구성되며, 직물로 구성될 수 있으나 탄성력을 갖는 부직포로 구성되는 것이 바람직하다. 베이스층(111)은 예컨대, 고강도의 폴리에스테르계의 섬유나 아라미드 계열의 섬유 또는 나일론계열의 섬유 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다. 베이스층(111)은 고강도를 가지면서 내열성과 인장강도가 우수한 PBO(Poly-phenylene benzobisoxazole)나 파라아라미드로 구성되는 것이 특히 바람직하다. 즉, 베이스층(111)은 다양한 섬유로 구성될 수 있으나, 폴리에스테르계 또는 아라미드계열의 섬유로 구성되는 것이 바람직하며, PBO나 파라아라미드로 구성되는 것이 특히 바람직하다.
필름층(112)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 베이스층(111)의 일측면에 접착으로 부착되어 외부로 노출되는 베이스층(111)의 외측면을 이루면서 베이스층(111)을 차폐하여 보호하는 박막의 필름으로 구성된다. 필름층(112)은 베이스층(111)의 외측면에 방수성 및 내화학성을 제공하는 면상의 내화학재로 구성되는 것이 바람직하다. 따라서, 필름층(112)은 베이스층(111)으로 유독성 화학물질이 침투하는 것을 방지한다.
필름층(112)은 예컨대, 액상의 유독성 화학물질에 대해 특히 강한 내화학성을 갖는 PE(Polyethylene)나 PET(polyethylene terephthalate) 또는 PTFE(Polytetrafluoroethylene)로 이루어진 수지재 필름, 기상의 유독성 화학물질에 대해 특히 강한 내화학성을 갖는 EVOH(Ethylenevinyl alcohol)로 이루어진 수지재 필름, 그리고 강산성 및 알카리성 화학물질에 대해 특히 강한 내화학성을 갖는 ETFE(Ethylene tetra fluoro ethylene)로 이루어진 수지재 필름 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 구성될 수 있다. 즉, 필름층(112)은 PE, PET, PTFE, EVOH 및 ETFE 중 어느 하나의 재질로 이루어진 내화학 필름으로 구성된다.
필름층(112)은 도 4에 도시된 바와 같이 압출 성형에 의해 압출방향으로 결을 이루는 무늬 또는 요철 형태의 성형문양(112h)이 표면에 형성된다. 필름층(112)은 성형시 일측이 당겨지면서 표면에 아주 미세한 주름이 형성됨에 따라 표면에 줄무늬 형태의 성형문양(112h)을 갖는다. 필름층(112)은 미세한 주름에 의해 사실상 미세한 요철형태의 줄무늬로 성형문양(112h)이 형성되므로 성형문양(112h)에 의해 인성이 강화된다. 특히, 필름층(112)은 성형문양(112h)을 따라 인성이 강화되므로 자체 강도가 실질적으로 강화되며, 성형문양(112h)이 도시된 바와 같이 길이방향에 대하여 사선으로 형성됨에 따라 길이방향에 대한 인성이 강화된다. 이러한 필름층(112)은 통상의 크로스 라미네이트와 제조방법 및 특성이 대동소이하므로 그 자세한 설명은 생략한다.
필름층(112)은 내화학 필름에 안료가 혼합되어 안료의 색상이 발현될 수 있다. 이러한 안료는 다양한 색상을 발현할 수 있도록 다양한 종류가 적용이 가능하지만, 화학보호복으로 제조될 경우 식별이 우수하도록 노랑이나 초록 또는 주황의 형광색 또는 백색으로 구성하는 것이 바람직하다.
필름층(112)은 오직 하나의 내화학 필름으로 구성되어 단층으로 구성될 수 있으나, 이보다는 도 4에 확대된 바와 같이 서로 다른 내화학성을 갖는 적어도 2개의 내화학 필름이 적층된 1장의 복합필름으로 이루어져서 복수의 층으로 구성되는 것이 바람직하다. 필름층(112)은 복수의 층으로 구성될 경우 유독성 화학물질의 침투를 다단계로 방어할 수 있다.
필름층(112)은 예컨대, 도 4에 확대 도시된 바와 같이 성형시 서로 합지되어 동일체를 이루는 제1 레이어(112a) 및 제2 레이어(112b)로 구성된 2중의 복합필름이 적용될 수 있다. 이러한 경우, 필름층(112)은 제1 레이어(112a) 및 제2 레이어(112b)가 전술한 PEA, PET, PTFE, EVOH 및 ETFE 중에서 서로 중복적인 적층이 방지되도록 선택된 어느 하나의 재질로 각각 구성되어 내화학적으로 차별성을 갖는 복합층으로 구성되는 것이 바람직하다. 따라서, 필름층(112)은 제1 레이어(112a) 및 제2 레이어(112b)가 서로 상이한 내화학재로 구성되므로 다양한 종류의 유독성 화학물질에 대하여 제1 레이어(112a) 및 제2 레이어(112b)를 통해 서로 상이한 케미컬 저항성을 제공할 뿐만 아니라 복합층에 의해 강도가 강화된다. 예를 들어, 필름층(112)은 제1 레이어(112a)가 PE로 구성되고, 제2 레이어(112b)가 EVOH로 구성될 경우, 제1 레이어(112a)를 통해 1차적으로 기상 및 액상의 유독성 화학물질을 여과 내지 방어하되, 특히 액상의 유독성 화학물질을 여과 내지 방어하고, 제2 레이어(112b)를 통해 제1 레이어(112a)를 통과한 기상 및 액상의 유독성 화학물질을 2차적으로 여과 내지 방어하되, 특히 기상의 유독성 화학물질을 여과 내지 방어한다.
이러한 필름층(112)은 합지되는 제1 레이어(112a) 및 제2 레이어(112b)의 두께가 최소화되도록 제1 레이어(112a)에만 전술한 성형문양(112h)이 구비되고, 제2 레이어(112b)에는 전술한 성형문양(112b)이 구비되지 않을 수 있다.
이와 달리, 필름층(112)은 두께가 미소하게 두꺼워 지더라도 전체적인 인성이 강화되도록 제1 레이어(112a) 및 제2 레이어(112b)가 모두 전술한 성형문양(112h)이 마련된 상태로 합지될 수 있으며, 특히 서로 간의 인성이 상호 보완되도록 도 7에 도시된 바와 같이 서로의 성형문향(112h)이 교차상태로 합지될 수 있다. 필름층(112)은 제1 레이어(112a) 및 제2 레이어(112b)가 압출 후 냉각되기 전 압출시의 온도, 반 용융상태에서 서로 밀착됨에 따라 합지될 수 있고, 이와 달리 냉각된 상태로 적층된 후 고주파융착이나 초음파융착 또는 접착제에 의해 서로 합지될 수도 있다. 따라서, 필름층(112)은 제1 레이어(112a) 및 제2 레이어(112b)가 동일체를 이루면서 1장의 필름으로 구성된다.
필름층(112)은 도 4에 확대 도시된 바와 같이 제3 레이어(112c)가 추가로 구성된 3중의 복합필름이 적용될 수도 있다. 이러한 경우, 필름층(112)은 제1 레이어(112a), 제2 레이어(112b) 및 제3 레이어(112c)가 PEA, PET, PTFE, EVOH 및 ETFE 중에서 서로 중복적인 적층이 방지되도록 선택된 어느 하나의 재질로 각각 구성되어 내화학적으로 차별성을 갖는 복합층으로 구성된다. 예를 들어, 필름층(112)은 제1 레이어(112a)가 PE로 구성되고, 제2 레이어(112b)가 EVOH로 구성될 경우 제3 레이어(112c)가 제2 레이어(112b)와 중복적인 적층이 방지되도록 다시 PE로 구성된다. 이러한 필름층(112)은 제2 레이어(112b)를 통과한 기상 및 액상의 유독성 화학물질을 제3 레이어(112c)가 3차적으로 여과 내지 방어한다. 따라서, 필름층(112)은 다양한 유독성 화학물질에 대하여 케미컬 저항성을 제공할 수 있으며, 제3 레이어(112c)에 의해 강도가 좀더 강화된다.
여기서, 전술한 제3 레이어(112c)는 필름층(112)의 두께가 최소화되도록 성형문양(112b)이 구비되지 않을 수 있으나, 이와 달리 전술한 제1 레이어(112a) 및 제2 레이어(112b)와 같이 성형문양(112h)가 구비되어 제2 레이어(112b)의 성형문양(112h)과 교차되는 형태로 제2 레이어(112b)에 전술한 방법으로 합지될 수 있다. 따라서, 필름층(112)은 제3 레이어(112c)에 의해 인성이 더욱 강화된다.
필름층(112)은 도 6에 도시된 바와 같이 베이스층(111)을 향하는 일면(하면)에 전술한 제2 레이어(112b)가 제1 레이어(112a)에 합지되는 방식으로 보강 필름층(113)이 합지되어 베이스층(111)의 표면에 부착될 수 있다. 이러한 보강 필름층(113)은 도 6에 확대되고, 도 7에 도시된 바와 같이 전술한 필름층(112)과 동일하게 구성된 적어도 하나의 필름을 적층상태로 접합하여 구성할 수 있다. 즉, 보강 필름층(113)은 복층의 필름으로 구성된 전술한 필름층(112)과 동일하게 복층의 필름으로 구성되어 필름층(112)에 부착된다.
보강 필름층(113)은 도시된 바와 같이 필름층(112)에 적층되어 필름층(112)의 강성을 보강할 뿐만 아니라, 필름층(112)의 일면에서 추가적으로 유독성 화학물질을 여과 내지 방어하여 필름층(112)의 내화학성을 보강한다.
보강 필름층(113)은 전술한 바와 같이 필름층(112)과 동일한 필름으로 구성될 경우, 즉 표면에 성형문양(112h)을 갖는 내화학 필름으로 구성될 경우, 도 7에 도시된 바와 같이 성형문양(112h)의 줄무늬가 필름층(112)의 줄무늬와 서로 교차되는 상태로 필름층(112)에 부착되는 것이 바람직하다. 특히, 보강 필름층(113)은 도 7에 도시된 바와 같이 2개 이상으로 구성될 경우, 인성 강화를 위해 서로의 줄무늬가 교차되는 상태로 접합되는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 필름층(112)은 보강 필름층(113)들의 줄무늬와 교차되는 방향의 인성이 강화될 뿐만 아니라, 보강 필름층(113)의 줄무니들 사이로 접착제가 수용되므로 보강 필름층(113)이 견고하게 부착될 수 있다. 따라서, 필름층(112)은 평면상 사방의 인성이 향상됨에 따라 내구성이 강화된다.
보강 필름층(113)은 전술한 바와 달리, 도 6에 도시된 바와 같이 성형문양(112h)이 없는 내화학 필름으로 구성될 수도 있다. 이때, 보강 필름층(113)은 전술한 바와 같이 복합층으로 구성된 내화학 필름으로 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 필름층(112)은 보강 필름층(113)을 구성하는 내화학 필름에 의해 강성이 강화될 뿐만 아니라 내화학성도 강화된다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 화학보호복용 원단은 도 8에 도시된 바와 같이 베이스층(111) 및 필름층(112) 사이에 신축변형층(114)이 구비될 수 있다. 신축변형층(114)은 등방성의 탄성력을 갖는 재질로 이루어져서 베이스층(111) 및 필름층(112)을 탄력적으로 지지하는 면상의 부재로 구성된다. 신축변형층(114)은 도시된 바와 같이 일측면 및 타측면이 전술한 필름층(112) 및 베이스층(111)에 각각 일체적으로 연결되거나, 필름층(112)과 일체를 이루는 보강 필름층(112) 및 베이스층(111)에 각각 일체적으로 연결된다. 신축변형층(114)은 재질특성에 의한 탄성차로 인하여 신축성이 서로 상이한 베이스층(111) 및 필름층(112) 사이에서 다양한 방향으로 신축하면서 베이스층(111) 및 필름층(112)의 탄성력 차이를 완충한다. 따라서, 신축변형층(114)은 본 발명의 실시예에 의한 원단이 화학보호복으로 제조될 경우 착용감을 향상시킨다.
신축변형층(114)은 예컨대, 고무상 탄성을 갖는 연질의 내화학재로 이루어져서 베이스층(111) 및 필름층(112) 사이에서 신축변형되는 박막의 멤브레인으로 구성될 수 있다. 즉, 신축변형층(114)은 고무와 같은 탄성을 가지며, 어느 한 방향이 아니라 다양한 방향으로 신축되는 박막 또는 랩형태의 부재이다. 이러한 멤브레인은 다양한 재질로 구성될 수 있으나, 내열성 및 내화학성을 갖는 신축성이 우수한 테프론계 수지나 불소계수지 또는 폴리우레탄계 수지로 이루어진 박막의 멤브레인으로 구성되는 것이 바람직하며, 신축성과 내화학성 및 방수성 등이 우수한 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 또는 TPU(Thermoplastic Polyurethane) 등으로 구성되는 것이 가장 바람직하다. 멤브레인은 베이스층(111) 및 필름층(112) 사이에서 신축될 뿐만 아니라 내화학성도 제공한다.
이와 달리, 신축변형층(114)은 예컨대, 신축가능한 원사로 제조되어 베이스층(111) 및 필름층(112) 사이에서 신축변형되는 통상의 니트나 트리코트로 이루어진 메쉬원단으로 구성될 수도 있다. 이러한 경우, 신축변형층(114)은 니트나 트리코트의 메쉬로 인하여 중량이 감소될 뿐만 아니라 원활하게 신축된다.
이와 또 달리, 신축변형층(114)은 예컨대, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같은 베이스층(111) 및 필름층(112) 사이에서 신축변형되는 입체 에어 메쉬(115)로 구성할 수도 있다. 입체 에어 메쉬(115)는 도시된 바와 같이 2장의 메쉬원단(115a, 115b) 및 2장의 메쉬원단(115a, 115b)들 사이를 연결하여 탄성력을 제공하는 파일사(115c)로 구성된다. 입체 에어 메쉬(115)는 예컨대, 내열성이나 난연성의 아라미드섬유나 파라 아라미드섬유 또는 PBI(Polybenzimidazole) 및 파라아라미드(Para-Aramid)를 혼방하여 제조(예: 40% : 60%의 비율)할 수 있으며, 파일사(115c)는 어느 한쪽의 메쉬원단(115a, 115b)에 외력이 가해졌을 때 상대편 원단을 향해 이동했다가 외력이 사라지면 원래의 상태로 복원되는 탄성력을 갖는다. 따라서, 입체 에어 메쉬(115)는 파일사(115c)를 통해 베이스층(111) 및 필름층(112) 사이에서 원활하게 신축하며, 메쉬(구멍)를 통해 베이스층(111)을 투과한 공기를 순환시킨다. 신축변형층(114)은 입체 에어 메쉬(115)로 구성될 경우 입체 에어 메쉬(115)의 메쉬로 인하여 중량이 감소될 뿐만 아니라 원활하게 신축하면서 쿠션을 제공하여 좀더 향상된 착용성을 제공하고, 땀이 흡수되어도 신속하게 건조되며, 메쉬의 구멍을 통해 단열공간을 제공한다.
입체 에어 메쉬(115)는 메쉬원단(115a, 115b)들에 형성된 메쉬(구멍)의 크기가 서로 다르게 형성될 수 있다. 따라서, 입체 에어 메쉬(115)는 메쉬원단(115a, 115b)들의 메쉬들 크기를 통해 탄성력(신축성) 및 통기성이 조절된다.
입체 에어 메쉬(115)는 도 10에 확대 도시된 바와 같이 메쉬원단(115a, 115b)의 단면에 기공(氣孔)을 제공하는 중공(H)이 형성될 수 있다. 중공(H)은 전술한 바와 같이 순환되는 공기를 소통시켜서 더욱 원활하게 공기를 순환시키며, 메쉬원단(115a, 115b)이 가압될 경우 신축되면서 메쉬원단(115a, 115b)에 탄성력을 제공한다. 따라서, 입체 에어 메쉬(115)는 좀더 우수한 탄성력을 제공할 뿐만 아니라 탄성력에 의한 쿠션 작용 및 피부와의 간격을 증가시키는 효과를 통해 좀더 향상된 착용성을 제공하며, 땀이 흡수되어도 신속하게 건조될 뿐만 아니라 중공(H)을 통해 단열공간을 제공한다.
한편, 신축변형층(114)은 전술한 바와 달리 예컨대, 도 8의 우측에 확대 도시된 바와 같은 기모(111a)로 구성될 수도 있다. 이러한 기모(111a)는 베이스층(111)의 표면이 긁혀서 형성되는 보플이다. 이러한 기모(111a)는 베이스층(111) 및 필름층(112) 사이에서 신축변형되면서 좌우로 유동한다. 따라서, 기모(111a)는 재질특성에 의한 탄성차로 인하여 신축성이 서로 상이한 베이스층(111) 및 필름층(112) 사이에서 다양한 방향으로 신축 및 유동하면서 베이스층(111) 및 필름층(112)의 탄성력 차이를 완충한다.
다른 한편, 베이스층(111)은 도 11에 도시된 바와 같이 내부 필름층(116)이 구비될 수 있다. 내부 필름층(116)은 베이스층(111)의 내측, 즉 필름층(112)과 반대되는 속면에 부착되고, 내화학성 재질로 이루어져서 베이스층(111)을 침투한 유독성 화학물질을 여과 내지 방어한다. 내부 필름층(116)은 예컨대, 전술한 필름층(112)이나 보강 필름층(112)과 동일한 재질로 구성할 수 있으며, 전술한 바와 같이 복합층을 갖는 내화학 필름으로 구성되어 다단계로 유독성 화학물질을 여과 내지 방어하도록 구성하는 것이 바람직하다. 따라서, 내부 필름층(116)은 베이스층(111)을 통과한 유독성 화학물질에 대해 내화학성을 제공하여 인체를 보호한다.
베이스층(111)은 도 12에 도시된 바와 같이 내부 필름층(116) 사이에 전술한 신축변형층(114)이 구비될 수 있다. 이러한 신축변형층(114)은 전술한 바와 동일하게 구성될 수 있다. 신축변형층(114)은 재질특성에 의한 탄성차로 인하여 신축성이 서로 상이한 베이스층(111) 및 내부 필름층(116) 사이에서 다양한 방향으로 신축 및 유동하면서 베이스층(111) 및 내부 필름층(116)의 탄성력 차이를 완충한다. 따라서, 신축변형층(114)은 내부 필름층(1116)이 적용된 화학보호복용 원단의 착용감을 향상시킨다.
한편, 전술한 바와 같이 구성된 화학보호복용 원단은 도 13에 도시된 바와 같이 화학보호복(100)으로 제조된다. 이러한 화학보호복(100)은 표면이 필름층(112)으로 구성되므로 전체적인 중량이 감소되고, 내구성이 향상되며, 신축변형층(114)에 의해 착용감이 향상된다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 실시예는, 필름층(112)이 베이스층(111)의 표면을 이루므로 베이스층(111)의 표면에 내화학성을 제공할 뿐만 아니라 화학보호복용 원단 및 이에 의한 화학보호복의 전체적인 중량을 감소시키며, 내구성을 향상시킨다. 특히, 필름층(112)이 복합화된 필름으로 구성될 경우 다양한 유독성 화학물질에 대하여 내화학성을 제공할 뿐만 아니라 내구성을 대폭적으로 향상시킨다.
그리고, 신축변형층(114)이 등방성으로 신축되면서 베이스층(111)에 대한 필름층(112) 또는 내부 필름층(116)의 탄성력 차이를 완충시켜서 필름층(112) 또는 내부 필름층(116)에 유연성을 제공하므로 베이스층(111)에 대한 필름층(112) 또는 내부 필름층(116)의 상대적 유동을 가능케 하여 화학보호복용 원단 및 이에 의한 화학보호복의 착용감을 향상시킨다.
또, 필름층(112)에 보강 필름층(113)이 합지될 경우 필름층(112)의 강성을 추가적으로 강화시킬 수 있고, 베이스층(111)에 내부 필름층(116)이 구비될 경우 베이스층(111)의 내측에도 내화학성을 제공할 수 있으며, 특히 내부 필름층(116)이 복합화된 필름으로 구성될 경우 다양한 유독성 화학물질에 대하여 내화학성을 제공할 수 있다.
전술한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하므로 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되지 않으며, 본질적 특징이 충족될 수 있을 경우 동일 사상의 범주내에서 적절한 변형(구조나 구성의 변경이나 부분적 생략 또는 보완)이 가능하다. 또한, 전술한 실시예들은 특징의 일부 또는 다수가 상호 간에 조합될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 나타난 각 구성 요소의 구조 및 구성은 변형이나 조합에 의해 실시할 수 있으므로 이러한 구조 및 구성의 변형이나 조합이 첨부된 본 발명의 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
100 : 화학보호복 111 : 베이스층
112 : 필름층 113 : 보강 필름층
114 : 신축변형층 115 : 입체 에어 메쉬
116 : 내부 필름층

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 섬유재로 이루어진 베이스층; 및
    상기 베이스층의 외측면을 차폐하여 보호하는 박막의 필름층;을 포함하고,
    상기 필름층은,
    상기 베이스층의 외측면에 방수성 및 내화학성을 제공하는 면상의 내화학재로 구성되어 상기 베이스층으로 유독성 화학물질이 침투하는 것을 방지하며, 압출 성형에 의해 압출방향으로 결을 이루는 무늬 또는 요철 형태의 성형문양이 표면에 형성된 것을 특징으로 하며,
    상기 베이스층 및 상기 필름층 사이에 개재되고, 등방성의 탄성력을 갖는 재질로 이루어져서 상기 베이스층 및 상기 필름층을 탄력적으로 지지하는 신축변형층;을 더 포함하고,
    상기 신축변형층은, 신축가능한 원사로 제조되어 상기 베이스층 및 상기 필름층 사이에서 신축변형되는 니트나 트리코트로 이루어진 메쉬원단, 또는 2장의 메쉬원단 및 상기 2장의 메쉬원단들 사이를 연결하여 탄성력을 제공하는 파일사로 이루어지며, 상기 파일사를 통해 상기 베이스층 및 상기 필름층 사이에서 신축변형되는 입체 에어 메쉬 중 어느 하나로 구성된 화학보호복용 원단.
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